Соединение ласточкин хвост

Любая сборная конструкция из древесины должна быть долговечной, крепкой и эстетичной, соответствие этим требованиям обеспечивают разнообразные методы стыковки элементов между собой. Один из традиционных способов шипового соединения – ласточкин хвост. Появился он задолго до начала использования крепежей и клея, но даже сегодня активно используется при изготовлении мебели и в деревянном домостроении.

Применение соединения

Соединить две стороны деревянной конструкции можно с помощью качественного столярного клея или доступных крепежей, поэтому многие считают, что использование традиционных методов стыковки оправдано только лишь эстетической стороной вопроса. Но для соединения ласточкин хвост такое утверждение верно лишь отчасти. Этот тип, безусловно, говорит о мастерстве столяра, поскольку выполнить его качественно не так просто, зато готовое изделие будет выглядеть красиво и выразительно. Но у ласточкиного хвоста есть также ряд преимуществ:

• Отсутствие естественной деформации древесины.
• Сохраняется структура материала, не образуются трещины.
• Эффективно при стыковке крупных элементов из массива.
• Легко регулировать мощность соединения, подбирая нужное число шипов и угол наклона проушин.
• Прочность изделия увеличивается за счет большой площади склейки.

Использование соединения ласточкин хвост рекомендовано во всех областях, в которых требуется получить на выходе надежно скрепленные элементы или цельную конструкцию:

• Машиностроение –для крепления деталей компрессоров, оптического оборудования, металлорежущих станков.
• Строительство –присоединении бруса во время сборки домов из дерева. Также этот тип крепления применяют при изготовлении всевозможной столярной продукции: окон и дверей (рам, проемов), перегородок, арок, ниш.
• Мебельное производство – для соединения элементов каркаса, различных конструкций (дверцы, крышки, ящики). Как правило, детали также склеивают, что обеспечивает еще большую фиксацию и прочность.

Соединение ласточкин хвост применяется во время сборки различной деревянной тары (коробов, контейнеров, ящиков).

Типы соединений

Соединение ласточкин хвост предназначается с для стыковки двух деталей. С торца одной вырезаются широкие шипы в форме трапеции, у другой – соответствующие пазы. Крайние шипы называются односторонними (половинными), поскольку имеют всего один скос, а не два,как у центральных.

При строительстве домов ласточкин хвост рассматривается как основной метод крепления бруса. Его особенности и размеры определяются ГОСТ 30974-2002, гарантирующим соответствие качества сборки деревянных домов европейскому уровню.

ГОСТ 30974-2002 Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий

1 файл   368.56 KB

Скачать

Любому виду соединения ласточкин хвост характерно наличие шипов и пазов с прямым основанием и трапециевидной формы. Согласно ГОСТ, существуют следующие виды соединения деталей по типу ласточкиного хвоста:

1. В лапу (грубое соединение) – универсальный способ, используется преимущественно при возведении домов из бруса или бревен или под усадку. Правильно выполненный замок прочно фиксирует во всех плоскостях венцы сруба. Места соединений при этом будут видны. Шипы выступают несущими элементами, на которые приходится основная нагрузка. Соединение отличается отсутствием выступающих за пределы контура торцов изделия. Лучше всего для крепления этого вида подходит брус не шире 25 см.
2. Открытый сковородень (сквозное соединение) – простой способ крепления, при котором паз выпиливается на всю ширину бруса, фиксация при этом осуществляется горизонтально. Этот вид ласточкиного хвоста применяют при укладке лаг, потолочных перекрытий, сборке перегородок. Для влажной древесины используется тип крепления «полусковородень», при котором шип имеет форму прямоугольной трапеции. Простота соединения также обусловлена возможностью вырезки элементов обычной циркулярной пилой.
3. Глухой сковородень (скрытое крепление) –особенностью этого вида является потайная стыковка элементов. Шипы при этом полностью утапливаются в брус, а их размеры составляют не более половины ширины деревянного изделия. Сцепление в венец осуществляется без зазоров и щелей, при дополнительной обработке можно получить полностью герметичную и надежную конструкцию. Этот способ хорошо подходит для наращивания бруса, расход материала существенно снижается. Также с его помощью можно существенно улучшить теплоизоляцию здания, сделать строение визуально более привлекательным из-за отсутствия видимых мест стыковки. Для такого вида ласточкиного хвоста подходят пиломатериалы любых размеров, но влажностью только до 20%.
4. Соединение трапециевидной шпонкой – обеспечивает крепкую фиксацию даже самых сложных конструкций. Отличается небольшими размерами крепежных элементов (шпонок), выполненных в виде бабочки (двойной трапеции). Такой способ помогает экономить материалы, подходит даже для изготовления сложных конструкций, сохраняя при этом их эстетичный вид. Но также потребует высокой точности при обработке дерева, что возможно только при использовании современной дорогостоящей техники.

Классификация типов соединения ласточкин хвост также предусмотрена на основе размеров основных элементов:

• Размеры шипа.
• Количество шипов.
• Интервалами между шипами определяется прочность изделия.
• Угол наклона шипов определяет механические характеристики соединения.

Наиболее высокой прочностью отличается соединение с равными промежутками между шипами (1:1), но используется редко ввиду сложного и долгого изготовления. Чаще всего применяют разбежку 2:1 или 3:1, обеспечивающую надежность крепления.

Небольшой угол наклона может стать причиной потери целостности конструкции под действием нагрузок. Дополнительно в таких случаях используется столярный клей. Слишком большой угол также может стать причиной разрушения замка, поскольку нижняя часть шипа уменьшена.

При выполнении определенных задач используются разные типы соединения ласточкин хвост.

Сквозной тип соединения

Чаще всего встречается в мебельном производстве (мягкой, корпусной, из массива). Другое его название «ящичный». Шипы вырезаются при помощи электролобзика или пилы с мелким зубом. Все элементы замка обязательно тщательно шлифуются, а после проклеиваются. Для плотной подгонки деталей друг к другу требуется полная очистка углов.

Декоративная разновидность

Подобный тип используется там, где нужно подчеркнуть эстетику изделия (углы деревянных домов, мебель, шкатулки). Соединение отличается сложностью, поскольку требует тщательной подгонки деталей. Только опытный и искусный мастер сможет качественно выполнить декоративное крепление. Также требуется тщательная чистка крепежных элементов и их последующая проклейка.

Соединение со скосом

Иногда с целью повышения прочности крепления или с декоративной целью используют соединение ласточкин хвост со скосом. В этом случае обычно комбинируют два вида стыковок. Во время выпиливания на шипах допускается оставлять часть отходов, шлифуя их наждачкой, поскольку последующая проклейка не требуется. Глубина прорезей будет зависеть от ширины профиля пиломатериала.

Фальцевое соединение

Этот тип ласточкиного хвоста обычно применяется при мебельном производстве, например, при сборке кресел, столов, диванов. В нижней части короба, служащего основой изделия, устраивают фальцы, после чего в них вставляется днище ящика. Нередко в углах крепления образуются зазоры, которые потребуют последующей доработки.

Наклонная стыковка

Самый сложный тип соединения, который используется преимущественно при изготовлении крупных деталей. Его особенностью является расположение кромок под определенным углом. Также предъявляются особые требования к пиломатериалу, так, доски должны быть идеально подогнаны друг к другу по ширине. Чтобы процесс крепления деталей таким методом занял меньше времени, настоятельно рекомендуется заранее подготовить чертеж.

Изготовление ласточкиного хвоста своими руками

Сделать ласточкин хвост не сложно, но заранее стоит подготовить все необходимое: чертеж, инструменты, материалы.

Если крепление планируется использовать на крупногабаритных элементах, например, при строительстве дома, то обязательно следует произвести расчет для соединения ласточкиным хвостом: определиться с типом, количеством шипов, углом наклона и пр.

Отсутствие навыков может стать проблемой, поскольку такой тип соединения достаточно трудоемкий и требует определенных умения, чтобы готовое изделие выглядело красиво, оставаясь при этом крепким.

Инструменты и материалы

Для создания углового соединения ласточкин хвост из материалов понадобятся только деревянные заготовки (доска, брус) и столярный клей хорошего качества.

Если осуществляется стыковка наружных углов здания, дополнительно рекомендуется использовать герметик для заполнения щелей и зазоров.

Для выпиливания шипов и пазов понадобятся следующие инструменты:

• Линейка и угольник.
• Простой карандаш.
• Нож.
• Стамески (длина будет зависеть от размеров заготовок).
• Верстак с прижимными тисками или с дополнительными струбцинами.
• Пила (ленточная, обушковая, циркулярная, электролобзик – в зависимости от выбранного типа соединения).
• Молоток и киянка.
• Приспособления для шлифовки (напильник, машинка, наждачка).

Для удобства вырезания шипов можно воспользоваться шаблоном, заранее вырезав его из тонкого листового металла.

Описание процесса изготовления

Перед началом работы желательно промаркировать заготовки, обозначив все стороны. Первой выпиливается деталь с шипами, поскольку далее она понадобится для нанесения разметки на остальные.

Последовательность процесса изготовления ласточкиного хвоста выглядит следующим образом:

1. Разметка шипов – по всем граням бруска с помощью угольника наносят линии заплечиков в соответствии с количеством шипов, начиная с торцевых граней. Участки, которые будут удалены, лучше всего сразу пометить цветом, чтобы было удобней работать.
2. Выпиливание шипов – делают аккуратные ровные пропилы от края заготовки до линии заплечиков. Брус необходимо держать строго перпендикулярно его торцевой части. Распил делают без резких движений. Угольником можно воспользоваться в качестве направляющей для пилы, последнюю не будет уводить в сторону, а спил получится ровным.
3. Удаление отхода – вырезанные отходные элементы удаляют с помощью лобзика (остатки тщательно подрезаются и зачищаются) или стамески (деталь фиксируется, после чего древесина послойно удаляется).
4. Разметка «ласточкиных хвостов» — деталь с шипами располагают на заготовке из дерева таким образом, чтобы ее торец совпал с линией заплечиков, после чего карандашом наносится разметка (секции отхода лучше заштриховать).
5. Выпиливание – зажать заготовку так, чтобы линии разметки стали вертикальными, после чего сделать пропилы, остановившись на линии заплечика (не нужно резать строго по линиям, небольшой запас даст возможность последующей точной подрезки). Когда все пропилы будут сделаны, аккуратно убирают отходы, припуски подрезают и зачищают. Аналогично выпиливаются плечики.
6. Сухая сборка – необходима для проверки плотности подгонки. Детали стыкуют и не спеша подбивают киянкой. При чрезмерно плотном соединении соответствующие утолщения аккуратно срезают стамеской.
7. Склейка – на контактирующие между собой поверхности наносят клей, конструкцию собирают и зажимают струбциной. Рекомендуется подложить деревянные планки, чтобы распределение нагрузки было равномерным.

При изготовлении большого количества одинаковых деталей, заготовки можно сложить пачкой, закрепить и распилить разово.

Для удобства возможно выпиливание шипов и пазов в соединении ласточкин хвост осуществлять ручным фрезером. Это повысит точность изготовления детали и сократит время на последующей подгонке.

На практике ласточкин хвост показал себя как надежный, долговечный и красивый способ крепления. Сегодня он является самым распространенным типом в столярном производстве. При соблюдении технологии изготовления ласточкин хвост способен выдерживать большие нагрузки, что делает его незаменимым в строительстве, декоративно-прикладном творчестве, промышленности.