Гнутые лестницы из дерева

Гнутые элементы лестниц

Очень часто в изготовлении лестниц используют гнутые элементы. Особенно когда лестница делается своими руками, и хочется чтобы она выглядела оригинальнее. Иногда такие детали являются основой всего проекта ( тетивы и поручни дугообразных и винтовых лестниц ). Мы не будем останавливаться на таких деталях, потому как наша задача, это лестница с прямым маршем. Тем более такие такие детали сложны в изготовлении и без определённых навыков в столярном деле их сделать вряд ли получится. Точнее сказать сложность заключается в подготовительных мероприятиях, а именно сделать рампу в натуральную величину лестницы, на которой и клеятся тетивы и поручни. И сам процесс выклейки достаточно трудоёмкий . Бывает что гнутые элементы не предусматриваются основой всего проекта, а являются дополнением. Вот такие случаи мы и рассмотрим.

Не большие гнутые детали, такие как подступёнки, поручни, гуськи, имеют чисто декоративную функцию, и придают «скучной » лестнице более изящный и эксклюзивный вид.

На фото два элемента поручня, один из которых просто запилен под углом и склеен, второй гнутый. Выглядит гораздо привлекательнее нежели первый. Так и другие элементы , которые делаются для того, чтобы как то " оживить " вполне обычную лестницу.

Есть несколько способов как загнуть деталь.Рассмотрим некоторые из них. Метод первый, это когда просто выпиливаем из доски или щита нужной формы заготовку. Метод простой и годится для изготовления сравнительно не больших деталей . Несомненный плюс данного метода, это простота и время изготовления. Минусы, это ограниченные размеры. Кроме того если нужна прочная деталь, этот способ тоже не годится. Дело в том, что в определённом месте детали, волокна будут расположены не параллельно плоскости, а под углом и если сечение детали не большое, при нагрузке вполне может отслоиться. На фото видно в каком месте детали и как расположены волокна. Такие детали делаются просто, чертим на щите и выпиливаем тем инструментом, который есть. Это может быть лобзик, ленточная пила, ручной или стационарный фрезер ( по шаблону). Нужный профиль задается ручным фрезером с подходящими фрезами. Ещё раз повторюсь, метод используем в тех случаях, когда на деталь не предполагается большая нагрузка.

Метод второй, это так называемый сегментный, когда деталь склеивается из отдельных сегментов.

Способ тоже достаточно простой. По размерам будущей детали пилим сегменты. Пилить конечно же лучше торцовочной пилой, это даст необходимую точность, но если такого инструмента нет, можно и обычной ножовкой, но желательно использовать стусло. Вполне подойдёт самодельное, либо заводское, но с опцией регулировки угла. Дальше склеиваем любым удобным способом.

Плюсами данного метода являются простота изготовления и возможность сделать достаточно крупные детали. Кроме того можно использовать обрезки, которых всегда в избытке. К минусам можно отнести не достаточную прочность. Хотя прочность таких деталей можно увеличить, склеивая их на шип. Применение шипа увеличит площадь склеивания, а значит и прочность. Можно увеличить прочность детали и наклеивая одну на другую ( накладывая сверху ) со смещением стыка ( вразбежку). Например если нужно получить деталь 40 мм. делаем две по 20 и накладываем одну на другую. Процесс хоть и трудоёмкий, но позволяет получить достаточно прочную деталь, кроме того обойтись без нарезки шипа.

После склейки и просушки выпиливаем тем, что есть под рукой. Как и в предыдущем варианте это может быть лобзик, ленточная пила, ручной или стационарный фрезер ( по шаблону ).

Ещё один способ получения гнутых деталей. В данном случае заготовка детали склеивается на приспособлении подобном тому, что на фото слева. Изготовленные таким способом детали называют гнуто-клееными. Метод не отнесёшь к простым, но он позволяет получать достаточно прочные детали. Не смотря на трудоёмкость изготовления, иногда этот метод является наиболее предпочтительным. Например при изготовлении подступёнков или деталей мебели.

Технология изготовления следующая. Заготовки клеятся или из тонких ламелей толщиной 3-5 мм. или из фанеры такой же толщины. В пакете должно быть не менее трёх слоёв. Ламели предварительно должны быть пропущены через рейсмус. Если рейсмус не позволяет обрабатывать такие тонкие детали, используйте в качестве прокладки ровную, калиброванную доску. Положите ламель на доску и пропускаете через рейсмус пакетом. После этого пилите в размер с припуском как в длину, так и в ширину. Припуск делается потому, что при сжимании в приспособлении торцы смещаются, образуя «лесенку» , не исключено что и по рёбрам будет смещение. Далее наносите клей, накладываете одну на другую и зажимаете. Зажимать нужно от центра к краям и быстро, пока не схватился клей.

Изготавливая таким способом детали нужно иметь ввиду что после высыхания и снятия прижимов, деталь не много спружинивает, то есть расправляется. Величину эту рассчитать очень сложно, она зависит от многих факторов, которые не всегда можно учесть. Это порода древесины, влажность, толщина ламелей, радиус детали. Если есть возможность, то детали, сделанные таким способом, нужно делать первыми, а уже после этого, имея определённый радиус делать всё остальное. Например в случае если это подступенок, то сначала склейте его, а затем по нему отчёркивайте дугу на ступени.

Клеи на основе ПВА лучще не применять в данном способе, так как деталь будет «плыть», то есть со временем может распрямляться. Лучше использовать клей, который при высыхании твердеет а не остаётся эластичным.

Теперь подробнее о каждом способе. Используя комбинацию прямого и дугообразных участков сделаем гнутый поручень своими руками. Из двух обрезков выпиливаем любым доступным инструментом кривули. Ширину сделаем соответственной будущему поручню, а толщину с не большим запасом. ( 1 — 1.5 мм. )Берём подходящий брусок для прямого участка. Задаём нужные нам размеры .В результате получаем заготовки для поручня. Можно конечно выпилить из цельной доски или мебельного щита, это кому как нравится. Мы просто рассматриваем один из способов соединения деталей. Если например нужен Г — образный поручень с размерами каждого плеча 1000 мм, то такой из цельной доски не сделаешь.

Следующий этап, соединить всё это вместе. Для того чтобы деталь была прочной, используем соединение в шип, увеличив тем самым площадь контакта. Можно использовать и другие типы соединений, например в пол — дерева, шкант, нарезать клинообразный микрошип, это не важно. Главное, увеличить площадь склеивания. Прямоугольный шип можно сделать при помощи ручного фрезера, используя пазовую фрезу, или соединение " ласточкин хвост" для которого существуют специальные, трапециевидные фрезы. Мы используем горизонтальный фрезер и фрезу толщиной 8 мм. Деталь скорее декоративная, так что прочности будет достаточно. Размеры паза зависят исключительно от задачи, которую будет выполнять деталь. В особо нагруженных местах можно сделать несколько шипов.

Мы ограничились одним. Имейте ввиду, что если паз не по центру заготовки ( это условие не обязательное ), то фрезеровать нужно так, чтобы не было сдвига при сборке. То есть если паз смещён от центра на одной детали, точно так же должен располагаться и на другой. Для этого сложите всё так, как должно быть собираться, разметьте какая деталь с какой стыкуется. При фрезеровке обращайте деталь к столу например лицевой стороной. Тогда пазы будут точно напротив и сдвига не произойдет . При использовании ручного фрезера, закрепите деталь либо между двух ровных брусков, либо к столу или верстаку, перпендикулярно столешнице прикрутите доску. Насверлите в ней отверстий для струбцин и прижимайте деталь к доске.

В любом случае, как бы заготовка не крепилась, это должно быть надёжно, как с точки зрения безопасности, так и точности выполняемой операции. Фрезеруем паз . Если глубина больше чем 5-6 мм, проходите несколько раз, сбережёте фрезу от перегрева и фрезер от чрезмерного усилия, особенно если фреза большого диаметра. Подача фрезы должна соответствовать оборотам, глубине и диаметру. В инструкциях обычно эти данные есть. При медленной подаче будет жечь, при большой — тяжело фрезеру. Вообще соотношение со временем подбирается опытным путём, а потом уже не думаешь об этом, происходит на автомате.При использовании брусков для фиксации заготовки, фрезеруете с помощью стандартного упора к фрезеру. Если крепите к столу, используете упорную рейку.

После того как профрезеровали паз, нужно сделать шип. Для этого лучше использовать ту же породу древесины и из той же доски , что и заготовки для поручня. Зачем это нужно ? Дело в том , что разные породы древесины имеют разную плотность и соответственно при изменении влажности и температуры ведут себя по разному. Так вот чтобы соединение не порвало при набухании или усушке и нужно соблюсти это условие.

Выдерживаете время в соответствии инструкции к клею. Мы рассматриваем соединение на вставном шипе. Можно шип сделать и не вставным, а профрезеровать на детали. Той же пазовой фрезой, что и применяли для паза. Такое соединение буде ещё прочнее. Главное, точно выставить фрезу, потому что в нашем случае мы получаем два паза от базовой плоскости, а с цельным шипом каждую деталь нужно выставлять отдельно и как можно точнее.

Сжимать удобнее горизонтальным прессом, хотя вполне можно обойтись и старым простым методом, доска, упоры и клинья. Думаю что винтовой пресс ( на столярном сленге — жимки ) есть у любого, кто любит столяку. Это необходимая вещь, как горизонтальный, так и вертикальный. Мы не много отвлеклись, клей уже высох, идём дальше.

Следующий шаг, соединение всего узла. Вот тут и нужен вертикальный зажим. Ещё раз проверяем хорошо ли входит шип во вторую деталь. Если ничего не сбилось при вклейке, промазываем, соединяем и сжимаем.

Клей должен равномерно выдавливаться со всех сторон детали. В противном случае могут остаться не проклеенные участки, что не желательно. После того как приклеим одну сторону, берёмся за другую. Одновременно обе лучше не клеить, чтобы избежать взаимного смещения деталей. Иногда, если геометрия не точная, в первые секунды сжатия детали начинают " плыть " . Легче уследить за одной и вовремя что то зафиксировать или исправить, чем за двумя сразу. А вообще это конечно кому как удобно. Можно фиксировать детали от сдвига дополнительно струбцинами.

При склеивании лучше не торопиться и выдержать нужное время.

После того как клей высох, нужно предварительно отшлифовать детали . Ровные участки шлифуем с помощью шлифмашинки, шлифовального станка или просто вручную, используя ровный деревянный брусок. Криволинейные участки шлифуем с помощью шлифовального станка и соответствующих оправок.

Предварительная шлифовка нужна для того, чтобы подготовить деталь к фрезерованию профиля.

Далее заготовкам необходимо придать соответствующий профиль. Используем для этого самый доступный в домашних условиях инструмент, ручной фрезер. К фрезеру понадобится пару простых фрез.

Для фрезеровки канавки возьмём полукруглую фрезу и используем копировальное приспособление из набора фрезера. С подавляющим большинством ручных фрезеров поставляются такие приспособления. Пользоваться им просто, устанавливаем как на фото, регулируем глубину погружения фрезы и положения ролика для ориентации фрезы на заготовке. После чего фрезеруем канавку. Если нужно получить ширину, большую диаметра фрезы, проходим за два, три прохода, каждый раз не много смещая ролик. Глубину погружения выбираете по усмотрению. В моём случае было 7 мм.

Чтобы не крепить заготовку при фрезеровке ( крепление может ограничить свободу перемещения упорного ролика ) , возьмите два листа наждачной бумаги и склейте их между собой со стороны основы. Используя такую подложку при фрезеровке или при шлифовке, деталь не будет ездить, и не обязательно её при этом как то фиксировать.

Если делаете несколько однотипных деталей, или комбинируете прямые и гнутые участки поручня, чтобы каждый раз не регулировать положение фрезы, делаете один проход не всех деталях, смещаете упор, и снова проходите все детали. Таким образом, когда будете соединять отдельные элементы, профиль поручня точно состыкуется. Хорошо, если деталь цельная. Но смонтировать такие детали не всегда получается. Иногда для подгонки на месте их приходится делать отдельно, и собирать уже на месте.

Профрезеровав таким способом канавку, получаем вот такой профиль.

Для того чтобы придать окончательную форму , используем ещё одну фрезу. Я использовал полукруглую кромочную с упорным подшипником и получил просто закруглённые грани верхней части детали. Тут конечно можно проявить фантазию и комбинируя несколько фрез ,получить разные формы верхней части поручня. Вообще комбинация нескольких фрез позволяет получать довольно разнообразные по форме кромки. Например при изготовлении рамок для фото или портрета. Если нет в наличии нужной фрезы, то иногда комбинируя, получаем довольно оригинальные профили.

Прокатав полукруглой фрезой кромку заготовки, получим вот такой профиль. Получившиеся после фрезеровки острые грани сглаживаем наждачной бумагой. Фрезу, имеющую узкий подшипник лучше доработать как на фото, поставив дополнительный подшипник от старой, затупившейся фрезы. Без доработки такая фреза оствляет глубокий след на заготовке, особенно на мягких породах древесины. Этот след потом долго приходится зашлифовывать. Поставив дополнительный подшипник, увеличим площадь опоры, а следовательно уменьшим давление. Есть фрезы, имеющие широкие подшипники и они оставляют при фрезеровке менее глубокий след.

Далее окончательно шлифуем и переходим к отделке. Тут всё зависит от её типа. Я покрыл двумя слоями полиуретановой морилки и тремя слоями лака с глянцем 60%