Диаметр сверла для шкантов

Использование шкантов в изготовлении мебели берёт своё начало ещё с «советских» времён. Но, несмотря на свою «древность», данный тип мебельной фурнитуры иногда используется и современными мебельщиками. Истории известны также некоторые личности, которые и по сей день продолжают использовать шканты для соединения всех узлов мебели, несмотря на то, что они живут в век высоких технологий и развития китайского промышленного плагиата всех современнейших элементов фурнитуры, разработанных в Европе.

Причину такой «любви» к шкантам объяснить сложно. Дело в том, что установка шканта требует высокой точности от мастера. Ошибка даже на долю миллиметра может привести к смещению деталей, исправить которое без «жертв» практически невозможно. Приходится либо рассверливать отверстие (что ведёт к ненадёжному соединению деталей), либо ставить в просверленное отверстие заглушку и сверлить его заново (что отнимает массу времени и нервов).

В общем, рискнём предположить, что мастера, продолжающие работать со шкантами, либо мазохисты, либо работают в очень дешёвом рыночном сегменте (так как единственным достоинством шканта, является его низкая стоимость). А может, живут где-то высоко в горах и работают с «дедовскими» запасами ДСП и фурнитуры, поэтому просто не знают о существовании конфирматов, уголков, и даже минификсов. Несмотря на нашу «нелюбовь» к минификсам, шкант можно отнести к ещё более «жёсткому» типу фурнитуры в плане его установки и регулировки.

Всё же мы решили рассмотреть технологию сверления отверстий под шкант. Сразу отметим, что при изготовлении мебели своими руками вам не придётся повсеместно использовать шканты. В наших чертежах мебели, шканты применяются только в тех соединениях, где по технологии их применение является наиболее оптимальным. Таких соединений немного, но, тем не менее, раз они присутствуют в чертежах мебели, значит для успешного изготовления мебели своими руками, надо рассмотреть вопрос сверления отверстий под шкант.

Шаг 1

Согласно чертежам мебели делаем разметку для сверления с плоской стороны детали. О том, как сделать такую разметку можно прочитать здесь.

Шаг 2

Теперь берем дрель со сверлом диаметром 8ммм и делаем отверстие на глубину не более 10мм. Отверстие нужно сверлить очень точно, поэтому, чтобы сверло не плавало по детали, хорошо разметьте шилом место сверления или используйте сверло по дереву, только следите за тем, чтобы кончик сверла не вылез наружу с противоположной стороны детали. Также, при сверлении отверстия под шкант, очень важно «выдержать» перпендикулярный угол сверления. Иначе могут возникнуть проблемы при соединении деталей.

Шаг 3

Теперь нужно сделать разметку на торце второй детали, той, которая будет стыковаться с уже размеченной. О том, как сделать разметку с торца детали, читайте в этой статье.

Шаг 4

Осталось только просверлить отверстие в торце детали. Нам опять же понадобится дрель и сверло диаметром 8мм. Сверлим отверстие на глубину не менее 25мм.

Дома из натурального дерева сейчас снова обрели популярность. Но древесина – это далеко не однородный материал, поэтому в процессе усадки происходит небольшая деформация, разные части дома принимают окончательный вид неравномерно.

Отсюда вытекает проблема крепления бруса между собой, которое обеспечит надежность, с одной стороны, и равномерную усадку с другой. Решение было найдено очень давно – нагели. Элемент отличается по размеру, форме сечения (круг или квадрат), материалу изготовления.

Виды нагелей

Разновидностей крепежного элемента много, но условно их делят на группы по материалу и форме. Рассмотрим этот вопрос подробней.

Материал изготовления

Активно используются два вида:

1. Деревянный. Большинство специалистов настоятельно рекомендуют использовать именно деревянный шип при возведении конструкций из дерева. Приводятся главные преимущества при выборе такого крепежа:
2. Равномерное высыхание. Брус и нагель должны быть приблизительно одной влажности. Это позволит пройти процессу усадки практически без видимых изменений;
3. Не подвержен действию перепадов температур. Дерево практически не меняет линейные размеры при различных температурах, поэтому крепежный элемент будет всегда на своем месте;
4. Отсутствует ржавчина. Металл со временем ржавеет, что приводит к гниению соприкасающихся с ним деревянных поверхностей;
5. Отсутствует конденсат. На стали при резком изменении температуры образовывается влага, которая совсем ни к чему внутри несущей стены.
6. Шкант срастается со стеной. Через определенное время дом станет монолитным, деревянные поверхности спаиваются.
7. Металлический. Этот вариант также относится к бюджетному способу крепления, часто используются отходы (трубы, арматура). Хотя специалисты отдают предпочтение предыдущему способу, у металлического нагеля есть свои преимущества:
8. Верхние слои древесины защищены от кручения;
9. Долговечность конструкции.

Форма

Также выделяют несколько основных форм:

1. Округлое сечение. С учетом того, что отверстия под крепление в бревне выполняются сверлом, то круглый нагель обеспечит максимальную площадь соприкосновения, гарантируя надежность и долговечность конструкции;
2. Квадрат. Сделать такой элемент проще, стоит он также дешевле. Но на этом положительные стороны заканчиваются. При входе в отверстие края шипа деформируются, а общая площадь контакта остается минимальной. Строить таким образом дом опасно;
3. Узкий прямоугольник. Наиболее простой в изготовлении вариант. Берется доска определенной толщины, распускается на прямоугольники. Единственное преимущество – очень небольшая толщина. Подходит для узкого бруса, но монтаж крайне затруднен.

Изготавливаем нагель своими руками

Этот вид крепежа продается в магазинах, но без особого труда можно сделать его и дома. Деревянный элемент изготавливается следующим образом:

• берутся обрезки досок, из которых нарезаются брусья размером 25 на 25 сантиметров;
• изготавливаются колья, длинной 1,5 толщины строительного бруса, диаметром 2,5 сантиметра;
• топором срезаются углы, для придания округлой формы.

Но необходимо принимать во внимание следующее:

• древесина для крепежа должна быть тверже бруса. Сейчас для этих целей чаще всего используется береза;
• нагель не должен значительно отличаться влажностью от основного элемента конструкции;
• категорически запрещено использовать шкант с сучком.

Проводим расчеты

В зависимости от выбранной технологии крепления, можно с достаточной точностью определить количество нагелей, вычислить их правильные характеристики.

Определяемся с размерами

Существует много научных трудов, которые помогут определиться с диаметром шканта. Но в профессиональной среде плотников-строителей уже сформировались определенные правила:

• для бруса толщиной 20 сантиметров и менее используется нагель диаметром 25 миллиметров;
• более толстый брус крепится шипом размером 3 сантиметра;
• брус толще 0,2 метра можно крепить шкантом 2,5 см, но при условии уменьшения шага до метра.

Считаем количество

Даже небольшая баня потребует довольно большого количества шипов, которые необходимо приобрести или сделать, что может занять много времени. Поэтому количество крепежных элементов лучше знать заранее.

Существуют правила крепления:

• первый шкант вставляется на расстоянии от 20 до 70 сантиметров до угла;
• шаг составляет от полутора до 2 метров;
• скрепляются два соседних по высоте бревна обязательно.

Зная эти хитрости, высоту строения, диаметр бруса, можно с легкостью вычислить количество необходимых для строительства нагелей.

Технология крепления

Сверление

Используется мощная дрель, если необходимо делать отверстия непосредственно на строительной площадке либо станок, если брус подготавливается заранее.

Второй способ распространен на западе и позволяет собрать конструкцию практически любого дома за несколько дней. Но требуется внимательность, точный чертеж, профессионализм.

Диаметр сверла и толщина шканта должны совпадать, а для верхних ярусов бруса отверстие должно быть даже на миллиметр два больше. Так избавляются от провисания несущей конструкции из-за небольшой вертикальной нагрузки. Отверстие делается на 2 сантиметра длиннее необходимого, чтобы шип мог спокойно ходить во время усадки.

Забивание

Обычно используется кувалда весом несколько килограмм. Нагель вгоняется внутрь ниже кромки бруса до конца отверстия, для этого используются насадки (обычно из латуни).

Правильное расположение

Идеальным считается вариант, когда нагели расположены в шахматном порядке. Но строго вертикальное направление по параллельным линиям также допускается и на прочность влияет не существенно.

Рекомендуется зазор до начала проема не менее тридцати сантиметров. Расстояние крепежа до угла не должно превышать 70 сантиметров. Шаг может варьироваться от метра до 3, в зависимости от материала, из которого сделан брус (твердые сорта требуют меньший шаг).

Преимущества и недостатки

Как и любой другой крепежный элемент, нагель обладает рядом положительных сторон, а также пассивом из недостатков.

Преимущества:

1. Шип придает надежное сцепление, предотвращает провисание венца;
2. Обеспечивает долговременную надежность при нагрузках на изгиб, чем не могут похвастаться гвозди и болты;
3. Способствует равномерной усадке дома. Крепежный элемент свободно ходит по вертикальной плоскости, предотвращая горизонтальные деформации;
4. Деревянное изделие не подвергается образованию влаги и коррозии, исключая процесс гниения;
5. Предельная дешевизна. Даже покупка готовых нагелей не слишком ударит по карману, позволяя минимизировать бюджет.

Но есть и недостатки:

1. Сложность монтажа. Абсолютное вертикальное расположение, идеальный подбор диаметра, подразумевает наличие приличных навыков строительства;
2. Серьезные требования качества. Наличие сучков или неоднородность материала могут привести к плачевным последствиям;
3. Чрезмерное приложение силы при забивании часто приводит к трещинам в брусе. После чего его необходимо менять.

Блиц-советы

Существует набор хитростей при монтаже, позволяющих построить дом своей мечты, который прослужит долгие годы:

1. Шахматный порядок. Условие не обязательное, но настоятельно рекомендованное плотниками всех мастей;
2. Во избежание провисания, необходимо пользоваться деревянными нагелями округлой формы. Квадратные изделия в основном продвигаются производителями, так как они проще в изготовлении;
3. При забивании можно и нужно снижать трение. Для этого достаточно использовать мыльный раствор;
4. Рекомендуется использовать крепеж из березы. Это гарантирует надежность конструкции, придает определенный шарм, при этом не увеличивает себестоимость строительства;
5. Сходная влажность между шипом и брусом – принципиальное условие долговечности конструкции. На это нужно обращать пристальное внимание;
6. Не стесняйтесь использовать дополнительные элементы крепления. Наука не стоит на месте, современные приспособления могут значительно облегчить задачу.

Точное сверление. Даже без разметки. Даже неподходящим сверлом. И даже дрелью с биением патрона. И все это быстро. Около 200 отверстий я просверлил, и ни одно из них не оказалось дыркой. Как такое возможно? Сейчас расскажу.

Однажды я купил шкаф в Икее. Как любят шведы, продавался он в картонной коробке, в виде стопочки досок и пакетика с фурнитурой. Быстренько его собрав, я решил, что эти доски мало чем отличаются от мебельного щита из Леруа Мерлен, только нарезаны по нужному размеру и просверлены отверстия под крепеж — а цена выше в несколько раз. При этом нарезать листовой материал можно в том же Леруа почти за спасибо.

Потом мы делали ремонт и долго не могли решить, куда пристроить стиральную машину. В ванной ей не хватало места, кухню хотелось освободить для более важных вещей, в прихожей она не смотрелась… Вот если б спрятать ее в тумбу, это решило бы проблему. Но где взять тумбу с внутренним размером 60 см? Готовой нигде не продается, и я решил смастерить ее сам. Тот первый опыт был не вполне удачный. Тумба собиралась на эксцентриковых стяжках и конфирматах (это такие шурупы для дсп). Для эксцентриковой стяжки нужно просверлить два отверстия в перпендикулярных плоскостях с пересекающимися осями. Пару раз я промахнулся со сверлением, отверстия пришлось рассверливать, чтобы все совпало, а, стало быть, появились люфты. Одно отверстие и вовсе вышло сквозным, чуть пол не просверлил. Тумбу я конечно собрал, но появилось понимание, что не все так просто. А тумба при отжиме машинкой подпрыгивает и дребезжит.

И тут грянул новый ремонт. На этот раз требовалось соорудить мега-шкаф. Он должен быть широким (более 2 м.) глубоким (76 см. в глубину), сделан должен быть из березовой фанеры 21мм, и самое главное — нижняя часть не должна иметь цоколь. Идея состоит в том, чтобы в нижнюю секцию шкафа вкатывались тумбы на колесиках. Это здорово упрощает загрузку вещей в такой глубокий шкаф. Позволяет быстро выкатить, скажем, тумбу с инструментами и прикатить ее к месту ремонта. Или тумбу с книгами к письменному столу. И не бегать за каждой мелочью в шкаф. Вот примерно так это должно выглядеть:

(дверцы и ящички/полочки условно не нарисованы, но они будут)

Конечно, такие ноги мигом разъедутся без крепления к единому основанию, и шкаф рухнет. Чтобы этого не произошло, шкаф монтируется на несущую стену дома, всю нагрузку несет она. Это снимает вопрос задней стенки. Это позволит при необходимости заменить напольное покрытие, не вытаскивая шкаф из комнаты. Просто выкатываем тумбы, снимаем нижнюю часть перегородок, а остальной шкаф продолжает висеть на стене.

Все эти мои хотелки, все вместе и каждая по отдельности, отпугивали потенциальных изготовителей шкафа. Фирм, изготавливающих мебель полно, но почти все гонят шкафы из дсп 16 мм, глубиной 600, все по более-менее стандартным чертежам, а заказчику позволительно лишь выбрать цвет дсп и узор на створке. Так стало ясно, что всю работу предстоит сделать мне самому. Но старая травма с тумбой под стиралку давала о себе знать, и на этот раз я решил не оставить себе шансов на ошибку. Базовые элементы крепежа всей конструкции — двойная эксцентриковая стяжка и винт с бочкообразной гайкой. А это значит, что сверлить придется много и сверлить нужно точно. Поэтому был приобретен герой моего обзора: кондуктор для сверления под эксцентриковую стяжку.

Кондукторов для сверления торца доски много. Есть параллелограммного типа, есть такие типа рогатки (долго объяснять, своей фотки у меня нет, а чужие прикладывать к обзору тут не разрешают, так что найдете в интернете, если надо), в общем выбор большой. Но кондуктор, который позволял бы сверлить сразу два отверстия именно под стяжку, я нашел только этот. Посмотрим, что же мне прислали:

Жесткий пластиковый кофр, внутри поролоновая подкладка и инструменты в пакетиках.

Два сверла по дереву на 8 и на 10 мм, одно сверло форстнера на 15 мм, ограничительные муфты для них, несколько шкантов, ключ для гаек, шестигранный ключ для фиксации ограничительных муфт, и собственно сам прибор.

Вот он. Штука довольно увесистая, из литого металла, скорее всего чугуна. Фиксируется на доске винтовым зажимом. На дешевых струбцинах тарелка держится за счет развальцовки винта, со временем она отваливается или продавливается, винт начинает царапать доску. Здесь такого не произойдет. Тарелка из толстой стали, она гладкая и ровная, фиксируется винтом. Время показало, что ей можно зажимать даже окрашенную доску из мягкого дерева, следов не остается.

Максимальная толщина зажимаемой доски порядка 50 мм.

В прорезях корпуса перемещаются и фиксируются гайками две втулки. Одна для сверления 8 мм, со стороны торца доски.

Минимальный отступ оси сверлимого отверстия от поверхности доски — 5 мм.

Максимальный — 37 мм.

Шкала на раме выполнена гравировкой, т.е. не сотрется со временем.

Торец втулок немного утоплен в корпус кондуктора, буквально на долю миллиметра. Это дает возможность перемещать втулку даже когда струбцина зажимает доску. Разумеется, для этого надо ослабить фиксирующую гайку.

На другой плоскости кондуктора выполнена точно такая же прорезь для втулки под сверление на 15 мм.

Минимальное расстояние от торца доски до оси сверления — 21 мм. Можно и меньше сделать, просто установив струбцину не вплотную к краю доски.

Максимальное расстояние — 39 мм.

Ну что ж, приступим к испытаниям девайса. Перво-наперво, попробуем установить двойную эксцентриковую стяжку. Она позволяет соединять фанеру почти незаметно. Кроме того, с ними можно сделать и крестообразные соединения листов фанеры. Вот как выглядит стяжка:

Вставляем эксцентрики в отверстия на поверхности доски, вставляем штифт в отверстие на торце, соединяем торец к торцу, поворачиваем эксцентрики так, чтобы они захватили концы штифтов, подтягиваем, готово!

Винты с бочками — для Т-образных соединений. Сверлим 10 мм на одной доске, 7 мм с ее торца и на поверхности другой, вставляем в одно отверстие бочонок, в другое винт, соединяем, закручиваем, все.

Да, но как просверлить 7 мм? Втулка идеально соответствует сверлу 8 мм, сверло на 7 в ней болтается. У меня под рукой оказался переходник для фрез с 1/4 дюйма на 8 мм. А 1/4 дюйма — это 6,35 мм. Уже что-то. Вот этот переходник.

Стоит 100 с чем-то рублей.

Он из каленой стали, встает плотно во втулку 8 мм и в него практически без зазора входит сверло 6,45 мм. Это сверло для сверления отверстий для резьбы М8.

Ну а потом рассверлить 6,45 до 7 — дело техники. Если совсем уж не наваливаться на дрель, отверстие рассверлится точно по оси прежнего.

Вот такой комбинацией я и стал пользоваться. Конечно, проще было бы сверлить на 8. Но мне не хотелось добавлять лишние люфты. В угоду простоты частичной разборки шкафа мне пришлось отказаться от шкантов, и эти штифты, которые, вообще говоря, должны работать только на растяжение, у меня будут нагружены еще и на срез.

Чтоб набить руку, я начал с обрезков фанеры. Попробовал соединить три кусочка буквой Т.

Сперва сверлим сверлом форстнера с поверхности, чтобы потом легче отводилась стружка из более глубокого торцевого отверстия.

Потом сверлим с торца.

Повторяем все то же самое со второй дощечкой.

Вот что получилось:

Наконец, сверлим насквозь центральную дощечку. Собираем:

Как видите, получилось у меня только со второго раза. С первого я ошибся с размером и просверлил отверстия под эксцентрики слишком близко. Они при самой тугой затяжке не обеспечивали достаточного сжатия досок.

Края всех отверстий аккуратные. Теперь этим сверлом форстнера я проделал уже более 60 отверстий.

Сверло поизносилось, конечно, но и теперь деревянные волокна не рвет.

Вот одно из последних отверстий:

Я сверлил и уже покрашенную фанеру, края ровные.

Отверстия с торца тоже получаются отличные. Вот виден в глубине установленный эксцентрик.

Самое главное — отверстия получаются неизменно соосные. Я вставил сверло и приложил ГОСТовский уголок:

В другой плоскости:

И вот что получилось в результате:

Думаю, это самый критически важный кондуктор для изготовления корпусной мебели. Он поможет не только сделать отверстия под эксцентриковый крепеж, но и под бочки, конфирматы, шканты, т.е. всю ту работу, для которой, вообще говоря, предназначен самоцентрирующийся кондуктор. Но у этого больше функционал за счет сверления второго отверстия. Так что если вы не профессионал, и работаете не на поточном производстве, но этот кондуктор для вас. Все остальное, что мне понадобится – вырезание отверстий под петли и ручки, в принципе можно сделать вообще без кондуктора.

Сейчас стоит что-то около 2700, там скидка.