Как сделать криволинейный штапик
Как согнуть древесину
Как изогнуть древесину
Если вы решили отделать помещение деревом или заняться созданием красивой мебели в классическом стиле – то вам необходимо будет изготавливать криволинейные детали. К счастью, древесина является уникальной субстанцией, ведь она позволяет опытному мастеру немного поиграться с формой. Это не так сложно, как кажется, но и не так легко, как хотелось бы.
Ранее на сайте уже была публикация по изгибанию фанеры. В этой статье мы разберёмся в принципах гнутья массивной доски и бруса, узнаем, как это делают на производстве. А также приведём полезные советы от профессионалов, которые будут полезны домашнему умельцу.
Почему гнутьё лучше выпиливания
Криволинейную деревянную деталь можно получить двумя методами: изогнув ровную заготовку, либо вырезав необходимую пространственную форму. Так называемый способ «выпиливания» привлекает пользователей своей простотой. Для такого изготовления деталей и конструкций не нужно использовать сложные приспособления, не приходится тратить много времени и сил. Однако, чтобы выпилить криволинейное деревянное изделие, приходится применять заведомо слишком крупную заготовку, причём очень много ценного материала будет безвозвратно теряться в качестве отходов.
Но главной проблемой являются рабочие характеристики полученных деталей. При раскрое криволинейной детали из обычного обрезного пиломатериала, волокна древесины не меняют своего направления.
Как результат, в зону радиусов попадают поперечные срезы, которые не только ухудшают внешний вид, но и заметно усложняют последующую доводку изделия, например, его фрезерование или чистовое шлифование. Кроме того, на самых уязвимых для механического воздействия скруглённых участках волокна идут поперёк сечения, что делает деталь склонной к разлому в этом месте.
Тогда как при гнутье обычно наблюдается противоположная картина, когда древесина становится только прочнее. На кромки изогнутого бруса или доски не выходят «торцевые» срезы волокон, поэтому впоследствии можно без ограничений обрабатывать такие заготовки, с использованием всех стандартных операций.
Что происходит в древесине при изгибании
Технология гнутья основана на способности древесины, сохраняя целостность, в некоторых пределах менять свою форму по мере приложения силы, а затем сохранять её после снятия механического воздействия. Однако все мы знаем, что без подготовительных мероприятий пиломатериал является упругим – то есть он возвращается в исходное состояние. А если приложенные силы слишком велики, то брус или доска попросту ломается.
Слои деревянной заготовки при изгибании работают неодинаково. Снаружи радиуса материал растягивается, внутри – сжимается, а в середине массива волокна практически не испытывают существенных нагрузок и мало сопротивляются действующим на заготовку силам (этот внутренний слой называют «нейтральным»). При критичной деформации волокна на внешнем радиусе разрываются, а на внутреннем радиусе обычно образуются «складки», которые являются довольно распространённым дефектом при изгибании мягкой древесины. Сжиматься волокна пластичных лиственных или хвойных пород могут на 20 и более процентов, тогда как предел растягивания составляет около одного-полутора процентов.
То есть для определения возможности для изгибания (без разрушения) более важным показателем будет предел относительного удлинения растянутого слоя. Он напрямую зависит от толщины детали и определяет радиус, который нужно получить. Чем толще заготовка и чем меньше радиус – тем больше будет относительное удлинение вдоль волокон. Имея данные о физических свойствах популярных пород древесины, можно для каждой из них сформулировать максимально возможное соотношение толщины и радиуса деталей. В цифрах это будет выглядеть так:
| Порода | Возможный (внутренний) радиус изгиба по отношению к толщине детали после пропаривания и применения шины. |
|---|---|
| Сосна | 1:11 |
| Ель | 1:10 |
| Берёза | 1:5,7 |
| Дуб | 1:4 |
| Бук | 1:2,5 |
| Тип подготовки пиломатериала | Возможный (внутренний) радиус изгиба по отношению к толщине детали. |
|---|---|
| Только нагрев | 1:80 – 1:100 |
| Только увлажнение | 1:50 – 1:60 |
| Нагрев и увлажнение | 1:20 – 1:30 |
Эти данные говорят о том, что хвойный пиломатериал, по сравнению, с плотными лиственными породами, хуже приспособлен к свободному изгибанию. Для работы с пиломатериалами на агрессивных радиусах нужно обязательно использовать комбинированные методы предварительной подготовки деталей и механической защиты.
Шина как действенный способ избежать разрушения древесины при изгибании
Так как основной проблемой является разрыв волокон со стороны наружного радиуса, именно эту поверхность заготовки нужно как-то стабилизировать. Одним из самых распространённых методов является использование накладной шины. Шина представляет собой стальную полосу толщиной от полмиллиметра до двух миллиметров, которая охватывает брус или доску по наружному радиусу и изгибается на шаблоне вместе с древесиной. Упругая полоса поглощает часть энергии при растягивании и одновременно с этим перераспределяет разрушающую нагрузку по длине заготовки. Благодаря такому подходу в купе с увлажнением и нагревом, допустимый радиус изгиба уменьшается в разы.
Параллельно с использованием стальной шины в гибочных приспособлениях и станках добиваются механического уплотнения древесины. Делается это при помощи прессующего ролика, который давит на заготовку по наружному радиусу изгиба. Кроме того, форма-шаблон в таком приспособлении часто наделена 3-миллиметровыми зубьями (с шагом около 0,5 см), ориентированными навстречу ходу заготовки.
Прессование с шиной позволяет с минимальным процентом брака изгибать бруски и доски из хвойной и мягкой лиственной древесины. Обратите внимание, что детали из относительно твёрдых пород при гнутье с прессованием становятся примерно на десять-двенадцать процентов тоньше, а сосновые и еловые заготовки – на 20-30% тоньше. Но к положительным моментам этого метода нужно отнести значительное увеличение прочностных характеристик готового изделия, а также существенное снижение требований к наличию пороков и дефектов в заготовках из древесины.
Как улучшают пластичность древесины
В нормальном состоянии пиломатериалы обладают упругостью, существенной пространственной жёсткостью и стойкостью к сжатию. Эти ценные свойства древесина получает от лигнина – природного «сетчатого» полимера, который придаёт растениям стабильную форму и прочность. Располагается лигнин в межклеточном пространстве и в клеточных стенках, соединяя целлюлозные волокна. В древесине хвойных пород его содержится порядка 23-38 процентов, в лиственных породах – до 25 процентов.
По сути, лигнин является своего рода клеем. Мы можем его размягчить и превратить в «коллоидный раствор», если нагреть пиломатериал путём пропаривания, проваривания, обработки током высокой частоты (для мелких деталей применима также бытовая микроволновка). После расплавления лигнина заготовку изгибают и фиксируют – остывая, расплавленный лигнин отвердевает и не даёт древесине вернуться в исходную форму.
Практика показывает, что оптимальной температурой для гнутья цельной древесины (брусок, рейка, доска) будет 100 градусов Цельсия. Эту температуру нужно получить не на поверхности, а внутри заготовки. Поэтому во многом от того, насколько массивной является деталь, будет зависеть время температурного воздействия. Чем толще деталь – тем дольше её придётся нагревать. К примеру, если использовать пропаривание для подготовки к изгибанию рейки толщиной 25 мм (с влажностью около 28-32%), то в среднем на это уходит около 60 минут. Примечательно, что время выдержки под паром аналогичных по габаритам деталей для любых пород примерно одинаковое.
Кстати, считается, что перегревать деталь тоже нельзя, так как лигнин после отвердевания может потерять упругость и стать слишком хрупким.
Метод проваривания используется не часто, так как заготовка сильно и неравномерно увлажняется, а такие водонасыщенные волокна и клетки при гнутье могут рваться, как минимум, с образованием ворса. Детали после варки приходится потом слишком долго сушить. Но этот способ хорошо показывает себя, если нужно обработать для гнутья только часть заготовки.
Пропаривание позволяет прогревать заготовку равномерно, причём влажность её на выходе стремится приблизиться к оптимальной. Наиболее подходящая влажность для достижения максимальной пластичности пиломатериалов считается диапазон в 26-35 процентов (момент насыщения волокон древесины).
Чтобы пропарить древесину для гнутья в домашних условиях, используют самодельные цилиндрические камеры из металлических/полимерных труб или прямоугольные короба из дерева. В качестве источника пара выступают нагревающиеся баки, электрические чайники и прочие подобные приспособления, которые могут обеспечить температуру порядка 105 градусов и небольшое давление. Далее всегда следует этап просушивания детали (+ выдержки зафиксированной формы) примерно до пятнадцати процентов и её финишной обработки.
криволинейный дверной штапик.
Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵
Штапик дверной криволинейный Подробнее
Накладной дверной штапик. Подробнее
Фигурный обкладной штапик для филенки. Figure bead for panels. Подробнее
Виготовлення обкладки на двері Подробнее
Штапик своими руками, самый простой и быстрый способ. Подробнее
Двері під скло. Один із методів обкладання штапиком. Подробнее
Простые двери с обкладным штапиком Подробнее
Штапик Быстро и БЕЗОПАСНО Подробнее
#126 Фрезер, оснастка остекление двери декоративным молдингом. Подробнее
Прирезаем оконный штапик быстро и профессионально Подробнее
Дверь с обкладным штапиком Подробнее
Дверь под стекло (штапик) / Wooden door production Подробнее
Нужен ваш совет. Спасибо. Подробнее
Как сделать фигурный штапик фрезером и циркуляркой Подробнее
5 часть нарезка штапика Подробнее
Изготовление рам (выборка четверти на криволинейном штапике) Подробнее
Штапик дверной криволинейный
Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵
криволинейный дверной штапик. Подробнее
Накладной дверной штапик. Подробнее
Штапик своими руками, самый простой и быстрый способ. Подробнее
Виготовлення обкладки на двері Подробнее
Двері під скло. Один із методів обкладання штапиком. Подробнее
Фигурный обкладной штапик для филенки. Figure bead for panels. Подробнее
Прирезаем оконный штапик быстро и профессионально Подробнее
Штапик Быстро и БЕЗОПАСНО Подробнее
#126 Фрезер, оснастка остекление двери декоративным молдингом. Подробнее
Простые двери с обкладным штапиком Подробнее
Гнуто фрезеруем. Или как фрезеровать гнутые филёнки Подробнее
Дверь под стекло (штапик) / Wooden door production Подробнее
Как сделать фигурный штапик фрезером и циркуляркой Подробнее
Изготовление рам (выборка четверти на криволинейном штапике) Подробнее
Как сделать фигурный штапик фрезером и циркуляркой
Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵
Комод часть 13/17. Мебельные фасады с обкладкой. Как сделать фигурный штапик. Подробнее
Штапик своими руками, самый простой и быстрый способ. Подробнее
Как сделать фрезерный станок из циркулярки (фуговального станка). Подробнее
Фигурный обкладной штапик для филенки. Figure bead for panels. Подробнее
Фрезы и профильные ножи Подробнее
Широкие галтели. 2 способ Подробнее
Штапик Быстро и БЕЗОПАСНО Подробнее
Как сделать плинтус с помощью циркулярки и фрезера Подробнее
криволинейный дверной штапик. Подробнее
Фрезерование четверти и паза Подробнее
Выборка четверти под стекло Подробнее
Красивый профиль для карниза ручным фрезером. Подробнее
Фрезеровка мебельного штапика по шаблону ручным фрезером Подробнее
Шипорезка из ручной циркулярки (Chiorescu of hand saws) Подробнее
Прирезаем оконный штапик быстро и профессионально Подробнее
Распиловочный стол из циркулярки. Обзор. Итоги использования. Подробнее
DYI Table Saw and Router. Циркулярка с фрезерным столом Не Своими Руками. Подробнее
Что такое деревянные штапики, как их делать и устанавливать
Последний этап остекления – установка штапиков, которые могут быть изготовлены не только из древесины, но и пластика. Казалось бы, такой простой и недорогой оконный элемент, зато сколько пользы он приносит. Например, он отводит влагу от стекла,не давая ей попадать на основную раму, а также утепляет помещение, закрывая щели между стеклом и рамой. Сегодня мы рассмотрим деревянные штапики для окон, изготовленных из дерева, и из ПВХ.
Штапики из дерева могут быть разного профиля
Что обычно называют штапиком
Так принято называть рейку, изготовленную из древесины или ПВХ, имеющую небольшое сечение, где одна плоскость предназначена для отвода влаги. Главным образом их можно встретить в качестве крепления стекол в дверных и оконных переплетах.
Если вспомнить, ранее на этом месте всегда была замазка, которая не пропускала влагу, однако сейчас ее практически не применяют. На замену пришел силиконовый герметик, который хорошо зарекомендовал себя и с внутренней и особенно с наружной стороны.
Совет: используйте в работе бесцветный герметик, который почти не заметен со стороны, как цветной или чисто белый.
Деревянный дверной штапик под цвет основной конструкции
Рассмотрим два основных варианта, которые могут использоваться для деревянных окон, это из:
Они могут быть 5-30 мм.
На фото – можно использовать специальную фрезу для изготовления оконного штапика из дерева
Как выбрать
Подойдите к процессу придирчиво, так как изделие должно будет максимально плотно герметизировать окно, что особенно важно для наружных рам. Если со стороны улицы лучше использовать классический вариант, с внутренней можно установить декоративный красивый штапик, который может быть украшен различными элементами.
Желательно, чтобы материал изделия соответствовал материалу, из которого изготовлено само окно. В случае же деревянных окон, выполненных по технологии стеклопакета, можно использовать пластиковый вариант. Главное, чтоб он выполнял свою основную роль, не допускал сквозняков и попадания влаги в помещение снаружи.
При выборе изделия следите, чтобы оно было без сучков
Изготовление
Инструкция состоит в следующем:
Как нарезать штапики для деревянных окон на обычном домашнем деревообрабатывающем станке
Совет: если вам необходимо на одной из граней получить закругление, пройдите предварительно ее радиусной фрезой для деревянных поверхностей.
В этом случае стоимость изготовления будет в 5-10 раз ниже, чем, если покупать изделие в магазине или на рынке. Только учтите, что древесина должна быть сухой и не иметь сучков, иначе штапик на них будет ломаться.
Совет: наносить краску на изделие следует до его установки на окно.
Установка
Схема крепления штапика к окну своими руками
Совет: используйте оцинкованные гвозди минимальной длины или финишные, у которых нет шляпки.
Цена последних выше примерно на 20%.
Молоток лучше использовать специальный – стекольный. Во время работы его одну поверхность нужно прислонить к стеклу, тогда оно точно не треснет.
Совет: не забывайте, что штапик всегда следует устанавливать с наружной стороны окна, тогда влага не проникнет в помещение.
Для удаления изделия можно использовать топор
Если вам придется когда-нибудь удалять разбитое стекло с деревянного окна, удаляйте штапик так:
Вывод
Из предложенной выше статьи стало понятно, что штапик – необходимый конструкционный элемент любого окна. Он позволяет защитить раму от попадания на нее влаги, а также не позволит холодному воздуху попадать в помещение. Видео в этой статье позволит дополнить информацию по вышеуказанной теме.