Склейка мебельного щита: методы и особенности

Мебель и изделия из цельного массива ценятся более высоко, однако в отдельных случаях использовать его невозможно или нецелесообразно. Тогда вместо массивной доски в качестве заготовки используют мебельный щит, склеенный из реек (делянок). Из него можно изготовить детали практически неограниченных размеров с достаточно ощутимой экономией. Кроме того, щит показывает себя более стабильно при перепадах температуры и влажности – сказывается разнонаправленность волокон в деталях и их небольшая ширина. Но при этом склейка мебельного щита – процедура достаточно ответственная, поскольку от соблюдения технологии напрямую зависит геометрия и качество получаемых клееных заготовок. В связи с этим я решил подробнее рассказать о склейке и особенностях технологии.

Содержание статьи:

• Краткое предисловие: склеить мебельный щит самому или купить?
• Требования к материалу
• Какое дерево взять?
• Виды мебельного щита
• Классический способ (на гладкую фугу)
• С проставками
• Склейка мебельного щита своими руками без струбцин

Краткое предисловие: склеить мебельный щит самому или купить?

Есть два способа получить мебельный щит:

1. Купить готовый.
2. Склеить самостоятельно.

Большинство крупных производств предпочитает последний вариант, поскольку при больших объемах работы он оказывается более экономически выгодным и позволяет изготавливать заготовки под свои задачи и размеры, вплоть до огромных и нестандартных. Они, например, могут потребоваться при производстве больших столов для офисных переговорных, заготовок под корпуса и фасады мебели и прочие крупные детали, которые невозможно или очень сложно произвести из массива без склейки.

Однако важно понимать, что, чтобы склеить любой щит, даже небольшой, нужен:

• Парк оборудования, в том числе, пильный станок, строгальный станок, рейсмус и торцовочная пила, а также внушительный набор струбцин или вайм, которые и обеспечивают необходимое качество склейки.
• Опыт. С первого раза даже по самой подробной инструкции по-настоящему качественный, ровный щит может не получиться.

Соответственно, даже с учетом наличия необходимого оборудования, на то, чтобы научиться правильной и качественной склейке с минимальным количеством отходов придется потратить определенное количество времени и средств.

Что касается частных мастеров и небольших мастерских, (пока) не владеющих необходимым парком станков, то лучше сразу купить готовый щит и просто заложить его стоимость в цену готового изделия. Так будет быстрее, а результат – качественнее. Но если этот вариант не для вас, далее я расскажу о нескольких типовых технологиях и приведу предельно простой способ склейки мебельного щита своими руками. Но сначала – еще немного теории.

Требования к материалу

Здесь все достаточно просто:

1. Клеить столярный щит лучше из доски камерной сушки с влажностью не более 8-10%. Это позволит избежать дальнейшей деформации заготовки при перепадах влажности.
2. Оптимальная ширина делянок – не более 8 см, иначе в них будет слишком много внутренних напряжений, что, опять же, приведет либо к деформации, либо к расклейке и растрескиванию.
3. Если внешний вид готового изделия важен, стоит выбирать пиломатериалы сортов «0», «1», «Экстра» или «А», где количество дефектов минимально. Если нет – можно сэкономить и взять более дешевые сорта с сучками и другими дефектами. Это, например, актуально для различных «деревенских» стилей интерьера, где подчеркивается нарочитая «неидеальность» и грубость материала.

Какое дерево взять?

С выбором породы все сильно сложнее. В основном, конечно, многие руководствуются доступностью (в смысле возможностью купить материал в нужном объеме) и внешним видом. Но куда более правильно будет руководствоваться физико-механическими свойствами. Достаточно подробно о них в контексте выбора материала для производства мебели я рассказывал в отдельной статье. Если же сосредоточиться именно на подборе материала для склейки, то лучше всего подходят породы с высокой гигроскопичностью и с малым содержанием смолы. Впрочем, некоторые хвойные породы тоже можно использовать, поэтому для склейки можно посоветовать:

• сосну,
• березу,
• бук,
• ясень,
• дуб.

Виды мебельного щита

Еще одно важное примечание. Существует два основных вида мебельного щита с небольшой разницей в процессе производства:

• Цельноламельный – все ламели в нем одинаковой длины, которая соответствует общей длине заготовки.
• Сращенный – ламели склеиваются не только «в рядок», но и предварительно сращиваются по длине. Например, когда нужно получить из коротких делянок длинную клееную столешницу.

Классический способ (на гладкую фугу)

Типовой техпроцесс выглядит примерно следующим образом:

1. Доски распускаются вдоль на делянки одинаковой ширины. При подборе ширины руководствуются правилом: ширина рейки должна быть меньше или равна двум ее толщинам. Предельно допустимая ширина рейки – 8 см, но обычно используют детали шириной 5-6 см.
2. Толщину, ширину и угол 90° между ребрами выравнивают на рейсмусе. Это важно сразу по двум причинам. Во-первых, чем лучше выровнены плоскости боковых ребер, тем качественнее будет склейка. Во-вторых, углы под 90° минимизируют вероятность выгибания щита дугой при стяжке.
3. Если изготавливают сращенный щит, делянки также сращивают по длине, предварительно фрезеруя шиповое соединение на торцах.
4. Полученные рейки раскладывают на столе таким образом, чтобы направление годичных колец в них чередовалось в шахматном порядке. Это поможет избежать выгибания готового щита в одну сторону «лодочкой», компенсировав внутренние напряжения соседних деталей.
5. Чтобы сохранить положение и порядок на верхней плоскости рисуют две расходящиеся прямые или треугольник.
6. Ровные, идеально прилегающие детали снова раскладывают в том же порядке на столе.
7. Делянки ставят на торцы и промазывают боковины клеем ПВА, распределяя его по всей плоскости кистью или валиком.
8. Заготовки укладывают в ряд и сжимают струбцинами, располагая их снизу и сверху будущего щита. Чтобы основания струбцин не приклеились к поверхности, их можно предварительно защитить малярной лентой. Чтобы не повредить делянки, между губками струбцин и боковинами можно проложить ненужные бруски. Струбцины затягивают равномерно, чтобы сохранить плоскостность заготовки.
9. Определенную важность при склейке играет сила сжатия. Если она будет недостаточна, швы будут «слабыми», если чересчур большой – щит выгнет. Обычно в этом случае ориентируются на выдавливание клея при затяжке – он должен выступать равномерно по всей длине шва.
10. Для того чтобы избежать смещения делянок в точках склейки на концах их дополнительно прижимают маленькими струбцинами через рейки, покрывающие шит по ширине.
11. Время склейки зависит от рекомендаций на упаковке используемого клея. Для обычного столярного ПВА – это примерно 24 часа. После его высыхания струбцины снимают и удаляют остатки выступившего из швов клея острым канцелярским ножом или стамеской.
12. Проверить плоскости можно с помощью линейки. Если есть нарушение геометрии, или отдельные рейки сместились, плоскость выравнивают в рейсмусе или шлифмашинкой.
13. Торчащие концы реек удаляют торцовкой дисковой пилой.
14. На последнем этапе поверхность шлифуют наждачной бумагой зернистостью до 180 грит, после чего щит можно использовать по назначению.

Описанная мной технология – это так называемая склейка «на гладкую фугу». То есть, с предварительным получением гладко отфугованных краев у делянок. Но на практике список используемого оборудования и дополнительных операций зависит от оснащения мастерской и от масштабности производства.

Профессиональные столяры, изготавливающие относительно небольшое количество щитов, но делающие это с определенной периодичностью, обычно вместо струбцин используют в работе ваймы. Столярные ваймы бывают двух видов. Первый похож на обычную F-образную струбцину, но увеличенного размера и с хорошим запасом жесткости у направляющей. Склеивать ей можно не только щиты, но и различные рамные и другие конструкции. Второй – вайма с двумя направляющими, которые удерживают щит по плоскостям, не давая ему выгнуться. Они бывают разной конструкции, но тут вместо детального описания я просто покажу иллюстрацию одной из разновидностей, и все сразу станет понятно.

Собственно, подобная конструкция позволяет избавиться от большого количества дополнительных маленьких струбцин и поперечных брусков, но при этом обеспечить хорошую стяжку щита и предотвратить его выгибание.

На промышленных производствах, которые специализируются на массовом выпуске столярного щита на продажу, для упрощения процесса и увеличения объемов устанавливают специальные прессы. Это сложные автоматизированные гидравлические или пневматические машины, которые не просто обеспечивают равномерно высокое усилие прессования (в несколько тонн), но и могут частично автоматизировать производство. Например, некоторые модели оснащены автоматическими системами подачи ламелей, нанесения клея и дополнительной сушки для ускорения процесса. Все это обеспечивает:

• более высокую скорость производства (большие объемы),
• более качественную склейку и геометрию (меньше потери времени и материала на финишное выравнивание),
• хорошую повторяемость, что также важно при промышленном изготовлении.

С проставками

Основная проблема в классическом способе в том, что делянки во время стяжки стремятся разъехаться, особенно, если переборщить с клеем. Это очень сильно усложняет аккуратную склейку с сохранением геометрии. Избежать этого можно с помощью проставок, которые ограничат движение соседних реек относительно друг друга или вовсе зафиксируют их.

Этот метод в промышленном производстве применяется существенно реже, поэтому столь же подробно останавливаться на нем я не буду, обозначу лишь основные отличия. Тем более, что способов с проставками существует целых три:

• На шкант – боковинах реек предварительно размечаются и засверливаются отверстия под стандартные шканты.
• На вставную рейку – на обеих боковинах на всю длину фрезеруется паз, в который при склейке закладывается прямоугольная рейка.
• На ламель – вместо шкантов используются закладные ламельки в виде «чечевицы», под которые предварительно формируется паз ламельным фрезером.

В целом, независимо от конкретного выбранного метода, смысл здесь один: последующая склейка производится по классической технологии, но за счет проставок сохранить правильную геометрию становится в разы проще, и в итоге плоскость потребует минимальной дополнительной обработки. Наиболее важно это при изготовлении столярного щита в домашних условиях с минимальным количеством специального инструмента. При промышленном или профессиональном же производстве установка проставок существенно замедляет процесс, поэтому подобного подхода обычно отказываются.

Справедливости ради стоит отметить, что есть и другие технологии, например, склейка в четверть, в паз и гребень, внахлестку и с перекрытием. Но прибегают к ним еще реже, поэтому останавливаться на них я не буду, а просто прикреплю иллюстрации, чтобы была понятна разница.

Склейка мебельного щита своими руками без струбцин

Наличие большого количества длинных и жестких струбцин – основной камень преткновения мастера, впервые решившего склеить щит в домашней мастерской. Стоят они недешево, и покупать их ради одного единственного щита, смысла нет. Однако при большом желании можно обойтись без них. В этом случае можно использовать клинья (на иллюстрации ниже, например, они изготовлены из фанеры), а сохранить плоскость соединением на шканты. Стоит понимать, что этот метод хоть и позволяет обойтись без струбцин, оказывается гораздо более трудозатратным. Кроме того, для него придется докупить кондуктор для точного засверливания.

Технология склейки следующая:

• Любым доступным способом готовят делянки, раскладывают их по порядку и отмечают очередность, отчеркнув расходящиеся прямые.
• На фронтальной плоскости размещают места расположения шкантов. Шканты по бокам одной рейки должны располагаться на разных уровнях. Это позволит добиться большей жесткости.
• С помощью угольника переносят расположение шкантов с фронтальной плоскости на торцы реек.
• С помощью кондуктора сверлом 8мм засверливают посадочные отверстия.
• Прежде чем перейти к сборке, готовят две дополнительные подкладки, которые будут играть роль струбцин. В качестве них можно использовать широкий брус с прикрепленными к нему короткими брусками. Готовая подкладка имеет F-образную форму. Расстояние между брусками должно быть несколько больше изготавливаемого щита – между ним и статично закрепленным брусочком нужно будет забивать клинья.
• Делянки собираются в щит так же, как и в классическом способе, на клей, но с дополнительной установкой шкантов. Шканты в отверстия можно забивать обычным молотком, а сборку соседних делянок производить киянкой. Чтобы не повредить ребро делянке, простукивать их киянкой лучше через мягкий деревянный брусок.
• Для финальной стяжки заготовка щита укладывается на подкладки. Чтобы он не приклеился к ним, можно проложить место контакта обычной газетой – она потом легко сошлифуется.
• Чтобы заготовку не покоробило, ее придавливают любым грузом. Чем больше площадь контакта, тем лучше.
• Для стяжки потребуется 4 деревянных клина. Их забивают попарно между бруском на подкладке и торцом щита до того момента, пока на поверхности не проступит клей.
• После высыхания клея, клинья выбивают, с поверхности убирают выступивший клей, а также при необходимости производят дополнительную обработку любым доступным инструментом – на станке, электрическим или ручным рубанком и шлифмашинкой.

Стоит понимать, что таким способом сложно добиться столь же высокого качества склейки, как с классической технологией. Кроме того, ручная подготовка делянок без необходимого парка станков (как минимум, распиловочного и рейсмусового) займет гораздо больше времени и сил. Поэтому в тех случаях, когда техническое оснащение мастерской не позволяет производить склейку мебельного щита по классической технологии, есть логика закупить готовый щит, произведенный промышленным способом.