Соединение на клею

Сущность склеивания состоит в том, что клей проникает в межклеточные и внутриклеточные пространства древесины, а между склеиваемыми поверхностями образуется очень тонкая клеевая пленка. Затем клей затвердевает, как бы сшивая склеиваемые поверхности большим количеством тончайших нитей. Прочность склеивания зависит от глубины и равномерности пропитки клеевым раствором склеиваемых поверхностей, а также от плотности прилегания этих поверхностей.

Прочность склеивания часто в условиях производства определяют раскалыванием склеенных образцов древесины стамеской по клеевому шву. Если раскол произошел по древесине, значит, клеевой шов очень прочный, прочнее древесины. Раскол же по клею указывает на весьма низкую прочность склеивания, что является весьма важным в определении качества изделия.

При правильной обработке, склеиваемых поверхностей и при правильных режимах склеивания клеевое соединение получается прочнее самой древесины.

При склеивании древесины мездровым и костным клеями большое значение имеет густота клеевого раствора.

В зависимости от количества воды, находящейся в клеевом растворе, он может быть густым, медленно стекающим с кисти, средней густоты, быстро стекающим с кисти, и жидким — в виде клеевой воды. Густой и жидкий клеи дают пониженную прочность соединений.

При очень густом клеевом растворе получается излишне толстая пленка клея, а при жидком клеевая пленка почти отсутствует.

Густым клеем пользуются для склеивания деталей впритирку и для наклеивания фанеры в прессах с горячими прокладками.

Клеем средней густоты склеивают древесину, которую затем прессуют в прессах или ваймах.
Жидкий клей и клеевая вода применяются для покрытия ею древесины перед клеевой окраской или для заполнения пор в торцах перед склеиванием.

Толщина клеевого шва должна быть ОД— 0,15 мм. Клеевой шов толщиной менее 0,1 мм называется «тощим» или «голодным» — соединение будет непрочным.

Поверхности древесины с прослойкой клея выше указанных пределов получают перенасыщенное соединение, и склеивание их также непрочно.

Содержание влаги в древесных материалах оказывает большое влияние на качество клеевого соединения.

Рис. 1. Приемы выполнения угловых мебельных соединений: а — порядок зарезки шипов и проушин, б — образование пропила, в — исправление косого зареза, г — последовательность зарезки ящичных шипов, д — зарезка шипов в пачке, е — долбление гнезда, ж — сборка, з — подгонка

Лучше всего склеивается древесина при влажности от 8 до 10 процентов. Влажность шпона и облицовочной фанеры при склеивании должна быть не более 5 процентов. Повышенное требование к влажности древесины при склеивании объясняется способностью ее впитывать в себя влагу из клея и тем самым увеличивать свою влажность.

Клей с большим содержанием воды повышает влажность древесины больше, чем клей с низким содержанием воды. При холодном склеивании влажность древесины увеличивается, а при горячем — уменьшается.
Применять для склеивания древесину с влажностью более 18 процентов не допускается.

Если заготовка будет склеена из двух частей, имеющих различную влажность, то при последующем высыхании на более влажной стороне образуется вогнутость, а в клеевом шве появляется внутреннее напряжение. Поэтому разница во влажности склеиваемых частей не должна быть больше 2—5 процентов.

Значительное влияние на прочность склеивания оказывает характер склеиваемых поверхностей. Клей плохо соединяет шлифованную и лощеную поверхность, а также пыльную, запачканную жиром. Склеиваемые поверхности должны быть чисто выстроганы и плотно прифугованы незадолго перед склеиванием.

При склеивании старого расклеившегося соединения места склейки лучше всего промыть древесным уксусом и высушить.

При наклеивании фанеры поверхность должна быть процинублена рубанком-цинубелем. Это придает ей шероховатость, способствующую лучшему удержанию и равномерному распределению по поверхности клеевого раствора.

Температура деталей, подлежащих склеиванию, должна быть 13—20 градусов. При более низкой температуре клеевой раствор загустевает, не успев проникнуть в поры древесины. При высокой температуре клей долго остается жидким и при запрессовке изделия выдавливается из шва, образуя «голодный шов».

Чтобы обеспечить необходимую температуру для затвердения клея, воздух в клеильном отделении столярного цеха должен иметь температуру в пределах от 18 до 22 °С.

Процесс склеивания заключается в том, что клей наносят на поверхность склеиваемых частей изделия, прессуют их и выдерживают в запрессованном, а затем в свободном положении.

Клей наносят на поверхность древесины ровным слоем с небольшими запасами на выжимание. Остатки клея, появляющиеся при прессовании на поверхности детали (не подвергающейся в дальнейшем строганию), снимают влажной тряпкой, пока клей еще не застыл, и насухо протирают сухой тряпкой или мягкими стружками.
Для нанесения вручную клеевого раствора применяют кисти из щетины, обвязанные бечевкой, или кисти-помазки, изготовленные из дуба или толстого липового лыка. Для этого конец дуба заостряют в виде гладкой лопаточки, чтобы сошла вся кора, размачивают его в кипятке и разбивают легкими ударами молотка, чтобы конец дуба на длине 1,5—2 см стал мягким и образовал кисточку. Кисточку хорошо разминают и расчесывают стальной щеткой, удаляя из нее щепочки и оторвавшиеся пряди дуба. Помазки бывают разной ширины и толщины. Маленькие кисточки-помазки делают из дуба в один слой, большие — в 2—4 слоя. В последнем случае их связывают бечевкой.

После употребления кисти следует промыть в воде, высушить и держать 6о влажном, помещении. Особенно важно не пересушивать кисти, так, как .они при этом крошатся и высыпаются. Кисти нельзя оставлять в клеевом растворе — от этого портятся клей и сами кисти.

Деревянные клееные конструкции весьма разнообразны.
Это разнообразие, вызываемое конструктивными требованиями, определяется основными материалами, формой конструкций и расположением клеевых швов.

По виду основного материала клееные конструкции разделяются на дощатые, склеиваемые из пиломатериалов, и фанерные, склеиваемые из строительной фанеры и пиломатериалов.

По форме клеевого шва клееные конструкции делятся на прямолинейные, криволинейные и комбинированные.

По степени заполнения объема конструкции древесными материалами клееные конструкции могут быть сплошными, пустотелыми и решетчатыми.

Клееная конструкция может состоять из нескольких отдельных элементов (слоев).
С увеличением количества слоев и уменьшением их толщины прочность клееных конструкций повышается за счет некоторого рассредоточения отдельных пороков древесины, входящей в состав клееной конструкции.
Тем самым создаются условия для применения маломерных лесоматериалов и древесины пониженного качества.
Количество слоев в той или иной конструкции определяют в каждом отдельном случае применительно к конкретным условиям производства и характеру самой конструкции.

Склеивать щиты можно двумя способами: впритирку и запрессовкой. Впритирку склеивают только две заготовку, а запрессовкой — любое количество.

Для склеивания впритирку кромки досок тщательно отфуговывают. Одну из них закрепляют в верстаке фугованной кромкой вверх и смазывают горячим столярным клеем. Затем накладывают на нее другую доску и, слегка прижав ее к нижней, начинают медленно двигать (притирать) короткими толчками вдоль кромки. Сначала двигают быстро, со слабым нажимом, затем постепенно нажим усиливают, а движение замедляют и, наконец, двигают доски короткими движениями, но с сильным нажимом до тех пор, пока клей не прихватит доску настолько, что ее трудно будет сдвинуть с места, тогда притирку прекращают.

Чтобы клей хорошо застыл, притертые доски, некоторое время оставляют в верстаке. Затем их осторожно освобождают из зажима, чтобы не повредить склейки, переносят щит на место сушки и ставят на ребро, прислонив к стене.

При склеивании запрессовкой подобранные по толщине и отфугованные доски собирают в пакет. Пакет досок при склеивании намазывают клеем с одной стороны. Тогда после раскладки намазанная кромка одной доски будет находиться рядом с сухой кромкой соседней доски. Если склеивают жидким клеем, то намазывают обе склеиваемые кромки. При большом количестве досок их намазывают по нескольку штук одновременно. Намазанные доски раскладывают кромками друг к другу и слегка запрессовывают при помощи струбцинок или вайм. Затем выравнивают лицевую сторону, устранив на ней все выступы и перекосы. Не выправленные своевременно перекосы приходится сострагивать уже на готовом щите после освобождения его от зажимов. При этом ухудшается качество изделия. Это проверяют прикладыванием линейки поперек щита и по диагонали, а также наложением на концы щита двух остроганных под рейсмус брусков. Правильность угла проверяют угольником или малкой. Затем доски зажимают до отказа.

При массовом склеивании, чтобы ускорить выверку щитов, делянки раскладывают лицевой стороной вниз на выверенные опорные плоскости сжимов и, слегка запрессовывая, осаживают ударами молотка до полного примыкания их лицевой стороны к опорной плоскости сжима.

Для склеивания шиповых соединений мездровым или костным клеями предварительно собранное и проверенное соединение расколачивают так, чтобы шипы обнажились наполовину или немного больше. Обнаженные части шипов и гнезд смазывают клеем, сколачивают вновь до плотного примыкания заплечиков шипов к щечкам гнезд и запрессовывают, проверив правильность углов и плоскостей.

Правильность прямых углов проверяют угольником и раздвижными планками (с угла на угол), с одного конца заостренными.

Отсутствие перекосов проверяют прикладыванием точно отфугованной линейки или на глаз.
Для более полного примыкания поверхностей шипа (особенно боковых) к щечкам проушины шипы расклинивают. Ширина клинышка должна быть немного меньше толщины шипа. Смазанные клеем клинышки забивают по одному или по два в каждый шип на расстоянии, равном 1/4 ширины от его края.

Помимо мездрового и костного клеев, для склеивания древесины используют казеиновый клей, который применяют в виде холодного раствора. Раствор казеинового клея следует приготовить из готового порошка.
Порошок постепенно всыпают в чистую воду комнатной температуры, а затем размешивают в течение 40—50 минут, пока не получится однообразная масса. На одну весовую часть порошка берут две части воды.
Клеевой раствор из казеина сохраняет склеивающую способность только в течение 4 часов, поэтому необходимо приготовлять такое количество клея, которое может быть использовано за это время.

Склеивание казеиновым клеем столярностроителъных изделий не требует теплого помещения, оно может бить произведено при температуре окружающего воздуха 12— 15°С.

Недостатком казеинового клея является то, что он окрашивает в темный цвет место склеивания изделия, изготовленного из древесины, содержащей дубильные вещества (дуб, орех, красное дерево, каштан).
Поэтому казеиновым клеем склеивают только древесину, которая не содержит дубильных веществ (сосна, ель, береза).

Казеиновый клей непригоден для склеивания впритирку.
При склеивании древесины этим клеем следует обязательно пользоваться зажимами.