Часть 1. Работы по дереву
Испокон веков дерево сопровождает человека на его жизненном пути. Это одно из совершенных созданий природы, которое обожествляли, олицетворяли, одухотворяли. Еще в древности человек начал использовать доступные ему природные материалы, одним из которых было дерево.
Самая простая палка, подобранная или выломанная человеком, стала первым орудием труда. С ее помощью человек научился сбивать плоды деревьев, выкапывать из земли различные корнеплоды, охотиться. По всей вероятности, она выполняла и роль календаря, а первые насечки на ней впоследствии превратились в то самое искусство, которое принято называть резьбой по дереву.
На протяжении тысячи веков лес верой и правдой служил людям. Здесь они охотились, находили убежище и пропитание.
Из древесины делали все, что угодно. Изделия всегда отличались легкостью, прочностью, красотой. Со временем человек перебрался из каменной пещеры в деревянный дом, который прекрасно сохранял тепло. Потом, чтобы украсить свое жилище, он стал что-то вырезать, выпиливать, соединять между собой куски древесины. В результате развились совершенно разные и в то же время такие похожие искусства: столярное и плотничное.
Из-под рук столяра выходят различные украшения, предметы утвари, игрушки, мебель, а также он занимается их реставрацией.
Плотник же ставит деревянный дом, то есть сплачивает большие доски, брусья, бревна. Его задача – это возвести сруб, сделать перекрытия, настелить полы, поставить крышу, установить окна. Отделкой дома занимается столяр. Кроме того, и плотник, и столяр при работе используют различные инструменты. Для плотника подходят более массивные, предназначенные для грубой обработки дерева. Зато в руках столяра практически невозможно увидеть пилу, топор и долото. Да и большой молоток с гвоздями редко когда можно заметить в арсенале столяра, он предпочитает более изящные соединения, например на шип или на ус, и только в редких случаях использует шурупы.
Искусство обрабатывания древесины в течение многих тысячелетий развивалось в России. А где можно найти еще такие леса, да и мастеров по дереву!?
Лес и до сих пор дает человеку богатейшую силу фантазии и художественного восприятия мира. Немало найдется писателей, поэтов, художников и композиторов, которые черпали и черпают свое вдохновение из бездонных кладовых леса. А что уж говорить о народных мастерах, чье творчество буквально пропитано духом леса! В народных песнях и сказаниях лес всегда представлялся как живое существо.
Принося частичку леса к себе в дом, человек не только стремится как-то приспособить ее, сделать полезной, но и подчеркнуть ее красоту.
Кроме того, дерево – наиболее податливый материал, из которого можно сделать все, что угодно, от простой ложки до самолета.
Особый отпечаток на развитие искусства обрабатывать дерево и изготавливать из него различные поделки наложило географическое положение России. Наша страна всегда славилась своими лесами. Именно здесь на протяжении многих веков формировались и расцветали самые разнообразные ремесла, среди которых можно назвать художественную резьбу, мозаику и плетение. Именно здесь, в России, так высоко развита культура обработки дерева. Человек не только учился обрабатывать древесину, но и старался всячески украсить получившееся деревянное произведение. Безусловно, здесь отразилась простая человеческая тяга к прекрасному.
Раскопки древнейших поселений и научные исследования свидетельствуют о развитом искусстве обработки древесины в XI–XII вв. Известно, что в это время использовали не только ножи, топоры, молотки и пилы, но и стамески разных профилей, сверла, долота. В XIII в. уже встречаются предметы, изготовленные с помощью лобзика и на токарном станке.
Немногими веками позднее возникла мода украшать резьбой различные деревянные постройки. Одним из ярких примеров является оставшийся только на рисунках великолепный дворец в селе Коломенском (Подмосковье).
Не всегда искусство резьбы по дереву было в почете. Периоды повального спроса сменялись периодами упадка. Так, например, наиболее тяжелый кризис разразился в искусстве резьбы по дереву во второй половине XIX в., он был вызван бурным развитием фабричного производства в России. Эти перемены коснулись даже села, где самодельная утварь и посуда заменялись готовыми фабричными изделиями.
Все больше в городах стало появляться каменных построек, которые вытеснили деревянную архитектуру. Все меньше в домах оставалось резной деревянной мебели, различных ларцов и шкатулок, которые постепенно выходили из моды.
Многие резчики оставили свое ремесло и ушли на фабрики и заводы. Из-за падения цен на резные деревянные изделия оставшиеся мастера были вынуждены вырезать и вытачивать как можно больше продукции, отчего качество резьбы стало резко падать. Снижение количества резных изделий было вызвано еще и гибелью многих талантливых резчиков во время Первой мировой войны.
В период нэпа советским правительством был принят ряд декретов, направленных на восстановление народных промыслов. Это вызвало появление художественных артелей и товариществ. В 1930-е гг. работы российских мастеров стали распространяться на внутреннем и внешнем рынках.
Великая Отечественная война нанесла большой урон восстановившемуся промыслу. Но после войны искусство резьбы по дереву стало вновь возрождаться и достигло успехов.
И сегодня традиционное народное искусство резьбы продолжает жить. Наибольшее применение оно находит в изготовлении сувениров. С каждым годом число любителей резьбы по дереву увеличивается. Главная причина такой популярности прежде всего в том, что этот поделочный материал позволяет мастерам в полной мере проявить себя, свой художественный вкус. Не стоит только забывать о чувстве меры и соблюдении пропорционального соотношения орнамента самого изделия. Основная прелесть резной вещи заключается не в изобилии деталей, а в гармоническом их сочетании, которого можно достичь лишь практикой. До сих пор древесина рассматривается как наиболее выразительный и привлекательный материал, который дает мастеру огромные возможности для воплощения своих художественных замыслов. Древесина проста и удобна для обработки, поэтому даже начинающий резчик может изготовить в домашних условиях разнообразные поделки. Для выполнения несложных, но изящных поделок вам не потребуется каких-то специальных дорогостоящих приспособлений. Даже обычными инструментами можно создать вещицы самых разнообразных размеров и форм.
Более того, деревянные изделия всегда способствуют созданию уюта в доме, напоминают о природе и лесе, согревают человеческую душу теплом, которое идет непосредственно от самого дерева.
Глава 1. Древесина
Ни один из строительных материалов не обладает такими качествами, как древесина. Она очень удобна в обработке. Кроме того, это один из самых прочных, легких материалов, долго сохраняющих тепло и приятный запах.
Для того чтобы приступить к работе с древесиной, обязательно потребуется терпение. Не беда, если что-то с первого раза не будет получаться – все приходит с опытом. Глазомер и твердая рука могут быть помощниками, которые не позволят ошибиться при резании, пилении, сверлении, долблении и вытачивании древесины.
Древесина не относится к капризным строительным материалам, но некоторые ошибки она просто не простит: нельзя будет надставить несколько сантиметров неровно отпиленной доски или выровнять испорченную поверхность без ущерба будущему изделию. Это не пластилин и не глина, но в пластичности им древесина не уступает.
Сырая или специально вымоченная древесина прекрасно принимает ту форму, которую вы пожелаете ей придать.
При работе можно либо исказить, либо подчеркнуть рисунок древесины. Во втором случае выполненное изделие только выиграет и прекрасно будет смотреться без покрытия слоем краски. А усилить игру тонов помогут различные древесные лаки, которые наносятся на поверхность двумя-тремя тонкими слоями.
Для того чтобы задуманное изделие максимально подчеркивало текстурный рисунок древесины и не противоречило ему, необходимо изучить его.
Нет такого бруска древесины, на котором бы не прослеживалось направление роста волокон. Наиболее полное представление о том, что получится из выбранного бруска, может возникнуть только в том случае, если распилить брусок по трем направлениям: под углом в 45°, вдоль волокон и поперек них.
Срез под углом в 45° называется тангентальным срезом, который дает текстуру древесины в виде конусообразных линий (рис. 1, а). Срез вдоль волокон даст радиальный срез, который покажет вертикальные линии волокон (рис. 1, б). Срез, проходящий поперек волокон, по сути дела, представит текстуру дерева из годичных колец (рис. 1, в). Такой срез и будет называться поперечным.
Рис. 1. Виды срезов: а – тангентальный; б – радиальный; в – поперечный.
Если правильно расположить на бруске задуманный чертеж, то внешний вид будущего изделия только выиграет. Кроме того, сложность и красота будущего рисунка напрямую зависят от разнообразия текстуры древесины.
Строение древесины
Сделав только поперечный срез, можно четко рассмотреть строение древесины. Каждый брусок необтесанного дерева имеет кору – это кожа дерева, которая не используется в работе, ее обязательно снимают. Под корой располагается зона роста дерева, которая практически неразличима невооруженным глазом.
На свежем спиле растущего дерева слой камбия представлен очень хорошо. Если снять кору, откроется тонкая прослойка влажной ткани зеленоватого цвета – это и есть камбий. За камбием расположена собственно древесина с годичными кольцами.
Древесину еще называют заболонью. В центре каждого дерева есть ядро, которое по цвету может сливаться с заболонью или иметь более темный цвет. В зависимости от этого разделяют заболонные породы древесины, где ядро не имеет ярко выраженной структуры и клетки расположены так же плотно, как и в заболони (рис. 2, а), и ядровые, где, соответственно, ядро хорошо различимо (рис. 2, б). Иногда заболонные породы дерева называют безъядровыми.
Рис. 2. Виды пород: а – заболонные; б – ядровые.
К ядровым древесным породам относятся все хвойные (сосна, кедр, ель, тис, лиственница) и некоторые лиственные породы, например дуб, ясень, тополь. Большинство лиственных пород составляет ряд заболонных, или безъядровых: береза, граб, ольха, клен.
Кроме микроструктуры древесины, к ней относится плотность расположения древесных клеток. На создание композиции и возможность использования того или иного бруска в работе влияет макроструктура древесины, представленная годичными кольцами и сердцевидными сосудами.
К макроструктуре также относится наличие различных сучков, наростов и неразвившихся побегов-глазков, которые отклоняют годичные кольца и образуют различные свилеватости.
Древесина, где наиболее четко различимы годичные кольца, горизонтальные и вертикальные сосуды, представляется наиболее интересной для обработки. Практически все хвойные породы – сосна, лиственница, пихта, ель, кедр – обладают такой древесиной.
Физические свойства древесины
К физическим свойствам древесины относятся ее плотность, влажность, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, стойкость к коррозии (то есть способность противостоять действию агрессивной среды), а также ее декоративные качества (цвет, блеск, запах и текстура).
Плотность древесины – это отношение ее массы к объему, измеряемой в г/см3 или кг/м3. Зависит этот показатель от породы древесины, возраста, условий роста, ее влажности. Нет необходимости вдаваться в подробности изучения данного показателя; достаточно знать, что древесина, отличающаяся большей плотностью, служит гораздо дольше и менее подвержена необратимым изменениям, чем менее плотная (однако следует учесть, что для чистоты сравнительного анализа плотность древесины измеряют на образцах влажностью 15 %). Самая большая плотность у дуба, далее по убывающей следуют: ясень, клен, лиственница, бук, береза, орех, сосна, липа, осина, ель, пихта.
Влажность лесоматериалов, используемых в строительстве и при изготовлении деревянных изделий, является показателем ее качества и долговечности. На практике различают древесину: комнатно-сухую, с влажностью 8–12 %; воздушно-сухую искусственной сушки, с влажностью 12–18 % (эти два вида древесины получают путем сушки пиломатериалов в сушильных камерах); атмосферно-сухую естественной сушки, с влажностью 18–23 % (получают в результате продолжительного хранения лесоматериалов, уложенных штабелями на прокладках в сухих, проветриваемых помещениях или под навесом, без допуска воздействия прямых солнечных лучей), влажную древесину, с влажностью более 23 %.
Чем меньше показатель влажности древесины, тем меньше она подвержена гниению. Однако не следует стремиться использовать лесоматериалы наименьшей влажности. Дело в том, что структура древесины очень гигроскопична: она легко отдает переизбыток влаги при повышении температуры и уменьшении влажности окружающей среды и с такой же легкостью впитывает влагу при снижении температуры и повышении влажности окружающей среды. Это неминуемо приводит: в первом случае – к усушке древесины (уменьшению ее объемных размеров); во втором случае – к ее разбуханию (увеличению объемных размеров). И усушка, и разбухание изменяют объемные размеры деревянной детали неодинаково в различных направлениях; результат этого – коробление древесины, деформация деревянных конструкций, что в конечном итоге приводит их в негодность. Самый простой способ предупреждения коробления – применение древесины, влажность которой в момент использования соответствует эксплуатационной влажности.
Теплопроводность, звукопроводность. Деревянные дома из сруба или бруса хорошо удерживают тепло. Здоровая древесина способна распространять звук вдоль волокон: если после удара по комлевой части бревна, доски или бруса слышится чистый звенящий звук, то это говорит о высоком качестве древесины; прерывистый, глухой звук свидетельствует о ее загнивании.
Коррозионная стойкость древесины очень важна для строений и изделий, изготовленных из нее, особенно тех, которые эксплуатируются в основном под открытым небом. Следует отметить, что хвойные породы более стойки к коррозии по сравнению с лиственными, поскольку хвойная древесина пропитана природными смолистыми веществами.
Цвет, блеск, запах и текстура являются физическими свойствами древесины, позволяющими визуально определить ее породу.
Цвет способен указать на качество: например, синеватая окраска хвойной древесины свидетельствует о начальной стадии загнивания (цвет здоровой сосны – от коричневато-желтого в зонах, насыщенных смолой, до светло-желтого; цвет ели – от светло-желтого до белого); черные и темно-коричневые пятна на буковой древесине – признак загнивания (цвет здорового бука – от желто до розовато-бежевого).
Свидетельствовать о пороках древесины может и изменение запаха: если в помещении, где хранится древесина бука, ощущается стойкий запах прелой листвы, а запах в помещении, где хранятся сосновые лесоматериалы, затхлый – это явный признак процессов гниения.
Текстура древесины зависит от распила, а механическая прочность тех или иных досок или брусков – от вида разреза (рис. 3). Но и цвет, и блеск, и текстура имеют чисто декоративное значение.
Рис. 3. Составные части поперечного распила ствола и текстура древесины на трех разрезах: а – составные части поперечного распила ствола: 1 – лубяной слой коры; 2 – камбий; 3 – заболонь; 4 – ядро; 5 – сердцевина; 6 – сердцевидные лучи; б – текстура древесины сосны на трех разрезах: 1 – на поперечном; 2 – на радиальном; 3 – на тангентальном.
Механические свойства древесины
Механические свойства древесины более важны, так как от них зависят прочность и долговечность сооружений и изделий из дерева.
Механическая прочность древесины – это ее возможность противостоять различным статическим и динамическим нагрузкам. По направлению действия нагрузок различают прочность на сжатие, изгиб, скалывание (сдвиг), растяжение (рис. 4). При этом предел прочности древесины на сжатие и растяжение при направлении нагрузки вдоль волокон значительно выше, нежели при направлении нагрузки поперек волокон. Механическая прочность древесины зависит от ее физических свойств: увеличение влажности снижает прочность, а плотная древесина более прочна, чем легкая и рыхлая.
Рис. 4. Испытание прочности древесины: а – направление нагрузки: 1 – вдоль волокон; 2 – поперек волокон радиально; 3 – поперек волокон тангентально.
Пластичность– способность деревянной детали изменять форму под воздействием нагрузки и сохранять эту форму после снятия приложенной нагрузки. Это свойство имеет значение при изготовлении гнутых деталей: важно знать, что с увеличением влажности и температуры древесины ее пластичность увеличивается; поэтому детали, которые нужно выгнуть, обрабатывают горячей водой или паром. Высокой пластичностью (по убывающей) обладает древесина бука, вяза, дуба, ясеня. Хвойные породы древесины пластичностью, достаточной для сгибания деталей, не обладают вследствие прямолинейной структуры волокон.
Твердость древесины обусловлена ее способностью сопротивляться внедрению инородных тел. По этому признаку древесину разделяют на твердую – бук, дуб, клен, ясень, вяз, лиственница (самые твердые – самшит и акация) и мягкую – липа, ель, сосна, ольха.
Твердость определяет еще одно механическое свойство древесины – ее износостойкость, способность противостоять трению. Здесь имеется прямая взаимосвязь: чем тверже древесина, тем выше показатель ее износостойкости.
Древесные породы
Разнообразие пород деревьев огромно, и каждая из них имеет свою неповторимую специфику, которую необходимо знать и обязательно учитывать при работе с древесиной.
Поэтому прежде, чем начать рассказ о приемах работы с древесиной, стоит дать характеристику его различным породам, а также строению и основным свойствам самой древесины.
В зависимости от задуманного изделия используют ту или иную породу древесины. Прежде всего необходимо определить, принадлежит выбранный брусок к хвойным породам или лиственным.
Хвойные породы
Хвойные породы обладают резким смолянистым запахом из-за смоляных ходов в древесине. Но есть исключения: у ели и тиса нет смоляных ходов.
Что касается текстуры древесины хвойных пород, то она сильноволокнистая, что одновременно является и ее недостатком, и достоинством. Это свойство создает дополнительные трудности при резьбе поперек волокон. Поэтому хвойные породы деревьев крайне редко используют при резьбе по дереву.
Макроструктура таких пород дерева лучше выделена, чем у лиственных, поэтому древесину этих пород используют в строительных работах, а также для изготовления мебели и других столярных изделий.
К хвойным породам древесины относят сосну, лиственницу, пихту, ель, кедр.
Сосна наиболее часто используется как строительный материал. Окраска древесины сосны может быть как красновато-желтой, так и бледно-желтой, причем это не сказывается на рабочих свойствах древесины. В густых северных лесах сосновые бревна отличаются прямизной и прямослойностью. Лучшими являются сосны, растущие на возвышенных сухих местах, хуже – растущие в заболоченных местах, так как древесина у них бледная, а годичные наслоения широкие и рыхлые.
Сама древесина прочная, легкая, она удобна в обработке. Сосну строгать вдоль очень легко, поперек – трудно и неровно, но пилить удобно и клей держится хорошо.
В северных российских лесах сосновые бревна довольно длинны, прямы и прямослойны, что в сочетании с отличной колкостью делает их незаменимыми в строительных работах. Самыми лучшими является древесина лутичных и буровых сосен – тех деревьев, что высятся на песчаных сухих холмах.
Их годичные кольца густы и сжаты, а осенняя часть наслоений отличается внушительной толщиной. А вот рудовые, или, как их еще называют, мендовые сосны, которые растут в заболоченной местности, по своим рабочим качествам весьма уступают своим собратьям из более сухих районов. Древесина таких сосен очень бледна, а годичные наслоения широки и рыхлы.
Пахнет свежеспиленная сосна не хвоей, как ель, а смолой, ядро у нее на спиле темного цвета, а внешняя часть ствола светлая. Текстура древесины около сучков имеет большую свилеватость, что позволяет такую выразительность использовать для декоративных целей.
Большим достоинством сосны является то, что при большой своей крепости она очень легка, слабо подвержена гниению, что позволяет использовать ее при строительстве подводных сооружений.
Структура древесины позволяет легко впитывать различные красители и лаки. При усушке древесина сосны практически не коробится.
Недостаток этой породы состоит в том, что она недостаточно хорошо отделывается и окрашивается. Несмотря на это, именно сосну чаще всего используют в изготовлении дешевой мебели, в фанерном производстве, а также в строительстве подводных сооружений.
Ель – вторая по значимости и использованию хвойная порода. Внешне ель похожа на сосну, но ее древесина гораздо легче и мягче, ее годичные наслоения бледнее.
В древесине ели смолы немного меньше, что сказывается на плохой устойчивости ее к воздействию атмосферных явлений, легко поддается гниению.
Недостатком является и высокая сучковатость ели, из-за чего она плохо обрабатывается. Однако эта древесина имеет и свои преимущества: однородность строения, белый цвет и малую смолистость. Она мало коробится, легко колется, пилится, строгается.
Ель способна хорошо удерживать металлические крепления. Из ели изготавливают второстепенные детали или облицовывают ее декоративными синтетическими материалами или более ценными породами дерева.
Это весьма ценное и дорогое дерево. У него отличающаяся большой мягкостью, колкостью и неподверженностью червоточине розовато-бурая древесина. Наслоения чуть заметны.
Обладает несильным приятным запахом. Иногда кедр называют карандашным деревом, потому что в прошлом он служил идеальным материалом для изготовления карандашей и ручек.
Существует несколько разновидностей кедра.
Кедр сибирский обладает древесиной беловатого цвета, с сильным запахом, выделяемым смолистыми веществами, которыми он пропитан. Практически не поддается червоточине и короблению, по строительным качествам не уступает ели, а по стойкости к гниению превосходит ель. Несмотря на то что древесина кедра мягкая, она обладает большой плотностью и прочностью, к тому же хорошо поддается обработке.
Кедр бермудский нередко выдают за красное дерево из-за сходства их по цвету, хотя на солнце он может выцветать. Эта разновидность намного легче и ароматнее красного дерева, не подвержен короблению.
Кедр ливанский произрастает в Малой Азии. Он имеет очень дряблую, рыхлую древесину, источает ароматный дурманящий запах, позволяющий защищаться от червей и насекомых.
В Северной Америке растет белый кедр. Древесина у него обладает стойкостью к червоточине, не коробится.
Пихта по своим рабочим качествам мало чем отличается от ели: легко поддается обработке и практически не воспринимает химических препаратов. Так же как и в древесине ели, в ней мало смолы, из-за чего древесина быстро загнивает на открытом воздухе без специальной обработки.
Это один из незаменимых сортов древесины для строительных и столярных работ. Большое количество живицы, содержащееся в древесине лиственницы, делает ее прочной – она даже прочнее, чем дуб.
По текстуре лиственницу легко спутать с сосной. Лиственница так же, как и сосна, имеет более темное по цвету ядро. Но она менее свилевата, чем сосна, и имеет ярко выраженную полосатую текстуру. Древесина лиственницы очень смоляниста, она вся как бы пропитана смолой, что дает, во-первых, очень контрастную текстуру, в которой чередуются светлые и темные смоляные полосы, а во-вторых, такая повышенная смолянистость улучшает ее устойчивость к воздействию влаги и, соответственно, гниению. Она почти не коробится и не поддается червоточине. Это ценное свойство лиственницы используют при резьбе по дереву. Из этой древесины целесообразно изготавливать поделки, которые будут, например, экспонироваться на открытом воздухе, где влажность достаточно высока и нередки осадки, или для производства садовой мебели.
Лиственные породы
Лиственные породы древесины делятся на твердолиственные и мягколиственные. Древесина таких пород практически не пахнет, запах усиливается только при свежем срезе древесины и ее обработке. Древесина лиственных пород не имеет смоляных ходов. Вместо них она снабжена сокопроводящими сосудами, объединенными в сокопроводящую систему дерева. По этому признаку лиственные породы подразделяются на крупнососудистые и мелкососудистые.
Чтобы отличить древесину крупнососудистой породы от мелкососудистой, необходимо внимательно посмотреть на хорошо зачищенный торец древесной заготовки. Если при этом на торце без особого труда различимы невооруженным глазом сокопроводящие сосуды, то можно не сомневаться – это крупнососудистая порода древесины.
Крупнососудистые породы подразделяются на кольцесосудистые и рассеяннососудистые. К кольцесосудистым относятся такие деревья, как дуб, ясень, каштан съедобный, вяз, ильм, бархатное дерево и другие. К рассеянно-сосудистым породам лиственных деревьев относятся грецкий орех и хурма.
Мелкососудистые породы составляют подавляющее большинство лиственных пород деревьев – таких, как береза, ольха, осина, ива, тополь, клен, рябина: ясень, яблоня и другие.
Среди лиственных пород встречаются деревья с очень твердой древесиной: дуб, бук, граб, орех, клен, груша и другие. В южных областях России растут такие твердые и кольцесосудистые породы, как тис, самшит, белая акация, мандарин, лимон и т. д.
Среди твердолиственных пород наиболее часто используют дуб, березу и ясень. Наиболее часто встречающиеся среди мягколиственных пород – осина и ольха.
Красное или черное дерево – это достаточно дорогостоящая, малодоступная привозная древесина. Среди привозных пород древесины широко известен палисандр (палисандровое дерево), которое так же как и красное имеет красновато-бурый цвет древесины и относится к рассеянно-сосудистым породам.
Встречаются и менее известные привозные породы – такие, как азобе и бакаут. Обе эти породы относятся к рассеянно-сосудистым. Азобе имеет твердую и тяжелую древесину темно-вишневого цвета, а бакаут окрашен в заболони в желтовато-белый цвет, плавно переходящий к ядру в зеленовато-черный.
Практически все лиственные породы можно использовать для резьбы по дереву.
Дуб характеризуется высокой прочностью и стойкостью к загниванию, поэтому не случайно он стал в народе символом несокрушимой крепости.
Его древесина имеет красивую темно– или светло-коричневую окраску и текстуру с сильно выраженными годичными наслоениями и свилеватостью, что дает изысканный рисунок.
У молодых деревьев древесина тверда, гибка и отличается серовато-коричневым цветом, у старых – более хрупкая, желтого цвета.
Знатоки выделяют немало разновидностей дуба, например так называемые зимний и весенний дубы. Зимними называют растущие на юге: их желуди висят непосредственно на ветвях, листья хоть и желтеют осенью, но опадают лишь зимой и даже весной, когда начинают появляться молодые. У весенних дубов желуди висят на длинных черешках.
Древесина зимнего дуба ценнее, у весеннего похуже – много сучков, цвет с серым оттенком. Из зимнего дуба делают мебель, украшенную резьбой.
Несомненное достоинство древесины дуба состоит в том, что она мало подвержена растрескиванию и короблению. Из этой породы изготавливают мебель, предметы декоративного искусства, паркет.
В состав древесины дуба входит большое количество дубильных веществ, которые лучше всякого антисептика защищают от воздействия различных микробов и микроорганизмов, что позволяет применять ее во всех ответственных конструкциях в условиях повышенной влажности. Особо прочную древесину получают, если дубовые бревна выдерживают в проточной воде в течение 1–1,5 лет (при этом коричневый цвет изменяется до черного) и сушат методом естественной воздушной сушки. Единственный недостаток – древесина дуба достаточно дорога. Такая древесина мореного дуба используется для изготовления очень дорогих предметов мебели.
Дубовая мебель считается самой красивой и прочной; кроме того, плотная древесина позволяет украсить детали рельефной резьбой. Из прочной и твердой древесины делают мелкие крепежные, очень прочные соединения. Дуб – одна из немногих пород древесины, из которой делают гнутые детали различного радиуса. Из-за высокого содержания в древесине дубильных веществ дуб считается самой устойчивой к гниению лиственной породой.
Лучше в работе проявляет себя древесина столетних дубов (80–150 лет) из густых смешанных лесов (чернолесья).
Дуб – идеальный материал для мебельного производства, однако начинающему мастеру следует учесть, что его древесину очень трудно обрабатывать, особенно строгать, пилить и долбить.
Это дерево относится к твердолиственным породам. По своим качествам практически не уступает дубу. Красновато-бурый, с обилием крупных и более темных блесток, цвет этой древесины к старости переходит почти в коричневый.
Бук хорошо поддается обработке, гнется и пропитывается различными химическими растворами. Это качество способствует долговечности лакового и красящего покрытия. Бук применяют для имитации розового и красного дерева, грецкого ореха. Его древесина идет на изготовление гнутой мебели, шпона, используется при производстве столярного инструмента.
Но из-за того, что бук сильно коробится при высыхании, подвержен загниванию с образованием червоточин, он мало используется при изготовлении мебели. Поэтому готовые буковые поделки пропаривают или обкуривают, чтобы уберечь их от червей. Чтобы древесина бука не коробилась, его срубают в конце лета, а через год распиливают на доски, которые затем погружают в воду на несколько месяцев. В распаренном виде бук принимает самые причудливые формы, долго сохраняя их после высушивания. Именно бук был рабочим сырьем для создания всемирно известной венской мебели.
По внешнему виду древесину ясеня иногда путают с дубом. Эта схожесть проявляется прежде всего в текстуре древесины. Но по своим физическим свойствам – прочности и твердости – он несколько уступает дубу.
Ясень – эластичная, тяжелая, плотная древесина, долговечная, стойкая к загниванию, с красивой текстурой желтоватого цвета со светлыми и темными полосами; обладает хорошей сопротивляемостью различным нагрузкам, особенно нагрузкам изгиба.
Чаще всего используется для изготовления деталей, которые в процессе эксплуатации контактируют с руками человека: ручек, рукояток, лестничных перил, при изготовлении мебели, шпона и паркета. Такое широкое применение ясеня обусловлено прежде всего качествами его древесины: прочная, вязкая, при усушке мало коробится и хорошо гнется при распаривании.
У ясеня встречаются наросты бурого или коричневого цвета, реже бывают белые и рыжие. Все это усиливает его декоративно-художественные достоинства, поэтому его древесина является прекрасным поделочным материалом.
Это дерево, символизирующее Россию. В качестве строительного материала чаще всего применяется в северной и отчасти в средней полосе России.
Береза используется немного реже, чем ясень. Древесина березы обладает средней плотностью и твердостью, прочностью и достаточной вязкостью.
Она имеет неярко выраженную текстуру и отличается однородностью строения. Недостатками этой породы являются подверженность растрескиванию и короблению, сильная усушка, небольшая стойкость к загниванию, частое поражение червоточиной.
Вместе с тем березовая древесина хорошо поддается обработке инструментом, склеивается, легко полируется и окрашивается, дает возможность делать мелкую рельефную резьбу.
Используя соответствующие красители, березе можно придать вид грецкого ореха, серого клена или красного дерева. Из березовых наплывов вырезают декоративный шпон – тонкие листы для облицовки мебели.
Наиболее качественную древесину деревья дают в возрасте 40–50 лет, у более старых берез это качество похуже.
Эти деревья представляют одну породу – широколистный вяз. Его древесина, изначально светлая, со временем темнеет. У старых деревьев древесина в сплошных мелких жилках и черточках.
Основные качества этой породы – плотность, прочность, гибкость и малопористость. При усушке древесина практически не коробится и не трескается. Кроме того, после распаривания древесина может изогнуться по желанию, поэтому из него делали в старину ободья колес, рукояти молотков, ступени. Но из-за своей плотной и мелкопористой структуры древесина плохо поддается полировке, плохо строгается и окрашивается.
Гораздо тверже вяза ильм. У него сероватая, с красивыми продолговатыми пятнышками древесина.
Самым мягким, вязким и более бурым по сравнению с вязом и ильмом является берест. Он очень гибок, долго сохраняет приданную ему при выгибании форму. У него занозистая поверхность в месте раскола, зато очень ценны наплывы.
Грецкий орех относится к тем немногим породам, которые характеризуются многообразием декоративной текстуры и богатой цветовой и тональной гаммой. Хорошо обрабатывается, поддается полировке и пропитке химическими веществами.
Тяжелая и прочная древесина ореха не поддается короблению и гниению, поэтому находит разнообразное применение в виде массива и шпона: для различной резьбы, в мозаике, высоко ценится при облицовочных работах.
Древесина осины имеет тонкую структуру волокна и светлый цвет, иногда переходящий в зеленоватый. Осина хорошо лущится, не колется от удара и не коробится, не боится влаги и насекомых – вредителей древесины.
Осина обладает мягкой древесиной, в которой мало сучков; хорошо поддается обработке, но из-за ее пористой структуры мелкие детали могут сломаться прямо во время работы, поэтому изготовленные из нее детали мебели обычно облицовывают синтетическими покрытиями или более дорогими породами древесины.
Осину широко применяют для резьбы из-за ее мягкости, она хорошо режется во всех направлениях.
Тополь относится к мягколиственным породам. Из такой древесины получаются красивые небольшие детали и изделия, поэтому ее употребляют в качестве поделочного материала для резьбы. Древесина тополя очень напоминает древесину липы и не очень пригодна для столярной работы.
Тополь склонен к загниванию, при усыхании коробится и трескается. Хуже всего древесина у черного тополя. Чуть лучше серебристый тополь, чья серебристо-белая древесина довольно упруга и может использоваться для изготовления мебели и более грубых столярных поделок. Совсем непригоден для работы итальянский (пирамидальный) тополь, имеющий губчатую древесину. Более пригоден сорт осокорь, поскольку его древесина мало коробится.
Близка по своим деловым и художественным качествам к древесине осины, довольно тяжелая и упругая, с едва различимыми наслоениями. Плотная по строению древесина, грязно-оранжевого или грязно-розового цвета, который со временем светлеет, особенно после парового просушивания. Продолговатые пятна желтого, бурого цвета являются признаком загнивания. Интересно, что при сырости ольха прочна и стойка, но в сухой атмосфере она гниет и червоточит, поэтому ее часто используют при строительстве срубов колодцев.
Ольха дает незначительное коробление при сушке и хорошо обрабатывается, свободно режется в любом направлении, что делает ее удобной для художественной резьбы по дереву.
Наибольшее применение ольха находит при строительстве домов и при изготовлении дешевой мебели. Она широко используется при строительстве кладовых, потому что не пахнет и не впитывает запах.
Древесина ольхи хорошо склеивается, режется, полируется, окрашивается. Данный материал легкий, мягкий, среднеусыхающий. Ольха главным образом используется в качестве имитатора таких пород, как черное и красное дерево, грецкий орех.
Ее древесина очень мягкая и легкая, имеет так же, как и береза, светлый цвет со множеством оттенков в зависимости от среды произрастания. Годичные наслоения у нее едва заметны.
Так же как береза, липа хорошо поддается обработке и легко режется во всех направлениях. Это снискало славу липе как хорошему поделочному материалу для резьбы. Наиболее хороша южная липа, которая идет на изготовление резных изделий под позолоту.
Кроме того, это одна из немногих пород древесины, которая не коробится и не трескается при усушке, а вот червоточине липа сильно подвержена. Мягкость липы настолько высока, что на заготовках могут оставаться вмятины даже от случайного нажатия, при падении. Такое свойство значительно увеличивает возможность ошибок при резьбе, особенно у начинающих резчиков.
Липа плохо окрашивается, так как древесина ее непроницаема – она не пропускает даже мед, а ведь он способен просачиваться сквозь стенки деревянного сосуда, изготовленного практически из любой древесины. Но мебель из липы, обработанная белой или цветной политурой, смотрится великолепно. Ее широко используют в производстве игрушек или кустарных изделий.
Его беловатая, со множеством мелких блесток древесина почти не бывает косослойной, она густая, плотная, средней твердости, замечательно строгается и колется, при этом получается абсолютно гладкая поверхность.
Клен обладает хорошей сопротивляемостью сырости и практически не коробится. Клен неплохо поддается обработке, склеиванию, отделке и окрашиванию. Применяется для резных работ и изготовления деталей из массива. Отлично красится в разные цвета и хорошо воспринимает политуру.
Древесина плодовых деревьев
Среди редких пород, которые используются в столярном и плотничном деле, большое место занимает древесина плодовых деревьев. Преимущество все же отдают древесине диких деревьев.
Груша обладает плотной однородной красивой древесиной, идущей в основном на изготовление небольших деталей. Изжелта-белый цвет молодых деревьев к старости переходит в коричневатый.
Редко когда удается получить большое полотно доски из грушевого ствола. Но не только из-за этого груша идет на украшение мебели. Ее древесина устроена так, что при резании лезвие прекрасно снимает стружку и по направлению роста волокон, и против них. Кроме того, и полируется, и пропитывается древесина превосходно. Есть еще одна особенность груши – ее можно отнести и к твердым, и к мягким породам. Сырая древесина достаточно мягкая, но если ее вымочить, а затем медленно высушить, то древесина приобретает бурый цвет и становится очень твердой. Среди недостатков можно назвать только один – без лакового покрытия дерево быстро темнеет и начинает гнить. Грушу применяют в качестве имитатора черного дерева, для ажурной резьбы и отделки древесины более низкого качества.
Цвет древесины яблони светло-розовый с красно-бурыми прожилками. Яблоня относится к ряду самых красивых и прочных пород древесины. Но после высыхания она очень сильно коробится и усыхает, поэтому предпочтительнее работать только с хорошо высушенной яблоней. Так же как и груша, идет на отделку мебели, изготовление домашней утвари и украшений.
Древесина сливы по своим качествам близка к яблоне и груше, то есть может коробиться и растрескиваться. Беловатая, усеянная буро-красными или разноцветными (буровато-красными, коричневыми, розовыми и желтыми) жилками древесина отличается достаточной плотностью и твердостью.
Твердая и прочная древесина со множеством разноцветных прожилок прекрасно колется и полируется. Отполированные изделия из сливы красиво переливаются на свету.
Чаще всего идет на изготовление украшений и на рельефную отделку мебели. Также очень высоко ценится точеная утварь из сливовой древесины.
Такие плодовые деревья, как вишня и абрикос, имеют твердую и прочную древесину. Их текстура отличается своеобразным рисунком, а окраска бывает различных оттенков. Изделия из древесины этих пород обладают необычайно изысканным внешним видом.
Если вишня сухая, то она легко строгается и колется. Древесина у вишни, желтовато-красная с заметными темными наслоениями и прожилками, со временем может побледнеть.
Чтобы этого не происходило, ее вымачивают в известковой воде.
Вишня прекрасно принимает политуру и краску, хорошо окрашивается под красное дерево. Древесина этих деревьев идет на изготовление мебели, а древесина вишни хороша для изготовления чубуков для курительных трубок.
Импортные породы деревьев
Выше были рассмотрены породы деревьев, которые произрастают у нас. Но в России большой популярностью пользуются и импортные породы, которые чаще всего идут на изготовление мебели и украшений.
Красное дерево произрастает только в тропических лесах. Само понятие «красное дерево» не означает принадлежности к какой-то породе, а представляет совокупность разнообразных пород, древесина которых обладает красным цветом.
Под красным деревом в международной торговле подразумевают дерево махагон рассеяннососудистой породы, имеющее красновато-бурый цвет. Это название прочно укрепилось за ним и широко используется даже специалистами.
Это дерево распространено в жарких странах, достигает большой высоты и объема.
Древесина красного дерева относится к мягким породам, хорошо поддается обработке, полируется, впитывает лак. По рисунку волокон красное дерево может быть однородное, волнистое, крапчатое и сучковатое. Мастера предпочитают красное крапчатое дерево.
Преимущественно используется при отделке мебели и помещения. Из-за своей высокой цены редко когда полностью идет на изготовление мебели.
Черным деревом признано называть рассеянно-сосудистые эбеновые породы.
Черное дерево привозят к нам с Мадагаскара, Цейлона, острова Святого Маврикия. Хотя древесина при усушке трескается и хорошо раскалывается, черное дерево считается самым дорогим. Его древесина плотная, однородная, черного цвета. Очень высоко ценится древесина с малозаметными прослойками годичных колец и сосудов. Менее всего ценится древесина с белесоватыми прослойками и выделяющимися ядрами.
Древесина практически не поддается гниению, не коробится при усушке, прекрасно впитывает лак. Единственное, что нельзя делать с черным деревом, – полировать: от этого внешний вид только ухудшается.
Эбеновые деревья, которые завозятся в Россию из Африки, Восточной Индии, Южной Америки и других стран, уступают по своим качественным характеристикам.
Чтобы отличить подделку под эбеновое дерево, надо поджечь его стружку. Запах настоящего эбена действует раздражающе, как нюхательный табак. Кроме того, окрашенная подделка будет окрашивать руки во время работы.
Эвкалипт обладает прочной, тяжелой древесиной, которая практически не поддается гниению. Это свойство объясняется большим содержанием в ней эфирных масел, которые действуют так же, как и смола в древесине сосны. Эвкалипт принадлежит к небольшому числу древесных пород, которые плохо поддаются обработке. Чаще всего из эвкалипта изготавливают основу мебели, затем украшают ее вставками из других пород или обклеивают шпоном из красного или черного дерева.
Это бразильское дерево имеет плотную тяжелую древесину, которая под действием света превращается в вишневую, а затем в черную.
Фернамбук используется при изготовлении мозаики. Самыми дорогими считаются скрипичные смычки и дирижерские палочки, сделанные из этого дерева. Его древесина практически не гниет и в сухом виде не поддается короблению. Зато только что срубленное дерево сильно усыхает, трескается и изменяет форму. По тяжести в обработке уступает только эвкалипту.
Палисандр, как и большинство других пород, ввозится в Россию из Южной Америки. Иногда его называют фиалковым деревом или якарандой. Его древесина менее прочна, чем у красного дерева, но более красива.
Древесина палисандра обладает пористой структурой и плотным расположением тонких волокон. Особенностью этой породы является ее цвет, который в зависимости от преобладания какого-либо оттенка меняется от светло-фиолетового до темно-коричневого с фиолетовым отливом. Как и фернамбук, с течением времени палисандр способен изменять цвет.
Если дерево по окончании работ не было отполировано, то цвет древесины может стать практически черным. Сама древесина прекрасно поддается обработке, не подвержена гниению. Чаще всего из палисандра изготавливают мебель и всевозможные украшения.
Атласное дерево редко встречается у нас, и поэтому оно очень дорого ценится. В России идет только на изготовление вставок мозаики и на украшения. Древесина этой породы может иметь желтый, красный и бурый оттенок. Но независимо от цвета древесины в ней всегда есть мельчайшие блестки, которые при покрытии лаком придают готовому изделию атласное сияние и блеск мягкой струящейся ткани.
Пиломатериалы
Чаще всего в магазинах и на лесобазах продается уже высушенная древесина, а сырая встречается довольно редко. В зависимости от того, что предполагается делать, можно приобрести кряж или цельный круглый лес, подвязник, жердь, пластины, четвертины, лежень, брус, обрезную доску.
Кряж представляет собой целые стволы дерева или длинные обрезки ствола без коры диаметром более 25 см.
Подвязник тоже представляет собой ствол без коры, но меньшего диаметра – до 25 см.
Жердь – целая лесовина без коры, диаметр которой меньше, чем у подвязника (не более 9 см).
Пластина представляет собой половину распиленного вдоль волокон кряжа.
Четвертиной называется половина пластины, если она распилена пополам вдоль древесных волокон.
Лежень, или брус с обзолом, представляет собой бревно, одинаково обтесанное с двух сторон так, что может лежать на боку.
Брус – тоже бревно, но обтесанное со всех четырех сторон. Обычно такой пиломатериал имеет толщину более 100 мм. Если же его толщина не превышает 100 мм, но отношение ширины к толщине меньше двух, то заготовка называется бруском.
Доска может быть самой разной – все здесь зависит от размеров и степени ее обработки. На рисунке 5 показаны поперечные срезы досок в зависимости от обработки.
Рис. 5. Виды досок (поперечные срезы): а – необрезная доска; б – обрезная доска; в – горбыль; г – доска, строганная с четырех сторон; д – шпунтованная доска (с пазом и гребнем); е – фальцованная доска.
Когда речь заходит о пиломатериалах, плотники и столяры прежде всего интересуются породой дерева, из которого пиломатериалы изготовлены. Это вполне естественно, так как древесина разных пород обладает различными свойствами и применяется для различных целей.
Пиломатериалы, которые используются в строительстве, имеют свои специфические названия. Различаются они в зависимости от толщины и отношения ширины к толщине. У досок это отношение должно быть не более двух. Максимальная толщина досок – 100 мм.
Максимальная длина пиломатериала, изготовленного из деревьев лиственных пород, – 5 м. Пиломатериалы хвойных пород могут быть длиннее – до 6,5 м.
Виды пиломатериалов
В зависимости от назначения элемента конструкции, для которого используется тот или иной пиломатериал, необходимо определять и его размеры:
– для стропил, балок цокольных и междуэтажных перекрытий, а также проступей ступеней лестниц и наружных наличников используют пиломатериалы второго и третьего сорта, толщиной 50 мм, шириной 150–180 мм и длиной 4,0–6,5 м;
– для стоек каркасных стен, перегородок, обвязки, ригелей, поручней перил лестниц и подоконных досок – второго и третьего сорта толщиной 50 мм, шириной 100 мм и длиной 2,7–6,5 м;
– для балясин перил лестниц и обрешетки крыш – второго и третьего сорта, толщиной 50 мм, шириной 50 мм и длиной 3,5–6,5 м;
– для стоек каркасных стен, нижней обвязки, элементов стропил и настила чистого пола – второго и третьего сорта, толщиной 40 мм, шириной 100–150 мм и длиной 2,7–6,5 м;
– для черепных брусков, обрешетки крыш и каркасов фронтонов – третьего сорта, толщиной 40 мм, шириной 50 мм и длиной 1,5–6,5 м;
– для наличников внутренней отделки окон и дверей – второго сорта толщиной 25 мм, шириной 80–150 мм и длиной 2,4–6,5 м;
– для архитектурных элементов фасада, наличников и обшивки стен – второго сорта толщиной 19 мм, шириной 50–150 мм и длиной 2,4–6,5 м;
– для обшивки перегородок и нащельников – третьего сорта, толщиной 16 мм, шириной 80–150 мм и длиной 3,5–6,5 м;
– в качестве шпунтованных досок для подшивки потолка, для обшивки стен и фронтонов – второго сорта, толщиной 16 мм, шириной 80–150 мм и длиной 3,5–6,5 м.
Для отделки деревянных элементов можно приобрести шалевку толщиной 7–19 мм, тес толщиной 22–35 мм, тонкие и толстые доски. Доски можно брать как чистообрезные, имеющие прямоугольное сечение по всей длине, так и с тупым или острым обзолом, а также необрезные (рис. 6).
Рис. 6. Виды пиломатериалов: а – двухкантный брус; б – трехкантный брус; в – четырехкантный брус; г – доска необрезная; д – доска чистообрезная: 1 – пласть; 2 – кромка; 3 – ребро; 4 – торец; е – обрезная доска с тупым обзолом; ж – обрезная доска с острым обзолом; з – брусок; и – обапол горбыльный; к – обапол дощатый; л – шпала необрезная; м – шпала обрезная.
Листовые и отделочные материалы
Шпон представляет собой тонкий срез древесины (не больше 12 мм толщиной), предназначенный для отделки деревянных поверхностей с целью придания им декоративного вида. Зачастую пластинки шпона делают из древесины ценных пород с красивой текстурой. Шпон позволяет имитировать большие массивы дорогих пород дерева. Его также применяют для изготовления фанеры, клееной слоистой древесины, клееных деталей мебели и т. п.
Строганый и лущеный шпон предназначен для облицовочных работ. Листы толщиной 0,4–1,5 мм и длиной до 1 м изготавливают из деловой древесины на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях. Лущеный шпон производится из древесины березы, бука, липы, ели, сосны и других пород, имеющих слабовыраженную структуру. Из него делают фанеру, а также применяют для облицовывания столярных и древесно-стружечных плит. Строганый шпон получают из грецкого ореха, ясеня, бука. Используют его в основном для облицовывания деталей мебели.
Самый толстый шпон получают при распиле бруска на дощечки. Такой тип шпона достаточно просто изготовить даже в домашних условиях. Для этого закрепляют брусок на верстаке, расчерчивают его стороны под определенным углом и аккуратно распиливают их лобзиком.
Изготавливают также строганый шпон, который применяют для облицовки высококачественной мебели. Его делают как из хвойных пород (лиственницы, сосны), так и из лиственных (бука, ореха, груши, тополя, березы, красного дерева, липы, ивы, дуба, ясеня, вяза, каштана, бархатного дерева, карагача и т. д.).
Строганый шпон тоже можно получить в домашней мастерской. Для этого закрепляют брусок в тисках и осторожно, как можно равномернее, срезают древесину с одной стороны бруска. Для работы необходимо приобрести специальный нож.
При изготовлении пиленого и строганого шпона получают небольшие пластинки, ширина которых зависит только от диаметра бруска. Полученные пластинки шпона складывают по порядку, чтобы потом можно было подобрать рисунок при отделке.
В зависимости от текстуры дерева и вида резания различают строганый шпон радиальный, полурадиальный, тангентальный и тангенциально-торцовый. Длина листов строганого шпона может быть 200, 400 и 9800 мм, ширина – 60, 100, 120 и 200 мм, толщина – 0,4, 0,6, 0,8 и 1 мм.
Существует 8 сортов шпона: А, АВ, В, ВВ, С, 1, 2 и 3-й. Шпон изготавливают нескольких типоразмеров: длиной 800–1300 мм, шириной 150–170 мм и толщиной 0,35 мм, 0,55 мм, 0,75 мм, 0,95 мм и 1,15 мм, а также длиной 1300–2500 мм, шириной 700–2500 мм и толщиной 1,5–4 мм.
При изготовлении лущеного шпона, кроме специального ножа, необходим точильный станок. Брусок берут не прямоугольный, а цилиндрический. Ширина получаемого шпона зависит только от ширины выбранной заготовки. Это единственное преимущество лущеного шпона. Его недостаток состоит в использовании распространенных древесных пород, которые имеют маловыразительную текстуру древесины. Все получаемые виды шпона имеют лицевую и оборотную стороны. Чтобы правильно определить, какой же стороной все-таки нужно приклеивать шпон к выбранной поверхности, необходимо посмотреть на нее под косым лучом света – гладкая поверхность будет лицевой.
Фанера представляет собой слоистый материал, который состоит из склеенных между собой листов лущеного шпона со взаимно перпендикулярным расположением волокон. Она выпускается трех-, пяти– и многослойной. Если число слоев шпона в листе фанеры четное, то два средних слоя должны иметь параллельное направление волокон. Изготавливают фанеру из лиственницы, кедра, пихты, ели, сосны, березы, ольхи, ясеня, бука, дуба, липы, осины, клена. Распространены три марки фанеры: ФСФ, ФК и ФБА, различающиеся видом использованного при их приготовлении клея. Толщина листов фанеры – от 1,5 до 9 мм. По виду обработки фанера может быть нешлифованной или шлифованной с одной или с обеих сторон.
Качество фанеры определяют следующим образом: она должна быть прочно склеенной, не иметь пузырей, при сгибании не расслаиваться. Листы должны быть обрезаны под прямым углом, срез должен быть ровным. На оборотном слое каждого листа фанеры ставится маркировка.
Фанера обладает следующими достоинствами: легко сгибается, одинаково прочна во всех направлениях, растрескивается и коробится незначительно. Деревообрабатывающие предприятия производят фанеру, оклеенную различными материалами: текстурной бумагой, ценными породами строганого шпона, прозрачной и синтетической пленкой.
Фанеру часто используют в столярном деле при изготовлении мебели. Ее размеры могут быть самыми различными. Прежде всего это касается толщины листа фанеры, которая может варьироваться от 3 до 12 мм. В зависимости от того, какие материалы были использованы при изготовлении фанеры, выделяют несколько ее видов.
Если одна или обе стороны фанеры оклеены строганым шпоном из ценных пород древесины, то это облицовочная фанера.
Если обычная клеевая фанера оклеена пленкой под текстуру ценных пород древесины, а потом запрессована между стальными полированными листами, то это бакелитовая фанера.
При склеивании нескольких слоев березового шпона получают достаточно прочную березовую фанеру. Но если такую фанеру покрыть слоем краски, а затем еще и нитролаком, все просушить под высоким давлением, то можно получить очень прочную лакированную фанеру, причем стойкую к воздействию атмосферных явлений. Такая фанера подходит для обшивки помещения изнутри.
Столярная плита состоит из брусков, уложенных с зазором или склеенных между собой, они с двух сторон облицованы лущеным шпоном. Такие плиты толщиной 16–50 мм используют при изготовлении дверей, перегородок, мебели.
Их без труда можно сделать и в домашней мастерской. Понадобятся рейки одинакового размера, клей ПВА и шпон. Если нужна большая плита, но количество реек не позволяет это сделать, то располагают их через небольшой промежуток. Торцы плиты при этом заделывают рейками определенного размера.
Древесно-волокнистые плиты производят на предприятиях способом прессования при высоких температурах из древесных или иных растительных волокон с добавлением связующих составов. Нередко древесно-волокнистые плиты облицовывают различными материалами. Используют их для изготовления различных столярных изделий, в том числе мебели.
Из листов березового лущеного шпона, склеенных под давлением при повышенной температуре бакелитовым лаком, изготавливают древесный слоистый пластик. Пластики выпускают четырех марок (А, Б, В и Г), различающихся между собой порядком укладки листов шпона. Листы имеют прямоугольную форму, толщина листов пластика – от 1 до 60 мм.
Древесный слоистый пластик используют в различных конструкциях, а также для облицовки внутренних помещений, требующих высококачественной отделки. Пластик можно крепить гвоздями и шурупами, фенолоформальдегидными и каучуковыми клеями, мастикой, он хорошо сверлится и пилится. Для отделки слоистого пластика используют декоративные пленки, лакокрасочные покрытия. Кроме того, их облицовывают шпоном или текстурной бумагой.
Древесно-стружечная плита, или ДСП, напоминает столярную плиту. Но здесь используют не рейки, а стружки. Это и объясняет меньшую популярность ДСП при изготовлении мебели. Во-первых, она требует тщательной отделки кромок. Во-вторых, структура ДСП не удерживает ни гвозди, ни шурупы, да и замок тоже долго держаться не будет. В-третьих, при работе с ней инструмент быстро затупляется. Чаще всего ДСП идет на изготовление основы для мебели.
Пороки древесины
Внешнего осмотра достаточно для того, чтобы выявить пороки древесины: сучки, косослой, гниль, червоточину. Пороки древесины могут быть различными. Одни из них могут полностью исключить древесину из употребления, другие лишь ограничивают возможности по обработке.
Древесина должна быть не только прочной, но и «здоровой»: однородной по цвету, без примеси необычных цветов, без следов поражения древесными червями-точильщиками, а также без следов начавшегося гниения. Если брусок имеет хотя бы один из этих признаков, то лучше его не использовать, изделие может быть испорчено и не будет удовлетворения от проделанной работы.
Наиболее распространенный порок древесины – наличие сучков. Сучком называется часть ветви, заключенная в древесине ствола. При распиловке древесины срезы сучков часто оказываются на поверхности. По форме и расположению относительно граней доски или бруса сучки делятся на круглые, овальные, продолговатые, пластевые, кромочные, ребровые, сшивные, торцевые, разбросанные, групповые, разветвленные (рис. 7).
Рис. 7. Разновидности сучков: а – круглый; б – овальный; в – продолговатые; г – пластевой; д – кромочный; е – сшивной.
Наличие сучков значительно снижает прочность древесины, поскольку нарушает ее однородность, а если сучок расположен перпендикулярно к продольной оси (его называют пасынком), доска или брус считаются негодными для чистовых работ и ответственных участков конструкции. Такая древесина относится к третьему сорту.
Низкое качество имеют и пиломатериалы с табачными сучками светлого или темно-коричневого цвета – их легко выделить среди других, так как древесина в сучках легко разламывается и растирается в порошок. Наличие таких сучков допускается только в древесине третьего сорта и только в том случае, если размер сучка не превышает 1/5 диаметра бревна.
Слишком сучковатая древесина для дела не годится. В зависимости от плотности расположения сучков древесина разделяется по сортам. В древесине первого сорта диаметр сучка не должен превышать 1/4 части диаметра бревна, в древесине второго сорта – 1/3. Если древесина имеет плотность сучков больше, чем один сучок на 2 пог. м, она относится к третьему сорту.
Сучки могут быть прочно сросшимися с древесиной, их можно убрать из массива только удалением всего участка. Другие сучки могут отделяться от древесины легко. Именно здесь велика вероятность того, что при сушке уже готового изделия сучок может выпасть и испортить всю картину.
Заделать отверстие, образованное выпавшим сучком, можно с помощью клинообразной пробки, которая вбивается вместо сучка. Кроме того, при долгом хранении стройматериалов темнеют в первую очередь сучки. Исключение составляют некоторые хвойные породы.
Не следует использовать для работы древесину, пораженную грибком. Его можно заметить даже невооруженным глазом по изменению цвета древесины и по расщеплению волокон древесины в месте поражения. Цвет пораженной грибком древесины может быть различным: от кремового и бурого до синеватого и зеленоватого. Остальная древесина при этом сохраняет свой обычный цвет.
Зеленоватый налет, появившийся на отдельных участках древесины, свидетельствует о том, что древесина начала гнить.
Гниль древесины может быть нескольких видов, и не каждый из них выводит древесину из строя окончательно. Гниль – это следствие грибкового заболевания древесины, и многие древесные грибы делают древесину совершенно непригодной.
Но есть и такие, которые при правильной обработке и хранении древесины прекращают свое действие. Гниль может появиться в древесине еще в то время, когда дерево не срублено на корню (например, белая, ситовая, трухлявая гниль), или уже в процессе хранения на складе (заболонная гниль). От гнили можно избавиться, хорошо просушив древесину; действие гнили не возобновится, если древесина хранится правильно.
Цветная гниль может поразить древесину изнутри, разрушая ее структуру и делая невозможным ее использование, хотя на вид древесина может быть абсолютно здоровой.
Плесень поражает древесину только снаружи, поэтому, если своевременно зачистить поверхность ножом или рубанком, то доску или брусок можно еще спасти, а затем, просушив его, использовать в работе.
К категории дефектов древесины можно отнести и наличие засмолок у хвойных и водослоев у лиственных пород. Так принято называть места скопления древесного сока в массиве древесины. При отделке придется откачивать из этого места смолу и обрабатывать ее специальным раствором. Но лучше расположить деталь на бруске так, чтобы такой участок находился либо внутри детали, либо вне ее.
Среди пороков древесины, которые необходимо учитывать при работе, большое место занимает наличие трещин.
Разрыв древесины вдоль волокон называется трещиной. Они образуются в массиве древесины в период роста древесного ствола. По своему расположению трещины могут быть пластевыми, кромочными и торцовыми, а по типу – метиковыми, морозными, трещинами-усушками и отлупными. Виды трещин показаны на рисунке 8.
Рис. 8. Типы трещин в древесине: а – метиковые; 1 – пластевые; 2 – кромочные; 3 – торцевые; б – морозные; в – трещины-усушки; г – отлупные.
Морозные трещины могут разделить весь ствол на две части. Сами трещины идут от внешнего края внутрь, они образуются только зимой при сильных морозах.
Отлупные трещины возникают только внутри ствола, при этом образуется промежуток между годичными кольцами. Причина образования таких трещин – большое напряжение внутри ствола в период усиленного роста.
Метиковые трещины, как и морозные, могут разделить ствол на две части. Разница между ними в том, что морозные идут от внешнего края к центру, а метиковые – от основания ствола к вершине.
Трещины при усушке могут образовываться и в древесине без видимых пороков. Такие трещины идут от центра ствола к внешней стороне поперек годичных колец.
Трещины сильно снижают прочность пиломатериалов, поэтому допускаются они, только если суммарная глубина трещин не превышает 1/4–1/3 части диаметра бревна в зависимости от сорта древесины. При этом протяженность каждой из трещин не должна превышать соответственно 1/3–1/2 часть диаметра бревна для первого и второго сортов.
К порокам древесины можно отнести наличие наклона волокон. Такой дефект может быть как природным, так и механическим. В любом случае тонкие узкие заготовки из такой древесины при усушке очень сильно коробятся.
Признак косослоя – спиральное направление внешних волокон и трещин. Наличие косослоя резко снижает (до 90 %) прочность древесины. На 1 м длины смещение не должно превышать 1/4–1/3 диаметра бревна в зависимости от сорта древесины. Поэтому пиломатериалы с косослоем не применяют в перекрытиях и вообще там, где возможны даже незначительные нагрузки.
У хвойных пород древесины наиболее часто встречается такой дефект как крень. Это природный порок, возникающий при сжатии ствола в период роста. Древесные волокна на этом участке расположены близко друг к другу, что значительно увеличивает время пропитки древесины антисептиками и химическими красителями. Но такая древесина очень прочна и устойчива к воздействию атмосферных явлений, так что ее можно приспособить для обивки входной двери на даче или в квартире.
Наличие прирости в древесине само по себе безобидно, но может создать большие трудности после усушки. Такой дефект возникает при порезе древесного ствола во время роста. Образовавшаяся рана постепенно зарастает, но годовые кольца деформируются.
К порокам древесины относится также и червоточина, то есть ходы и отверстия, которые проделывают в древесине насекомые. Степень поражения червоточиной определяется глубиной проникновения в массив древесины и диаметром проделанного отверстия.
Если червоточиной поражен только верхний слой древесины и глубоко она еще не проникла, пиломатериал может использоваться в строительстве, правда с ограничениями, так как червоточина снижает прочность древесины. При глубоком проникновении червоточины древесина становится рыхлой и трухлявой.
Cушка древесины
Различных пороков древесины во время работы можно избежать, так или иначе расположив чертеж на заготовке. Но в любом случае для работы надо брать только хорошо высушенную древесину, иначе есть вероятность, что после долгой и упорной работы весь труд пропадет даром.
Поэтому перед тем как приступать к работе, хорошо просушивают заготовку. Не стоит сразу от сырой древесины отпиливать куски, которые потом не понадобятся. Древесина от этого быстрее не высохнет. При этом можно просто испортить брусок – ведь при усушке волокна сжимаются в разных направлениях по-разному.
Наименьшее изменение размеров бруска происходит по направлению роста волокон, больше брусок изменяется поперек роста волокон, то есть в радиальном разрезе. Очень сильно брусок усыхает в тангентальном направлении.
Все древесные породы по способности уменьшаться при сушке можно разделить на 3 категории: сильно усыхающие, умеренно усыхающие и слабо усыхающие. К первой категории относятся такие породы, как дуб, липа, вяз, ольха, бук, клен и многие другие. Ко второй категории относятся ива, осина, тополь, сосна. Мало изменяют размеры при усушке только ель и лиственница.
Сушка древесины требует большого терпения. Нельзя сразу класть сырую древесину к сильному источнику тепла. Прежде всего, принеся доски домой, нужно подержать их несколько дней на застекленной лоджии и только потом заносить в помещение.
Можно поставить их в кладовку или в коридор, где температура всегда немного ниже, чем в жилом помещении. Заготовки необходимо держать подальше от сквозняков и прямых солнечных лучей, чтобы избежать неравномерности высыхания и потемнения древесины.
Чуть подсохшие доски смазывают с торцов садовым варом или клеем ПВА. Заготовки из ценных пород древесины необходимо смазывать не только с торцов, но и с боковых сторон, чтобы при сушке не образовались трещины. Такого же правила следует придерживаться и при сушке древесины плодовых деревьев. Слой ПВА можно заменить обычной бумагой, которая приклеивается к сторонам бруска крахмальным клейстером.
Подготовленные таким образом бруски и доски укладывают около батареи центрального отопления, камина или обогревателя. Доски постоянно переворачивают и следят за тем, чтобы температура в комнате была одинаковой, без существенных перепадов. Но и сквозняков тоже следует избегать, иначе возрастает вероятность появления трещин.
В зависимости от того, какого размера выбраны заготовки, время на сушку может варьироваться. Толстые и длинные доски сохнут намного дольше, чем тонкие и короткие.
Если доски сушат не в помещении, а под открытым небом, то необходимо сделать навес, который предохранит древесину от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Земля под досками должна быть выровнена тщательным образом, чтобы доски не изогнулись при хранении и сушке. На землю стелят слой толя, затем ставят несколько брусков, чтобы была вентиляция.
Предохранение древесины от гниения и разрушения
Строительные и химические меры по защите древесины должны планироваться своевременно и тщательно, чтобы заранее защитить пиломатериалы и заготовки для поделок от разрушения грибами и насекомыми.
При определении деревозащитных мер следует предусмотреть следующее:
– вид и степень вредных воздействий, например влияние влажности, опасность пожара;
– выбор породы древесины, соответствующей назначению, а также ее целесообразное использование и подготовку, например сушку;
– вид и состояние возможной предварительной обработки, например предварительной защитной окраски;
– возможные побочные воздействия при обработке химическими средствами, например совместимость с известью, клеями и последствия последующей окраски;
– время проведения защитных мер;
– необходимость принятия последующих деревозащитных мер путем дополнительной обработки всех элементов;
– проверка рекомендуемых мер по защите древесины.
Для обеспечения защиты древесины от гниения и разрушения используют антисептики. Обычно они обладают высокой токсичностью, поэтому прежде, чем их использовать, необходимо ознакомиться со свойствами препаратов.
Антисептики не должны:
– разрушать древесину;
– затруднять ее отделку;
– быть летучими;
– обладать сильным и стойким неприятным запахом;
– содержать вредные для человека вещества.
Обязательно в процессе обработки древесины этими препаратами следует использовать специальную одежду: плотно застегивающийся халат или комбинезон, прорезиненный фартук, резиновые перчатки, защитные очки, респиратор. Если нет под рукой респиратора, то его можно заменить ватно-марлевой влажной повязкой.
Место, где проводится обработка древесины, освобождают от продуктов питания, людей, животных. Лучше всего это делать вне помещений. По окончании работ необходимо вымыть теплой водой с мылом руки и лицо или принять душ.
Существует несколько основных видов антисептиков. Одни из них растворяются в воде, другие – в масле. Более удобны в употреблении для обработки древесины водорастворимые, так как они практически не имеют запаха и не сложны в употреблении. Наносят антисептики с помощью опрыскивателя или кисти.
Масляные антисептики обладают высокой токсичностью и эффективно уничтожают насекомых, дереворазрушающие грибы, плесень и т. п. Они обладают невысокой летучестью и не вымываются из древесины. Такие антисептики имеют резкий неприятный запах, изменяют цвет материала и повышают горючесть деревянных изделий. Поэтому масляные антисептики применяют редко.
В столярных изделиях чаще всего используют антисептики, растворенные в пентахлорфеноле. Они нелетучи и устойчивы к вымыванию. После обработки ими древесина хорошо склеивается, полируется и окрашивается.
Самыми распространенными антисептическими препаратами являются следующие.
Фтористый натрий, который представляет собой белый порошок, не имеющий запаха. Применяется в виде растворов 3–4 %-ной концентрации. Растворимость в воде при температуре 20 °C составляет 3,7 %, при 80 °C – 4,6 %. Фтористый натрий не окрашивает древесину и не понижает ее прочность. Чаще всего им обрабатывают элементы деревянного дома, а также изделия из стружки, камыша, торфа, опилок.
Кремнефтористый натрий имеет вид порошка белого или бледно-серого цвета с желтоватым оттенком. Этот антисептик хуже растворяется в воде: при 20 °C – до 0,7 %, при 80 °C – до 1,8 %. Рекомендуется применение с кальцинированной содой, фтористым натрием, жидким стеклом. Спектр использования аналогичен фтористому натрию.
Фтористый и кремнефтористый натрий не следует применять в смеси с известью, мелом, гипсом и цементом. От взаимодействия с ними они теряют свои антисептические свойства.
Кремнефтористый аммоний – порошок белого цвета, не имеет запаха. Не окрашивает древесину, не снижает ее прочность, но придает ей определенную огнестойкость.
Растворимость: при 25 °C – до 18,5 %, при 75 °C – 32,5 %. Для применения используется раствор 8 %-ной концентрации.
Недостатками кремнефтористого аммония являются более высокая токсичность, по сравнению с фтористым натрием, и нестойкость к вымыванию водой из древесины.
Процесс обработки пиломатериала или частей дома проводят три раза с промежутками в 2–3 ч. Промежутки можно увеличивать. Глубина проникновения антисептика составляет 1–2 мм.
Для избавления от насекомых-древоточцев чаще всего применяют хлорофос и хлородан.
Хлорофос имеет резкий запах, который быстро выветривается. Разводится водой в любых пропорциях, но для успешного применения лучше всего подойдет 10 %-ный раствор. Эффективен против жуков-древоедов или древоточцев.
Хлородан почти не имеет запаха и не растворяется в воде, а только в органических растворителях. Выпускается в виде дуста и 65 %-ного концентрата с маслом и эмульгатором.
Такой концентрат разбавляется водой до требуемой концентрации.
Для уничтожения жуков и их личинок весной поверхности деревянных конструкций пропитывают антисептиком с помощью распылителя или кисти. Лучше всего такую обработку повторять 3–4 раза с промежутками в 2 нед.
При локальных поражениях древесины жуками необходимо тонкой проволокой удалять из отверстий древесную пыль и с помощью шприца впрыскивать туда антисептик.
Хранение пиломатериалов
Хранить пиломатериалы лучше в штабелях, причем еще перед укладкой в штабель их необходимо рассортировать по размеру. Штабель должен быть сооружен таким образом, чтобы внутрь него свободно мог проходить воздух. Это необходимо для воздушной сушки древесины.
В зависимости от толщины доски через каждые 0,5–0,7 м между укладываемыми в штабель досками необходимо проложить прокладки такого размера, чтобы оставался зазор величиной 10 см. Располагать штабель нужно таким образом, чтобы длинная сторона досок была перпендикулярна к направлению господствующего ветра. Чтобы торцы толстых досок и брусьев не растрескались, их необходимо покрыть известью.
Не следует сооружать штабель высотой больше 3 м. От дождя и прочих осадков уложенную в штабель древесину следует защитить с помощью односкатной крыши из толя или рубероида. Она должна перекрывать штабель не менее чем на 0,5 м. Это поможет сохранить форму досок и физические свойства древесины.
По стойкости к поражению и растрескиванию древесина разных пород делится на два класса.
Менее всего поражается насекомыми древесина пихты, березы, бука, граба, клена, ольхи, тополя, явора. Эти породы деревьев дают древесину первого класса стойкости. Большинство хвойных пород, а также дуб и ясень относятся ко второму классу.
Грибковому поражению мало подвержены пихта, дуб, клен, ильмовые породы, явор, ясень, составляющие первый класс стойкости. Во второй класс входят ель, сосна, лиственница, кедр, ольха, осина, тополь, береза, бук, граб, липа.
Устойчивы к растрескиванию древесина ели, сосны, пихты, ольхи, осины, липы, тополя и березы – это породы, относящиеся к первому классу стойкости. Ко второму относится древесина лиственницы, бука, граба, ильмовых пород, явора, клена, дуба и ясеня.
Влажность свежесрубленной сосновой и еловой древесины составляет 50–60 %. Через 1,5–2 г. сушки ее влажность снижается до 15–18 %. Древесину в этом случае называют полусухой. Древесину с меньшей влажностью называют сухой. Для работы лучше использовать древесину влажностью не более 20 %, иначе она будет подвержена гниению. Следует учесть, что в условиях постоянного сохранения положительной температуры влажность древесины еще более уменьшается. Поэтому для внутренних дверей, например, следует использовать сухую древесину, чтобы при усушке в дверном полотне не появились щели и перекосы.
Глава 2. Инструменты для работ по дереву
Не подлежит сомнению, что каждый уважающий себя мужчина должен иметь под рукой хотя бы самые нужные инструменты – молоток, топор, плоскогубцы, клещи, отвертки и т. п. Однако следует учесть, что при плохом их состоянии не только сложные, но и простейшие операции трудно выполнить безукоризненно. Не помогут в этой ситуации и золотые руки опытного мастера. Только при наличии хорошего инструмента можно создать неповторимый шедевр. Приступая к работе, нельзя забывать одно золотое правило: инструменты должны содержаться в идеальном состоянии.
Со временем и по мере надобности этот минимальный набор инструментов может пополниться. Постепенно в арсенале появятся нож-косяк, стамески различных профилей, ножовки по дереву, лобзик, электродрель с набором сверл и шлифовальным диском для обработки поверхностей, различные типы наждачной бумаги – от мелкозернистой до крупнозернистой, напильники и надфили с различной частотой насечки.
Контрольно-измерительные и разметочные инструменты
Без них невозможно представить выполнение даже самой простой операции. Перед тем как приступить собственно к обработке древесины, необходимо правильно подобрать брусок и разметить положение будущей детали (рис. 9).
Рис. 9. Контрольно-измерительные инструменты: а, б – виды рулеток; в – складной метр.
Рулетка представляет собой измерительную ленту из тонкой гибкой стали, заключенную в металлический или пластмассовый корпус (рис. 9, а). Сматывается лента автоматически. Длина измерительной ленты колеблется от 100 до 1000 см. Деления на ленте нанесены через каждый миллиметр. Цифрами отмечены сантиметры и десятки сантиметров. Рулетку используют для измерения линейных величин.
Такой метр выполнен из металлических, пластиковых или деревянных пластинок с миллиметровыми и сантиметровыми делениями (рис. 9, в). Между собой пластинки соединены шарнирами. Такой метр удобен при устройстве паркета и при измерении небольших величин (рис. 9, б).
Угольник используют для установления точного прямого угла и для измерения угла между сторонами деталей. Он чаще всего состоит из металлических или деревянных частей, реже делается полностью стальным. На одной из сторон имеется разметка в 1 мм для удобства в работе (рис. 10).
Рис. 10. Угольники: а – деревянный; б – металлический.
Такой угольник используется при поиске центра у детали цилиндрической формы. Он состоит из линейки, закрепленной на середине основания равнобедренного треугольника. Угольник укладывают на цилиндрическую поверхность и затем постепенно передвигают к центру, при этом искомыми величинами будут диаметры окружности.
Рейсмус используют для разметки и нанесения отметок, параллельных одной из сторон бруска. Он имеет вид толстого бруска, в который вставлены две планки, имеющие на одной из сторон металлические острия для отметок (рис. 11).
Рис. 11. Рейсмус.
Ерунок представляет собой угольник из двух пластин, одна из которых закреплена на середине другой под углом в 45°. Такой угольник удобен в определении угла в 135° (рис. 12).
Рис. 12. Ерунок.
Малка нужна для точного измерения углов по образцу и перенесения их на заготовку без поградусного уточнения. Такой инструмент состоит из двух деревянных пластин, закрепленных на шарнире (рис. 13).
Рис. 13. Малка.
Используется для вырисовывания круглых деталей на заготовках, а также при быстром перенесении разметки (рис. 14).
Рис. 14. Циркули.
Нутромер представляет собой подобие циркуля, концы которого вывернуты наружу. Такой прибор используют для измерения внутреннего диаметра различных деталей.
Уровень используют для проверки вертикальности или горизонтальности поверхности. Он представляет собой достаточно толстую и широкую линейку, снабженную ампулами с жидкостью. Именно по положению пузырька жидкости в ампуле определяют горизонтальность плоскости (рис. 15).
Рис. 15. Виды уровней: а – металлический; б, в – деревянные.
Такой тип уровня представляет собой небольшой конусообразный или цилиндрический груз на бечевке. Опуская его параллельно стене или стороне большой заготовки, можно выявить отклонения от вертикали (рис. 16).
Рис. 16. Отвес.
Отволоку используют при отметке линий на краю заготовки, она представляет собой небольшой брусок со скосом на одном конце и выступом со вбитым гвоздем. Линии отмечают на поверхности древесины острым концом этого гвоздя (рис. 17).
Рис. 17. Отволока.
Это плотницкий инструмент для разметки проушин и гнезд при их ручной выборке. В основе устройства скобы лежит деревянный брусок, в котором с одной стороны на расстоянии в 1/3 всей длины выбрана четверть. Затем на этой четверти на определенном расстоянии вбивают гвозди, остриями которых наносят риски в виде параллельных линий на деревянной поверхности (рис. 18).
Рис. 18. Скоба плотничная.
Штангенциркуль используют для измерения величины деталей. Для этого сторону детали помещают между штангой и рамкой; верхний ус будет показывать размер измеряемого расстояния (рис. 19).
Рис. 19. Штангенциркуль.
Плотницкий и столярный инструмент
Ручной инструмент предназначен для выполнения работы с применением собственной силы. Большинство из описанных инструментов с легкостью можно заменить механическими или электрическими аналогами. Но для многих видов столярных и плотничных работ ручные инструменты остаются незаменимы.
Условно плотницкий и столярный инструмент можно разделить по назначению: для пиления, строгания, долбления и подрезки, сверления и вспомогательных работ.
Инструменты общего назначения
Молоток, пожалуй, самый важный инструмент для плотничных и столярных работ. В магазинах молотки продают готовые, а также отдельные их части. Для рукоятки молотка используют древесину кизила, груши, акации, которые отличаются особой твердостью и дешевизной. Для бойка молотка используют только высококачественную сталь. Но даже этот простой инструмент имеет несколько разновидностей (рис. 20).
Рис. 20. Виды молотков: а – плотничный обычный; б – киянка; в – паркетный; г – плотничный с квадратным обушком; д – плотничный с круглым обушком.
Обычный молоток (рис. 20, а) можно встретить в любом магазине. Ударная поверхность такого молотка имеет прямоугольную или квадратную плоскость. Другой конец бойка заострен, его часто используют для выправления гвоздей при забивании.
Деревянный молоток, или киянка (рис. 20, б), используется для притирки деревянных массивов при склеивании. Также довольно часто он нужен при работе с долотом, у которого ручка сделана из дерева. Удары, наносимые обычным молотком, могут просто разбить ручку и привести долото в негодность.
Плотничный молоток отличается от обычного тем, что хвост бойка у него разделен на две части по типу ласточкиного хвоста. Этот конец используют чаще всего для выдергивания гвоздей (рис. 20, г, д).
Для работы с древесиной необходимы клещи. Их основное предназначение – выдергивание гвоздей, откусывание шляпок гвоздей, загибание проволоки и гвоздей при креплении. В зависимости от того, что необходимо сделать с гвоздем, различают острогубцы, плоскогубцы и круглогубцы (рис. 21).
Рис. 21. Столярные и плотничные инструменты: а, б – кусачки; в – клещи; г, д – пассатижи.
Например, плоскогубцы и пассатижи (рис. 21, г, д) применяют для выдергивания, загибания, перекусывания гвоздей, отвинчивания гаек, удаления из древесины шурупов с сорванными пазами и для других вспомогательных работ.
В столярных и плотничных работах используют для заглубления шляпки гвоздя в массив древесины (рис. 22).
Рис. 22. Добойник.
Для крепления деревянных деталей с помощью шурупов нужны различные отвертки. В зависимости от паза на шляпке шурупа необходимо иметь два типа отверток: клинообразную и крестообразную (рис. 23).
Рис. 23. Отвертки: а, б – плоские; в – крестовая.
Фиксирующие приспособления
Фиксирующие приспособления: хомуты, клинья, зажимы-струбцины, ваймы, прессы, тиски.
Тиски могут быть параллельными и стуловыми. И те и другие состоят из подвижной и неподвижной губок и рычагов для вращения винтов. Тиски закрепляют на верстаке (рис. 24).
Рис. 24. Тиски: а – стуловые; б – параллельные: 1 – лапа для крепления тисков к верстаку; 2 – боковина; 3 – пружина; 4 – рычаг; 5 – планка для крепления тисков к верстаку; 6 – шайба; 7, 18 – стяжной и червячные винты; 8, 10 – козырьки; 9 – подвижная губка; 11 – неподвижная губка; 12 – втулка; 13 – верстак; 14 – нижняя плита; 15 – поворотный круг; 16 – гайка; 17 – крышка.
Зажимы необходимы при склеивании, стягивании и креплении деталей. Это достаточно большая группа приспособлений, которые используют в столярных и плотничных работах. В качестве зажимов могут выступать струбцины (рис. 25).
Рис. 25. Струбцины.
Их металлическая конструкция не всегда пригодна для крепления деталей, так как зачастую оставляет следы на поверхности. Чтобы этого не происходило, используют куски резины, веревки или деревянные бруски.
Для обработки мелких деталей из дерева, например при выпиливании миниатюрных изделий, понадобится столик-станок (рис. 26).
Рис. 26. Столик-станок.
Его можно сделать из куска толстой доски или фанеры толщиной 12 мм, в которой выдалбливается сквозное отверстие и небольшая выемка, позволяющая струбцине не выступать на поверхности стола при закреплении столика-станка на рабочем столе. С другой стороны куска дерева выпиливают треугольную выемку, заканчивающуюся небольшой окружностью. Внешне столик напоминает обычную прищепку для белья.
Рубящий инструмент
Топор в плотничном деле просто незаменим. Вспомните, какие чудеса творили старые мастера, используя только топор. Он намного проще молотка, но и здесь есть свои разновидности. Все зависит от угла расположения топорища. Зачастую лезвие затачивают с обеих сторон, это позволяет использовать его сразу для двух видов работ: рубки и тесания. Заточенный только с одной стороны топор используют для тесания древесины.
Прямой топор используют для колки древесины (рис. 27).
Рис. 27. Прямой топор.
Рабочая часть относительно рукоятки расположена под углом 90°.
Остроугловой топор предназначен для первичной обработки древесины: удаления коры и выступающих сучков на стволе. Рабочая часть этого типа топора относительно рукоятки расположена под углом – 80–85°.
Тупоугловой топор имеет свои особенности. Его топорище расположено относительно рукоятки под углом 100° или чуть меньше. Такой топор используют для наиболее грубых работ, например для обработки целых бревен и рубки крупных деревянных массивов.
Пилящий инструмент
Что такое пила, известно всем. И тем не менее стоит сказать несколько слов о том, какие бывают пилы. Пила представляет собой металлическую ленту или металлический диск с нарезанными зубьями-резцами. Шагом пилы называют расстояние между вершинами двух соседних зубцов, расстояние между вершиной зубца и его основанием называют высотой зубца. Для удаления образующихся во время пиления опилок на полотне предусмотрены впадины, которые называют пазухами. Каждый зубец имеет три режущие кромки – одну переднюю (короткую) и две боковые.
Зубья пил для продольной распиловки короткой режущей кромкой перерезают волокна, а боковыми разделяют волокна между собой по их направлению. Зубья этих пил имеют прямую заточку, могут пилить только в одну сторону и по форме напоминают треугольник.
Зубья пилы для поперечной распиловки короткой режущей кромкой разделяют волокна, а боковыми перерезают их. Зубья, напоминающие по форме равнобедренный треугольник, имеют двустороннюю заточку, поэтому ими можно пилить в обе стороны (рис. 28).
Рис. 28. Зубья пилы: а – для продольной распиловки; в – для поперечной распиловки.
Ножовка тоже может помочь при работе с древесиной. От толщины полотна и разводки зубьев ножовки зависит качество отпиленной поверхности. При выполнении разных видов работ используют различные типы ножовок: с толстым или тонким полотном, с крупными или мелкими зубьями (рис. 29).
Рис. 29. Виды ножовок: а – поперечная широкая; б – узкая; в – с обушком; г – ножовка-наградка; д – двуручная поперечная пила.
Для столярных работ больше подходит ножовка с «мышиным зубом» – мелким и частым, а для плотничных – ножовка с редким и крупным зубом.
Широкая ножовка используется при распиле древесины поперек волокон. Зубья такой ножовки заточены под углом 45°, а разведены по 0,5 мм от центральной оси, широкая ножовка применяется для поперечного раскроя досок и брусков (рис. 29, а).
Поперечная двуручная пила используется для поперечного распиливания круглого леса, брусьев, толстых досок (рис. 29, д). Узкая ножовка используется преимущественно для распила тонких досок и сквозных пропилов, а также для криволинейной распиловки деталей. Размер разводки и способ заточки зубьев у такой ножовки ничем не отличается от затачивания широкой ножовки (рис. 29, б).
Ножовку с обушком используют при выпиливании небольших деталей и при подгонке соединений. Особенность этой ножовки состоит в том, что полотно по всей длине укреплено дощечкой. Тонкое полотно этой ножовки не способно самостоятельно удерживать направление распила и зачастую ломается при работе (рис. 29, в).
Ножовка-наградка используется для пропиливания пазов (рис. 29, г).
Лобзик применяют для выпиливания тонких деталей, имеющих криволинейные формы (рис. 30).
Рис. 30. Лобзик.
Лучковую пилу применяют для распиливания древесных материалов. Пильное полотно этого инструмента с двух концов закреплено в станке (лучке) и натянуто, благодаря чему оно длиннее и тоньше, чем у ножовки. В процессе эксплуатации лучковой пилы ее полотно не гнется, пропил получается тоньше и чище, а следовательно, точнее будет размер заготовки. Эта пила позволяет совершать движения на полный размах руки, что намного сокращает затраты времени (рис. 31).
Рис. 31. Лучковая пила: 1 – пильное полотно; 2 – ручка; 3 – стойка; 4 – распорка; 5 – тетива; 6 – закрутка.
Электропилы служат для поперечного и продольного распиливания материалов, например досок и брусков. Кроме этого, ими можно производить пиление под определенным углом (рис. 32).
Рис. 32. Электропила.
При изготовлении мебели, например, рекомендуется использовать электроножовки, в комплект которых входят различные сменные пилки, позволяющие распилить не только фанеру и дерево, но и современный листовой материал с покрытием. Электроножовка справляется с такими материалами, как твердое дерево, гипсокартон, пластик и кирпич.
Дисковые и цепные электропилы значительно сокращают затраты времени на распиловку лесоматериалов, но для выполнения тонкой работы они не годятся. Широкое применение находят пилы следующих марок: ИЭ-5107, К-5М, ЭП-5КМ.
Для распиливания необтесанных бревен, кряжей нужны пилы марки ЭП-К6.
В качестве режущей части у таких пил выступает пильная цепь, которая состоит из зубьев, соединенных между собой шарнирами.
Работа с перечисленными пилами требует соблюдения правил техники безопасности.
1. При пилении во влажном помещении напряжение в сети не должно превышать 36 В.
2. Транспортировать пилу можно, только поместив ее в чехол.
3. После окончания работы пилу необходимо убрать в специально отведенное для нее место.
Работая электропилой, следует помнить, что это инструмент, который является очень опасным. Купив такую пилу, прежде всего необходимо изучить устройство и правила ее эксплуатации. Перед началом работы снимают втулку и заполняют смазкой сальник. Через каждые 25–30 ч работы смазку повторяют.
Ручная дисковая пила ИЭ-5107 имеет достаточно высокую частоту вращения диска – 2940 об/мин, это обеспечивает электродвигатель мощностью 750 Вт, поэтому ей распиливают древесные материалы толщиной до 65 мм, а специальное приспособление позволяет менять угол наклона режущей части от 0 до 45°.
Эта пила имеет электродвигатель с однофазным коллектором и работает от обычной электросети с напряжением 220 В.
Перед работой проверяют правильность заточки и разведения зубьев пилы и прочность посадки диска на шпиндель. Диск не должен иметь трещин и повреждений. В целях проверки состояния редуктора слегка проворачивают диск. Если проворачивание диска происходит с затруднением, следует сделать более жидкой смазку. Этого можно достичь, включив на 1 мин холостой ход инструмента.
Перед тем как приступить к работе, распиливаемый материал закрепляют на верстаке. После этого правой рукой захватывают заднюю рукоятку пилы, а левой – переднюю и устанавливают режущую часть пилы на материал. Направляют пилу по намеченной линии легко и плавно, так как при резких толчкообразных движениях может заклинить диск инструмента, вследствие чего возможна поломка электродвигателя.
Если все же диск заклинило, отводят пилу назад. Это делают для того, чтобы диск вышел и набрал необходимую частоту вращения. Только после этого продолжают работу.
После окончания работы инструмент отключают и обтирают ветошью, смоченной в керосине.
Работа с электропилой требует повышенного внимания и точного соблюдения технологии работы. Отклонения от порядка работы и невнимательность грозят обернуться серьезными травмами. Поэтому, если обнаружено какое-либо отклонение от нормальной работы электропилы, ее следует немедленно выключить и разобраться с причиной отказа. Если поломка серьезная, лучше всего обратиться за помощью в специализированную мастерскую.
Строгальные инструменты
Чтобы убрать остающиеся на поверхности древесины после распиловки шероховатости, покоробленность, риски, применяют такой вид обработки, как строгание. На рисунке 33 показано, из каких элементов состоят инструменты для строгания.
Рис. 33. Элементы строгального инструмента: а – деревянный рубанок; б – металлический рубанок; в – фуганок: 1 – державка; 2 – леток; 3 – клин; 4 – нож; 5 – корпус; 6 – упор; 7 – пробка; 8 – прижим; 9 – винт; 10 – ручка.
Каждый из строгальных инструментов имеет свое предназначение (рис. 33).
Шерхебель используют для грубой обработки древесины. С его помощью подготавливают поверхность для дальнейшего выравнивания и сглаживают все неровности после распила. Особенностью его строения является то, что режущая часть (нож) имеет полукруглую фаску. Шерхебель должен быть массивным и тяжелым, чтобы легче преодолевать препятствия, поэтому чаще всего его корпус делают металлическим (рис. 34, а).
Рис. 34. Виды строгальных инструментов: а – шерхебель; б – одинарный рубанок; в – двойной рубанок; г – зензубель; д – фальцгебель.
Он позволяет снять ненужную древесину и делает ровной поверхность детали. Рубанок может иметь металлический или деревянный корпус. Металлический рубанок удобнее использовать при обработке твердых пород древесины и ДСП. Деревянный рубанок преимущественно используют при выполнении основной работы. Он легче скользит по поверхности обрабатываемой древесины, что позволяет меньше напрягать мышцы рук.
Для работы обязательно следует обзавестись несколькими типами рубанков, которыми было бы удобно строгать и непрочные, тонкие, небольшие детали, и огромные доски и косяки.
Одинарный рубанок (рис. 34, б) используют для выравнивания поверхности после работы шерхебелем. Особенность этого рубанка – лезвие, ширина которого около 4 см, а то и больше. Стружка из-под лезвия выходит ровная, практически не ломается. Но при обработке поверхности куски древесины могут откалываться или образуются задиры.
Двойной рубанок используют только для зачищения поверхности и окончательной обработки. После строгания этим рубанком древесина приобретает абсолютно ровную, зеркальную поверхность. Получение поверхности такого качества объясняется строением самого рубанка. На каждый нож здесь обязательно ставится стружколом, который защищает поверхность от образования задиров и сколов (рис. 34, в).
Фуганок и полуфуганок используют для строгания поверхности больших деталей. Такое предназначение объясняется длиной колодки, которая составляет примерно 70–80 см для фуганков и 50–60 см для полуфуганков. Ножи для фуганков и полуфуганков тоже должны быть соответствующими – шириной 5–8 см. После обработки поверхности фуганком дополнительно необходимо пройтись двойным рубанком, лезвие которого выступает не больше чем на 0,3 мм.
Шлифтик представляет собой укороченный рубанок с двумя узкими, косо поставленными ножами. Таким рубанком зачищают образовавшиеся при строгании шерхебелем задиры, а также не поддающиеся обработке простым рубанком свилеватости и сучки. В его конструкции не предусмотрен стружколом, поэтому он может делать сколы древесины. Для усовершенствования можно самим оснастить рубанок стружколомом.
Цинубель внешне очень похож на рубанок. Его предназначение – выравнивание поверхности досок и плит для последующего их склеивания. Хорошо поддаются обработке этим рубанком различные свилеватости, задиры и сучковатости. Кроме того, если обработать поверхность фанеры таким рубанком, а затем обклеить ее шпоном, то получится покрытие очень хорошего качества. Если прострогать поверхность необработанной доски сначала по направлению волокон, а затем поперек них, то можно удалить все неровности. Все эти особенности связаны только с использованием специального ножа и его установкой. Края лезвия ножа всегда выступают, образуя тем самым внутри небольшую ложбинку. Поэтому при строгании на поверхности получают небольшие валы. Нож всегда ставят относительно поверхности почти перпендикулярно – на 70–80°.
Зензубель и фальцгебель используют для выборки прямоугольных фальцев на брусках, например, для дверных переплетов (рис. 34, г, д).
Горбач применяется при строгании вогнутых цилиндрических поверхностей.
Электрорубанки используют для выравнивая поверхности древесной плиты или доски вдоль волокон. Строгание поверхности производят вращающимися фрезами, которые приводятся в движение с помощью электромотора. Опускающаяся и поднимающаяся передняя лыжа изменяет глубину проникновения режущей фрезы в массив древесины. Если снять защитный кожух и закрепить рубанок на верстаке, то получится станок, который часто используется в деревообрабатывающем производстве.
Электрорубанок ИЭ–5707А помогает достаточно быстро обработать поверхность большой площади. Рубанком можно производить обработку древесной поверхности шириной 100 мм и глубиной 3 мм. Можно варьировать глубину обработки фрезы. Электрорубанок может работать от бытовой сети. Перед работой с электрорубанком обязательно закрепляют доску на верстаке.
Передвигают рубанок только по направлению волокон. После двух-трех проходов элетрорубанком делают перерыв. Во-первых, чтобы проверить степень обработки детали, а во-вторых, чтобы избежать перегрева электромотора инструмента.
Ножи рубанка затупляются через 2–3 ч работы, и качество строгания становится значительно хуже. При перерыве в работе ставят рубанок на бок или лыжами вверх.
Стружка и опилки могут попасть под направляющие рубанок лыжи, и глубина среза древесного слоя может измениться, поэтому надо следить за этим.
Причинами неравномерной обработки поверхности древесины может быть неправильное и неравномерное расположение фрез и затупление их режущей части. Возможно также и забивание скользящей поверхности большим количеством опилок или стружки.
Перегрев мотора электрорубанка и выход его из строя может произойти из-за нажатия на инструмент сверху во время работы и отсутствия смазки в сальниках.
Обрабатываемая электрорубанком поверхность не всегда получается ровной и гладкой.
Первый дефект возникает при неправильном и неравномерном расположении режущих фрез в пазу относительно уровня лыж. Второй дефект является результатом использования тупых фрез.
Меры безопасности при работе с электрорубанком заключаются в основном в исправности проводки, в осторожном обращении с режущим инструментом и в выключении инструмента на время перерыва.
После работы электрорубанком необходимо вынуть фрезы из пазов, очистить их с помощью керосина и уложить инструмент в коробку.
Стамески и долота
Фальцы можно изготовить и с помощью плотницких и столярных долот, ими же выбирают гнезда, пазы, изготавливают шипы. Эти деревообрабатывающие инструменты делают из высококачественной стали, у них должна быть хорошо отточенная режущая кромка. Зачистку гнезд и пазов производят с помощью стамесок, которые могут быть плоскими и полукруглыми.
Для работы по дереву необходимо несколько типов стамесок. Именно они помогают выбрать древесину в тех местах, куда нельзя подобраться с помощью пилы, или выровнять поверхность там, где это не под силу рубанку.
Прямую стамеску чаще всего используют для вырезания прямоугольных углублений. При этом ширина полотна позволяет сделать как большие, так и маленькие отверстия. Чаще всего ширина полотна не превышает 6 см, но не может быть меньше 3 мм, а толщина фаски колеблется от 0,5 до 1,5 см, при этом меняется и угол заточки ножа. Прямые стамески, как правило, только однофазные. Их используют для вырезания углублений различной формы, выравнивания плоских поверхностей (рис. 35).
Рис. 35. Прямые стамески.
В резьбе по дереву широко используют разные виды как прямых, так и полукруглых стамесок.
Полукруглую стамеску используют там, где необходимо сделать круглое отверстие или углубление. Без нее невозможно обойтись при выравнивании поверхностей полукруглых углублений. Кроме того, используя полукруглую стамеску, можно сделать плавную линию, которую невозможно получить при использовании прямой стамески (рис. 36).
Рис. 36. Полукруглые стамески.
Основное различие между полукруглыми стамесками состоит в ширине полотна и в радиусе его окружности, а также в величине радиуса: чем меньше радиус, тем больше глубина данной стамески. В зависимости от этого полукруглые стамески делят на крутые, отлогие и глубокие, или церазики.
Крутую стамеску используют для удаления древесины и выборки углублений. Отлогая стамеска необходима резчику по дереву при вырезании контуров фигур и орнамента.
В минимальном столярно-плотничном наборе обязательно должны быть 2 полукруглые стамески с шириной полотна около 10–12 мм, одна из которых должна быть крутой, а другая – отлогой.
Угловые стамески используют для выборки древесины при получении точных геометрических углублений, а также для нанесения контура первоначального рисунка по линиям карандаша в резьбе по дереву. Угловые стамески различаются по ширине полотна и по углу между фасками лезвия, который может колебаться от 45 до 90° (рис. 37).
Рис. 37. Угловые стамески.
Полукруглые и угловые стамески можно изготовить из стандартных стамесок с шириной полотна 4, 6, 8, 10, 12 и 16 мм. Для этого на газовой горелке или паяльной лампе нагревают конец полотна стандартной стамески, а затем медленно охлаждают. Крепко зажимают в тиски полученную заготовку и отпиливают ножовкой по металлу само острие промышленной стамески. Затем круглым напильником на полотне заготовки вытачивают желоб необходимого размера, после чего обычным плоским напильником затачивают полотно с другой стороны, придавая ему необходимую форму.
После этого стамеску необходимо заточить. Сначала ее затачивают на точильном круге, а затем подправляют на оселке, который специально подбирают под профиль стамески. При работе с острым инструментом во избежание несчастных случаев необходимо соблюдать меры предосторожности. Основное правило заключается в том, что необходимо хорошо закреплять заготовку во время работы и никогда не придерживать рукой. При работе нужно стараться направлять инструмент от себя, а не к себе.
Стамески-клюкарзы необходимы для выборки древесины в труднодоступных местах или на достаточно большой глубине, там, где невозможно использовать другую стамеску (рис. 38). Такие стамески бывают угольные, прямые и полукруглые. Их различия заключаются в ширине полотна. Полукруглые стамески-клюкарзы различаются также по радиусу, а угловые – по величине угла. Немаловажными являются характер и величина изгиба.
Рис. 38. Стамески-клюкарзы.
Долото внешне похоже на стамеску, но это совершенно другой инструмент. Долото предназначено для долбления древесины, и поэтому на его ручке закрепляют металлический наконечник, который не позволяет растрескаться древесине от ударов молотка. Чтобы не повредить рукоятку, а также для лучшего проникновения лезвия в массив древесины, долото используют только в комплекте с деревянным молотком – киянкой.
Долото имеет более массивное полотно, чем стамеска. В зависимости от вида работ долота делятся на столярные и плотничные. Ширина рабочего полотна столярной стамески не превышает 15 мм, а полотно плотничного долота не бывает уже 20 мм. Более того, полотно столярного долота не имеет у основания никаких расширений в отличие от плотничного, которому оно просто необходимо (рис. 39).
Рис. 39. Долота.
Этот инструмент используют для выборки древесины под прямоугольные гнезда для крепления деталей. Основная часть этого инструмента – долбежная цепь, которая состоит из небольших резцов, связанных между собой шарнирами.
Для получения гнезд различных размеров необходимо только поменять пластинку, на которой крепится долбежная цепь, глубину же выборки регулируют с помощью опускания ручки.
Чтобы получить ровные края гнезда крепления, сначала затачивают или зачищают резцы и только потом готовят станок к работе. Затем закрепляют доску или деталь на верстаке, устанавливают на ней станок и включают его.
Если закрепить электродолбежник на верстаке, получится неподвижный станок. При работе с долбежным станком необходимо соблюдать меры предосторожности. Прежде всего необходимо позаботиться о правильном креплении долбежной цепи, исправности электропроводки, правильной подаче массива древесины при использовании закрепленного станка. Если станок не закреплен, то обязательно нужно следить за тем, чтобы брусок хорошо был закреплен. Нельзя работать с незаземленным станком.
Ножи
Нож-косяк предназначен для резания небольших углублений в массиве древесины, а также для разрезания шпона на куски. Лезвие ножа-косяка скошено под углом 30–40°, а полотно ножа может варьироваться в зависимости от его предназначения – от 4 до 5 см (рис. 40).
Рис. 40. Нож-косяк.
Заточка на лезвии ножа может быть выполнена как с одной стороны, так и с двух, в зависимости от этого различают ножи с одной и двумя фасками. Ножи с одной фаской бывают правые и левые в зависимости от того, где снята фаска.
Ножи с одной фаской используют только при работе либо правой, либо левой рукой. Они более специфичны, чем ножи с двумя фасками, и позволяют прорезать древесину только с одной стороны в зависимости от того, с какой стороны необходима прорезка.
Ножи с двумя фасками в работе универсальны, но прорезают древесину сразу с двух сторон от лезвия. Их основное предназначение – простое прорезание.
Нож-циклю используют для циклевания. Он представляет собой режущий нож, закрепленный в рукоятке из твердых пород древесины. При заточке фаску снимают только с одной стороны на 45°, что позволяет ножу скользить по поверхности, не углубляясь в массив, и снимать тонкую стружку.
Инструменты для шлифования деревянных поверхностей
Напильники разной формы нужны для окончательного шлифования поверхности, снятия всех заусенцев, неровностей и шероховатостей, там, где невозможно использовать другой инструмент (рис. 41).
Рис. 41. Напильники: а – плоский; б – трехгранный; в – надфиль.
Для шлифования поверхности древесины используют наждачную шкурку. Она может быть на бумажной, матерчатой или картонной основе. Типы шкурок различаются по виду и размеру зерен абразива.
На внутренней части рулонов шкурки должны стоять маркировки, в виде букв и цифр. Буквы обозначают тип абразива, из которого сделано покрытие, а цифры – размер зерен; чем меньше цифра, тем мельче абразив.
Буквы обозначают:
– КВ – кварц;
– КР – кремний, один из самых распространенных типов абразивного материала для наждачных шкурок;
– С – стекло (толченое).
Первоначальную грубую обработку производят с помощью крупнозернистой шкурки, а чистовую – мелкой, не оставляющей царапин и других следов на поверхности.
Для удобства работы со шкуркой берется небольшой брусок и оборачивается куском наждачки. Использование бруска дает возможность зачищать поверхность без ям и впадин, делая ее ровной. Правильно будет вести шлифовку вдоль волокон древесины или немного наискосок.
Инструменты для сверления
Скрепление деталей из дерева предполагает соединения с помощью шипов, шурупов, болтов пазов, которые делаются с помощью различных сверлильных инструментов. Ими же удаляются сучки.
Сверлильный инструмент отличается разнообразием. Он используется для изготовления отверстий для панелей, круглых шипов и болтов, им высверливают сучки (отверстия от сучков заделывают потом пробками).
Дрель необходима для высверливания отверстий в массиве древесины под шурупы или шипы. Дрель обязательно комплектуется набором сверл различного диаметра и формы (рис. 42).
Рис. 42. Набор сверл по дереву: а – центровое с плоской головкой (перка); б – винтовое; в – спиральное; г – пробочное; д – зенковочное.
Сверлением чаще всего производят выборку круглых отверстий и гнезд под шипы, шурупы, болты.
Сверла, которые используют столяры и плотники, отличаются от тех, что применяют для сверления металла и других материалов: у них по-другому заточены режущие кромки и находятся они главным образом в нижней части сверла.
Центровое сверло с плоской головкой (перовое сверло, «перка») используется для сверления цилиндрических отверстий под вставные круглые шипы. Центровыми сверлами (рис. 42, а) сверлят сквозные отверстия поперек волокон. Работать с ними достаточно трудно, так как они плохо выбрасывают стружку наружу. Центровое сверло представляет собой стержень, который оканчивается внизу режущей частью, состоящей из подрезателя, лезвия и направляющего центра (острия). Сверла выпускают с градацией через 2 мм от 10 до 60 мм, длиной 120 и 250 мм.
Для сверления глубоких отверстий поперек волокон или сквозных отверстий в заготовках, имеющих большую толщину, часто применяют сверла с винтовой частью (рис. 42, б). По форме их разделяют на винтовые, шнековые и штопорные. На конце таких сверл расположен винт с мелкой резьбой. При сверлении отверстия получаются чистыми, так как стружка легко удаляется по винтовым канавкам.
Спиральные сверла (рис. 42, в) также дают точные и чистые отверстия.
Пробочное сверло (рис. 42, г) позволяет высверливать отверстия достаточно больших диаметров. Его рабочая часть представляет собой цилиндр с диаметральным резцом внутри и круговым подрезателем на боковой поверхности. Обычно такое сверло применяют для высверливания сучков или посадочных гнезд под четырехшарнирные петли.
Зенковочным сверлом (или конической зенковкой), рабочая часть которого выполнена в виде конуса с продольными канавками к центру, рассверливают отверстия под головки шурупов и болтов (рис. 42, д).
Все виды сверл могут применяться как для сверления ручными немеханизированными приспособлениями (коловоротами, спиральными дрелями), так и ручными механическими дрелями, а также сверлильными станками.
Коловорот (рис. 43, а) применяют для ручного сверления отверстий сверлами различного назначения.
Рис. 43. Виды сверл: а – коловорот; б – бурав; в – буравчик.
Буравом (рис. 43, б) сверлят глубокие отверстия, с по-мощью буравчика диаметром 2–10 мм (рис. 43, в) получают неглубокие.
Для того чтобы наметить центр отверстия, его накалывают шилом. Сверло должно быть хорошо заточено, только тогда отверстие получится точным. Затем сверло необходимо прочно закрепить в патроне коловорота или дрели. При работе с дрелью или коловоротом нужно следить за тем, чтобы ось их вращения совпадала с осью отверстия.
Сквозные отверстия делают по точной разметке с двух сторон детали. При сверлении с одной стороны детали перед выходом сверла на другую сторону нажим на ручку головки коловорота (или рукоятку дрели) следует несколько ослабить, чтобы предотвратить откол, отщеп или трещину в детали. Еще один способ избежать этого – подложить под деталь доску.
Электродрель предназначена для сверления отверстий в массиве древесины. Этот инструмент состоит из электромотора, который через последовательную цепь креплений соединяется со шпинделем патрона для сверла.
Чаще всего для этой операции используются спиральные сверла. Кроме прямого назначения, электродрель применяют для полировки, шлифовки, размешивания красок и т. д. (рис. 44).
Рис. 44. Электродрель.
В ходе работы сверло должно проникать в массив постепенно, без рывков и толчков. Если необходимо сделать сквозное отверстие, то нажим на древесину по мере продвижения сверла необходимо уменьшить.
При работе с дрелью используют следующие сверла:
– ложечные;
– центровые;
– спиральные.
У ложечного сверла в нижней части сделан продольный желоб с острорежущим краем и винтовым жалом, которое тянет за собой сверло и дает ему центровое направление. Во время сверления стружка не удаляется, поэтому сверло приходится периодически вынимать из отверстия. Таким сверлом довольно трудно сделать точное отверстие. Во время сверления электродрелью не следует сильно нажимать на сверло, так как дерево может расколоться и вся работа пойдет насмарку. Поэтому применение ложечного сверла сводится только к работам, не требующим большой точности, например сверлению отверстий под шурупы.
Центровое сверло обладает лучшими характеристиками, чем ложечное.
Его режущая часть выполнена в виде лопатки с острым концом (центром), боковым резцом (дорожником) и плоским ножом, расположенным по радиусу. Центрируется сверло острием и действует следующим образом: древесина, обрезанная боковым резцом, удаляется плоским ножом в виде спиральной ленты.
Если нужно сверлить дерево твердой породы, то потребуются довольно значительные физические усилия.
Спиральные, винтовые, цилиндрические сверла являются самыми удобными. Винтовой, конической формы заглубитель помогает сверлу легко входить в дерево. Боковые винтовые ленточки оканчиваются острыми резцами (дорожниками), с помощью которых древесина режется по окружности.
Подрезная древесина удаляется плоским ножом и поднимается по спирали вверх. Дорожники определяют диаметр просверливаемого отверстия. Для чистовой обработки лучше использовать сверла, имеющие мелкую насечку жала. Для работы с мягким деревом нужны сверла с крупной насечкой. Спиральным сверлом работать намного легче, чем всеми другими.
Иногда при сверлении в месте выхода сверла дерево откалывается, а само отверстие получается скошенным. Для того чтобы избежать этих неприятностей, следует придерживаться следующих правил:
– заготовка, которую необходимо просверлить, должна быть надежно закреплена;
– центры будущих отверстий следует намечать шилом или начертить обыкновенным карандашом;
– нужно проверить точность направления сверла дважды: перед началом сверления и после того, как сверло войдет на небольшую глубину;
– направление сверла при высверливании глубоких отверстий можно проверить на глаз, по заранее отмеченной карандашом линии.
Для сверления несквозных отверстий используют ограничитель – деревянный брусок, который располагают сбоку сверла и сверлят до тех пор, пока ограничитель не соприкоснется с зажимным патроном.
Перед началом работы сверлят брусок сверлом большого диаметра и получают приспособление для наблюдения за углом сверления.
Можно сделать несколько отверстий под разными углами, которые впоследствии послужат эталоном. Около каждого из них делают необходимую пометку, чтобы получился универсальный шаблон.
Очень часто отколы дерева происходят в месте, где выходит сверло, и чтобы избежать этого, необходимо внимательно наблюдать за выходом жала наружу: как только оно покажется, следует перевернуть деталь и прекратить сверление. В принципе, возможно сверление в одном направлении, но тогда под низ обрабатываемого предмета следует положить небольшой брусок дерева.
Очень часто появляется необходимость расширить уже просверленное отверстие. Для этого в имеющееся отверстие вставляют деревянную пробку, а в середину вворачивают сверло. В данной ситуации пробка служит центрирующим звеном и направляет сверло по оси меньшего отверстия. Сверло можно использовать и в качестве вспомогательного инструмента для выдалбливания гнезд. Но для этого потребуется сверло, диаметр которого равен ширине будущего отверстия. Сверлят на нужную глубину ряд гнезд, а затем убирают оставшиеся перемычки стамеской. К электродрели можно приобрести дополнительные насадки, позволяющие значительно расширить круг работ с древесиной (рис. 45).
Рис. 45. Дополнительные насадки к электродрели: а – дисковая пила; б – строгальный нож; в, г – фасонная и концевая фрезы; д, е – сверла; ж – зенкер; з – перка.
Во время хранения, чтобы уберечь головку сверла от повреждений, нужно навернуть на жало деревянную или обычную пробку подходящего размера.
Приспособления для обработки древесины
В качестве приспособлений достаточно часто используют стусло и шаблоны. Они намного облегчают работу и уменьшают время, затраченное при выполнении той или иной операции.
Стусло представляет собой подобие желоба, состоящего из трех досок. Две доски должны быть сбиты на основании параллельно друг другу, а угол между основанием и сторонами должен быть 45°. На сторонах стусла делают несколько специальных пропилов под определенным углом, причем их количество должно быть одинаковым с двух сторон. Линия с одной стороны доски должна продолжаться на другой так, чтобы было удобно распилить доску под нужным углом.
Чаще всего на стенках делают 2–3 пропила: под углом в 45, 60 и 90°. Последний из них встречается редко.
Стусло используют для ускорения процесса пиления досок под определенным углом. Для этого доску кладут между сторонами стусла и прижимают к дальней стороне, только после этого приступают к распиливанию доски.
Шаблоны используют для ускоренной разметки деталей. Для многократного использования шаблоны делают из твердого тонкого материала, например из фанеры, ДВП или жести.
Оборудование рабочего места
При выполнении работ по дереву необходимо максимально тщательно оборудовать рабочее место. Чем лучше организована работа, тем легче обработать древесину и сделать из нее задуманную вещь. Прежде всего необходимо оборудовать рабочий стол, подобрать и разложить по полкам рабочий инструмент, распределить по типам массивы древесины, чтобы всегда знать, что где находится, и не тратить дорогое время на нахождение нужной детали или инструмента.
Рабочее место считается правильно организованным, если при наименьшей затрате физических сил и времени работа выполняется с высоким качеством.
Основой рабочего места для столярных и плотничных работ является верстак. Он необходим для выполнения всех основных операций с деревом – разметки, пиления, строгания, сборки. Верстак поможет сделать и самую простую, и самую сложную вещь, собрать и отремонтировать конструкции, обработать доски до 3 м длиной.
Столярный верстак (рис. 46) включает в себя крышку и подверстачье. Крышка состоит из верстачной доски толщиной 60–70 мм, передних тисков (переднего зажимного винта) с подкладочной доской, задних тисков с зажимной коробкой (задней зажимной коробкой) и лотка, на котором во время работы размещают инструменты.
Рис. 46. Столярный верстак: 1 – верстачная доска; 2 – передние тиски; 3 – задние тиски с коробкой; 4 – лоток; 5 – клиновой упор; 6 – подверстачье; 7 – гнезда.
Верстачная доска и зажимная коробка снабжены сквозными отверстиями, в которые вставляют перемещаемые по высоте клиновые упоры, предназначенные для закрепления обрабатываемой детали в горизонтальном положении. Между неподвижным упором на доске и передвигаемым упором на коробке можно закрепить деталь любой длины. Передние тиски служат для зажима детали как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, а задние – только в вертикальном.
В подверстачье можно разместить шкаф для хранения инструментов и материалов.
Работать на настоящем столярном верстаке, конечно, удобнее. Однако не всегда удается найти место для его размещения. В этом случае используют обыкновенный стол, на котором располагают толстую верстачную доску (рис. 47) шириной 200–250 мм.
Рис. 47. Верстачная доска: 1 – упор; 2 – выемка; 3 – клин; 4 – бортик.
Крепят верстачную доску к столу с помощью струбцин. Такую конструкцию при необходимости можно разобрать.
Верстачную доску можно установить на удобную высоту, используя, кроме стола, опоры-основания (подверстачье).
Для того чтобы правильно определить высоту расположения верстачной доски, необходимо вплотную подойти к верстаку и опереться на него ладонями. Если при этом не приходится сгибать руки в локтях или, наоборот, наклоняться, чтобы достать до доски, то высота выбрана правильно.
Поверхность стола сможет прослужить много лет, если она будет сделана из толстой доски твердолиственных пород и покрыта олифой. Опоры-основания для верстака делают из древесины мягких хвойных пород, например из сосны или ели. Для удобства в работе, когда необходимы зажимы, их устанавливают на краях стола. Поперечный зажим удерживает доски по длине, продольный закрепляет доски по ширине (см. рис. 46). Чаще всего в зажимах используют металлические поверхности, реже деревянные. Для зажима обрабатываемых деталей можно приобрести слесарные тиски с губками шириной 60–80 мм и прикрепить их к верстачной доске.
На самой рабочей поверхности делают небольшие и неглубокие гнезда для установки упоров из дерева или металла. На рисунке 47 показаны клиновые упоры, установленные в гнездах верстачной доски.
Сзади верстачной доски закрепляют дополнительную доску, а затем укрепляют ее еще одной доской такого же размера, чтобы получился лоток, куда можно будет складывать инструмент (см. рис. 46). Для удобства под верстаком между опорами можно сделать несколько ящиков для инструментов и хранения заготовок.
Рядом с местом работы оборудуют полки и стеллажи для хранения инструментов и материалов. Причем каждому инструменту отводят специальное место, что позволяет быстро отыскать его и исключает повреждение одного инструмента другим. Можно хранить инструменты на специально оборудованном щите в мастерской (рис. 48).
Рис. 48. Щит с отверстиями.
Щит с отверстиями удобен тем, что вешается на стену, занимает мало места и позволяет быстро найти необходимый инструмент. Его выпиливают из фанеры толщиной 10 мм, сверлят отверстия и вставляют в них проволочные кольца, крючки и прижимы, с помощью которых и крепятся инструменты.
Рабочее место должно хорошо освещаться и иметь электророзетку для подключения механизированных инструментов.
Теперь несколько требований по эксплуатации верстака. Прежде всего он должен быть закреплен на полу, чтобы при упоре на него во время работы он ни в коем случае не перевернулся. Необходимо следить за тем, чтобы верстачная доска всегда оставалась ровной и гладкой. При возникновении первых неровностей необходимо зачистить поверхность и покрыть ее слоем олифы. Для того чтобы каждый раз не бояться порезать верстачную доску, надо подобрать подходящую по размерам специальную доску, на которой будет резаться древесина.
При использовании лакокрасочных материалов и химикатов надо позаботиться о вентиляции. Для хранения ядовитых и легковоспламеняющихся веществ выбирают проветриваемое и недоступное для детей помещение.
Подготовка инструментов к работе
Чтобы инструментами было легко и удобно работать, их нужно правильно подготовить: инструмент с оптимальной режущей частью следует правильно заточить.
Для ручной заточки инструментов применяют точило, оселок, брусок и напильник. Последовательность заточки топора наглядно показана на рисунке 49.
Рис. 49. Последовательность заточки топора: а – снятие фаски крупнозернистым бруском; б – заточка мелкозернистым бруском; в – доработка на оселке.
При использовании бруска лезвие инструмента необходимо удерживать двумя руками и водить по поверхности бруска взад и вперед. Нажим на инструмент производится при движении вперед, при движении назад нажима можно не делать. Режущая поверхность располагается под наклоном, чтобы фаска касалась бруска всей плоскостью.
Нажим на лезвие не должен быть слишком сильным. Брусок время от времени нужно смачивать водой. Заточку выполняют до тех пор, пока на противоположной от стачиваемой фаски стороне не появятся заусенцы.
При использовании точила со шлифовальным кругом следует соблюдать особую осторожность, не допуская чрезмерного нагрева металла. Рабочий конец нужно чаще опускать в воду. В процессе заточки лезвие равномерно и ровно прижимают к кругу, следя за сохранением угла заострения лезвия и прямолинейностью его режущих кромок (рис. 50).
Рис. 50. Шлифовальный круг.
После заточки кромки лезвия дорабатывают оселком, удаляя зазубрины, заусенцы и другие дефекты. Инструмент берут обеими руками и плавно двигают им по поверхности оселка, сохраняя правильный угол наклона. Поверхность оселка периодически следует смачивать водой или маслом.
После проведения серии движений лезвие следует повернуть противоположной стороной, затем положить плашмя на оселок и протянуть назад, чтобы удалить заусенцы.
Заточка позволяет проверять и качество самого инструмента. При заточке качественного инструмента образующиеся заусенцы хорошо удаляются при правке на оселке. Если заусенцев нет совсем или они быстро опадают, то инструмент слишком закален и будет быстро изнашиваться. Образование длинных заусенцев говорит о том, что инструмент изготовлен из слишком мягкого материала.
Стамески и рубанки точат на шлифовальном круге, поверхность которого должна быть смочена.
Почти все виды сверл можно точить на бруске или оселке. Можно пользоваться для этих целей и напильником с мелкой насечкой, а для удаления заусенцев использовать оселок.
У сверл желательно затачивать резец и дорожники. Внешнюю сторону дорожников лучше не трогать, чтобы не уменьшить диаметр сверла.
Лучше затачивать внутреннюю сторону. Следует по возможности сохранять прежнюю форму рабочих частей, так как излишняя опиловка ведет к быстрому выходу сверла из строя. Сверху затачивается горизонтальный резец, а появившиеся заусенцы нужно снять оселком. Заточка горизонтального резца снизу не рекомендуется, так как это будет уводить режущую кромку.
Сверло горизонтального резца при заточке необходимо упирать жалом в кусок дерева, помогая себе левой рукой; часть, прилегающая к центру выше винтового жала, должна быть закруглена. Сверло по дереву также должно иметь острую резьбу центрирующего жала. Жало затачивают треугольным напильником с мелкой насечкой или надфилем.
Для успешной работы с электроинструментами необходим определенный навык. Их подготовку необходимо проводить с особенной тщательностью. Например, использование электрорубанка, ножи которого выставлены или заточены неправильно, приводит к непоправимой порче заготовки, а высокая скорость и подача электродрели могут вызвать возгорание древесины. Поэтому правильность настройки электроинструмента сначала рекомендуется проверить на ненужном отрезке древесины, а затем переходить к выполнению основной работы.
Можно затачивать режущий инструмент с помощью универсальных и специальных заточных станков. Заточный станок применяется для заточки ножей рубанков, дисковых пил, долбежных и пильных цепей. Он имеет электропривод и комплект съемных механизмов, предназначенных для различных заточных работ.
Подготовка ножовок
Ножовка с крупными зубьями пилит быстрее, но пропил получается грубый, с неровными краями. Степень заточенности можно проверить, проведя большим пальцем по кончикам зубьев. Разводку проверяют на глаз: зубья должны быть отогнуты в стороны равномерно, иначе пилу будет заносить в сторону. Одновременно проверяют ровность полотна. Даже при незначительном изгибе пилу будет заедать. Полотно пилы должно гнуться и быстро распрямляться. У хорошей пилы зубья в средней части полотна слегка выступают, образуя небольшую дугу. В этом случае при сцеплении с заготовкой в процессе пиления участвует меньше зубьев, при этом давление возрастает и пила работает лучше.
Конец ознакомительного фрагмента.