Столярное дело основано на точной подгонке и склеивании деталей, причём именно последняя часть отвечает за прочность и долговечность изделия. Существует достаточно много разновидностей столярных клеёв, и сегодня мы расскажем о разнице между ними и правилах применения.
Общая классификация столярных клеёв
Современный ассортимент клея для столярных работ включает более сотни наименований. Поэтому для начала кратко пробежимся по видам клея, их свойствам и наиболее популярным торговым маркам.
По происхождению все виды клея можно разделить на составы природного происхождения и синтетические. В свою очередь натуральные клеи могут включать вяжущие вещества животного и растительного происхождения, синтетические же разделяют по способу получения на конденсационные (формальдегидные) и полимеризационные (ПВА, полиамидные). В перечень натуральных клеящих веществ входят составы на основе казеина, коллагена и альбумина, к химическим составам относятся ПВА, формальдегидные, ПХВ, эпоксидные, а также большинство универсальных разновидностей клея. Как легко догадаться, наибольшее распространение получили клеи природного происхождения, прежде всего по причине низкой стоимости и хорошо отлаженной технологии производства.
Древесина — материал с высокой пористостью, ввиду чего для склеивания можно использовать практически любой клеевой состав. Однако поскольку большая часть столярных изделий эксплуатируется в бытовых целях, для их склеивания не принято использовать клеящие вещества, основанные на летучих растворителях. В этом и заключается второе преимущество натурального клея — он обеспечивает достаточную прочность при том, что не выделяет в окружающую среду никаких токсичных веществ.
Полиуретановый клей для дерева
Однако для ряда изделий требуется обеспечить устойчивость к разного рода внешним воздействиям. Преимущественно борьба ведётся над повышением влагостойкости, ведь большинство разновидностей натурального клея теряет прочность при намокании. Также может требоваться повышение адгезии, в основном такая необходимость возникает при склеивании деталей из твёрдых и плотных пород мелкососудистой древесины. Здесь лучшие показатели демонстрируют соединения на синтетических клеях.
Как выбрать подходящий клей
Если вы не профессиональный столяр, не стоит пугаться такого разнообразия составов для склеивания древесины. Можно пойти более лёгким путём — использовать проверенные временем виды столярного клея, экологически чистые и с определённым набором специальных свойств.
Клей натурального происхождения поставляется преимущественно в сухом виде и требует приготовления перед использованием. Главные недостатки натуральных клеёв — малое время жизни (до 2–3 суток) и низкая прочность соединений, обусловленная низкой степенью химической чистоты и ошибками, допущенными в ходе приготовления. При этом натуральный клей — оптимальный выбор для скрепления неответственных деталей со значительной площадью прилегающих поверхностей.
Казеин
В качестве универсального клея большинство столяров используют составы фабричного приготовления на основе ПВА. Хорошо зарекомендовавшие себя производители — Titebond, Kleiberit, «Момент», они указаны в порядке снижения стоимости продукции и, соответственно, качества. Такие виды клея классифицируются по надёжности и качеству соединения индексом D с четырьмя порядковыми номерами. Чем выше номер — тем более выражены влагостойкость и прочность шва, могут проявляться и дополнительные свойства. Так, клей Titebond III, он же D4 в общей классификации, допускает контакт с пищевыми продуктами после высыхания, преимущественно этот клей используют для сборки торцевых разделочных досок.
Если площадь контакта склеиваемых деталей невысока, требуется высокая точность склейки или устойчивость к нагрузкам, лучше использовать составы на основе синтетических смол. Даже обычная эпоксидная смола ЭДП в таких случаях даст фору любому водорастворимому клею. Особенно выгодно её использовать для склеивания твёрдых пород древесины, в том числе и термомодифицированной, а также при соединении дерева с инородными материалами.
Склеивание дерева с пластиком с помощью эпоксидного клея
Подготовка деталей к склеиванию
При склеивании дерева действуют общие правила выполнения клеевых соединений. Фиксация будет тем прочнее, чем меньше толщина клеевого шва, глубже пропитка и ниже содержание посторонних примесей. Для этих целей склеиваемые поверхности должны быть тщательным образом подготовлены.
Склеивание деревянных деталей проводят до финишной шлифовки. Предварительно соприкасающиеся поверхности нужно тщательным образом зашкурить абразивной бумагой зернистостью не мене 300 грит чтобы снять мелкий ворс, мешающий впитыванию клея. Важно помнить, что зачищенная поверхность пригодна к склеиванию лишь определённое время: со временем верхний слой древесины окисляется, сосуды закупориваются пылью и поднимаются новые порции ворса.
При использовании водорастворимого клея обезжиривание не обязательно. Однако при склеивании на эпоксидной смоле или полиуретановом термоклее желательно удалить с поверхности остатки древесных смол и природных выделений с помощью концентрированного технического ацетона. О влажности склеиваемых деталей стоит сказать отдельно: умеренно повышенное содержание влаги (20–22%) при работе с водорастворимыми клеями немного замедляет процесс твердения, но в то же время способствует более глубокому впитыванию и в конечном итоге положительно сказывается на прочности соединения. А вот при использовании клеёв на жидких смолах повышенное (более 12–14%) содержание влаги категорически недопустимо, поэтому прилегающие поверхности предварительно просушивают горячим воздухом в течение 2–3 минут.
Нанесение клея и выдержка
Клей наносится на соединяемые поверхности максимально равномерно. Толщина слоя должна быть по возможности минимальной, но при этом достаточной для компенсации кривизны. Наличие воздушных полостей в клеевом шве сказывается на надёжности соединения крайне негативно. Особое внимание уделяют швам с неравномерной толщиной, достигающей в пике нескольких миллиметров: в таких соединениях клей рекомендуется смешивать с древесной мукой или целлюлозной фиброй.
В определённых случаях клей не несёт основной скрепляющей функции, а используется в качестве пластичного заполнителя. К таким ситуациям можно отнести укрепление клеем соединений на шипах и ламелях, также отчасти к этой категории относится сращивание древесины пазовым и микрошиповым способом. В таких случаях клей наносят с явным избытком, после чего ведётся достаточно кропотливая работа над удалением выступивших остатков.
На ровные и гладкие поверхности клей удобно наносить небольшим гибким шпателем, в качестве которого можно использовать обычную пластиковую карту. В пазы и небольшие отверстия, а также на шипы и фальцы клей вносится кистью с синтетическим ворсом. При склеивании деталей со значительной площадью прилегания требуется нанести большое количество клея максимально быстро, чтобы его впитывание происходило равномерно. Для примера можно взять всё те же торцевые доски и мебельные щиты: чтобы склеить несколько десятков брусков, клей по ним быстро раскатывают валиком. Это же относится и к наклейке шпона, и к склеиванию плоских частей фанеры.
Практически все виды клея требуют выдержки после нанесения на открытом воздухе. При контакте с кислородом клей проходит первичное отверждение, что позволяет ускорить процесс высыхания собранных деталей. Для клеёв на основе ПВА срок выдержки может составлять до 20–30 минут, для натуральных — до нескольких часов. Производителями могут даваться особые рекомендации, например, полиуретановый клей выдерживается до полной потери вязкости, после чего активируется температурным способом.
Позиционирование, сжатие деталей
Выдержка деталей помогает повысить вязкость клея, что хорошо способствует удерживанию деталей в положении склеивания. Однако такой подход используется преимущественно в моделизме и выполнении неответственных клеевых швов. В большинстве же столярных клеевых соединений требуется жёсткая фиксация деталей с использованием струбцин и упоров.
Скрепление деталей с дополнительным прижимом не только позволяет сохранить их положение во время высыхания клея, почти всегда сопровождаемого усушкой и короблением древесины от локального увлажнения. Поскольку клей становится более вязким, прижим помогает задавить ещё не схватившийся состав вглубь пор, что увеличивает прочность клеевого шва.
В столярном деле используется огромное количество струбцин разных типов и размеров. Для склеивания плоских деталей можно использовать и обычный гнёт, придавив изделие к столу грузом массой 7–10 кг. А вот для соединения линейных элементов нужно не только выдержать углы, но также сдавить детали, которые могут быть весьма габаритными. Обычные линейные струбцины прекрасно справляются с этой задачей, при недостатке длины к деталям можно прикрепить упор, но только если место его фиксации будет перекрыто другой деталью изделия. Также широко практикуется временное крепление упоров к делали струбцинами.
Для склеивания деталей под углом используют струбцины особой формы, имеющие две пары прижимов и неподвижные губки, жёстко закреплённые на раме в заданном положении. Этот инструмент можно заменить рядом приспособлений, что часто практикуется при склеивании под углами, отличными от прямых. Например, клинья, нарезанные по общему шаблону, могут выполнить роль временного упора. При таком методе позиционирования важно, чтобы усилие прижима имело направление как можно ближе к перпендикулярному относительно клеевого шва. Для этих целей затылочные части прижимов и упоров могут принимать самые разнообразные формы.
Обработка клеевых швов
В заключение дадим пару дельных советов о том, как обеспечить незаметность клеевых швов. Большинство столярных клеёв не просто так имеют полупрозрачный белый цвет: после высыхания незначительные потёки легко скрыть под слоем защитно-декоративного покрытия. Но существует и ряд исключительных ситуаций.
Например, незаметные изначально следы попадания клея на древесину отчетливо проявляются при пропитке маслом. Если планируется такое покрытие изделия, работать с клеем нужно максимально аккуратно. Выступившие из шва излишки клея не следует вытирать сразу, лучше дождаться их предварительного схватывания, после чего срезать модельным ножом. С потёками та же история: попытки вытереть приведут лишь к более глубокому впитыванию, поэтому каплю лучше просто промокнуть поролоновой губкой, а после высыхания зачистить дефектное место циклёй.
Если требуется удаление малых остатков выступившего клея, можно использовать растворители. В зависимости от типа клея таковыми могу выступать ацетон (для большинства клеёв на синтетических смолах), изопропиловый спирт (для основанных на ПВА), толуол (для универсальных резиновых клеёв и эпоксидных смол), а также обычная мыльная вода (для натуральных обратимых клеёв). Вытирать засохшие излишки нужно абсолютно чистой ветошью или хлопковой салфеткой строго в направлении клеевого шва.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
