หลักการพื้นฐานของการต่อไม้
คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับบ้านไม้ที่เคยสร้างในพื้นที่เนินเขาโดยไม่ต้องใช้ตะปูแม้แต่ตัวเดียว การสร้างบ้านดังกล่าวต้องใช้ความอดทนและทักษะอย่างมากในการประกอบชิ้นส่วน ตัวอย่างของบ้านเหล่านั้นแสดงให้เราเห็นว่าชิ้นส่วนที่ทำด้วยไม้สามารถ “ปรับแต่ง” ได้ในลักษณะที่แนบชิดกันและในขณะเดียวกันก็ตั้งได้อย่างมั่นคง เรายังใช้สิ่งนี้ได้ในกรณีที่การเชื่อมต่อได้รับการแก้ไขแล้ว: ด้วยตะปู สกรูไม้ กาว กาวเย็น ฯลฯ
การตอกหมุด (รูปภาพ 1 ส่วน 1) จะยึดข้อต่ออย่างดีเฉพาะในกรณีที่ตอกตะปู 2 ตัวเท่านั้น นอกจากนี้ยังใช้กับข้อต่อที่ทำด้วยสกรูไม้ด้วย เมื่อใช้ตะปูหรือสกรูไม้ตัวเดียว คุณสามารถหมุนชิ้นส่วนต่างๆ ได้เหมือนหมุด
ข้อต่อไม้
ข้อต่อเหลื่อมและขอบ
วิธีที่ง่ายที่สุดในการต่อไม้คือข้อต่อแบบตัก เมื่อวัสดุสองชิ้นถูกพับทับกัน และข้อต่อนั้นถูกฉาบไว้ ยึดด้วยตะปูหรือสกรูไม้ (รูปภาพ 1 ส่วน 2a) ข้อต่อจะมีความทนทานมากขึ้นหากถอดชั้นหนึ่งออกจากแต่ละส่วนในแนวทแยงเพื่อให้ได้ข้อต่อ Z ที่เอียง (รูปที่ 1 ส่วน 2b) หากข้อต่อจะต้องได้รับแรงกดในทิศทางของข้อต่อ ควรเอาความหนาครึ่งหนึ่งออกจากแต่ละส่วนที่ข้อต่อออกแล้วดำเนินการข้อต่อตามรูปที่ 1 ส่วน 2c ข้อต่อนี้สามารถยึดสกรูได้เพียงตัวเดียวอย่างแน่นหนา และการเลื่อนของข้อต่อช่วยป้องกันการตัด
รูป 1 — ข้อต่อแบบโลดโผนและแบบพื้นฐาน หน้าตัก ขอบ และแบบลิ้นและร่อง
แผ่นปิดแบบฟันทำให้ข้อต่อยืดได้อย่างมั่นคงโดยไม่ต้องใช้สกรู ข้อเสียของข้อต่อนี้คือสามารถต่อทั้ง 2 ชิ้นได้จากด้านข้างเท่านั้น (ภาพ 1 ภาค 2d).
สำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่ จะปลอดภัยกว่าหากต่อโดยใช้รอยบากที่ขอบหรือลิ้นและร่อง (รูปภาพ 1 ส่วน 3) ในการทำข้อต่อนั้น ลิ้นจะถูกสร้างขึ้นบนชิ้นหนึ่งและอีกชิ้นหนึ่งจะมีร่องเกิดขึ้น (ข้อต่อประเภทนี้เกิดขึ้นกับพื้นไม้หรือไม้ปาร์เก้) ด้วยข้อต่อเหล่านี้ ความพอดีจะต้องถูกต้องแม่นยำ และชิ้นส่วนต่างๆ จะต้องผ่านการตัดเฉือนอย่างแม่นยำด้วยสิ่ว เลื่อย และเครื่องไสโปรไฟล์ ติดแถบขอบแข็งใกล้กับกระดานวาดภาพด้วยวิธีนี้
ข้อต่อที่มีรอยบากขอบจะง่ายกว่า โดยที่ทั้งสองส่วนมีรอยบากในลักษณะเดียวกัน จำเป็นต้องสร้างรอยบากที่ขอบโดยใช้เครื่องไสโปรไฟล์
ข้อต่อพร้อมปลั๊กไม้
การต่อด้วยปลั๊กไม้ (รูปภาพ 2 ส่วน 1) จะดำเนินการโดยใช้ปลั๊กไม้กลมหรือสี่เหลี่ยม ข้อต่อดังกล่าวสามารถเห็นได้ในโต๊ะและเก้าอี้ สำหรับปลั๊กกลมซึ่งแยกหรือทำด้วยเครื่องกลึง จะมีการเจาะรูในส่วนที่สองของข้อต่อ สามารถเจาะรูทั้งสองส่วนของข้อต่อและแยกปลั๊กออกจากไม้เนื้อแข็งได้ สิ่งสำคัญคือต้องมีปลั๊กอย่างน้อยสองตัวในข้อต่อ (ปลั๊กประมาณหนึ่งตัวมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนวัสดุเหมือนรอบเพลาบางอัน) และรูนั้นลึกกว่าความยาวของปลั๊ก มิฉะนั้น ปลั๊กจะวางอยู่ที่ด้านล่างของรูและไม่สามารถขันการเชื่อมต่อให้แน่นได้
ปลั๊กที่ทำด้วยสิ่ว (รูปภาพ 2 ส่วน 2) ทำได้ยากกว่าและต้องมีรูที่จำเป็นสำหรับมันด้วย แต่ปลั๊กเพียงอันเดียวก็เพียงพอที่จะเชื่อมต่อกับปลั๊กที่ทำในลักษณะนี้ ทำในกรณีที่ชิ้นส่วนต้องไม่หมุนรอบแกน ควรระมัดระวังเพื่อให้มีความหนาเพียงพอรอบๆ ช่องเปิด เพื่อไม่ให้ชิ้นส่วนแตกหักเนื่องจากน้ำหนักบรรทุก
รูป 2 — ข้อต่อพร้อมปลั๊กไม้ ประกบ ลิ้นและร่อง
หางประกบ ขนนก และร่อง
ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่ยาวกว่าด้านข้าง ให้ใช้ข้อต่อสี่เหลี่ยมคางหมู (ข้อต่อประกบ) (รูปภาพ 2 ส่วน 3) การทำข้อต่อนี้ต้องใช้ความอดทนและเครื่องมือที่ดีเป็นอย่างมาก ใช้เมื่อเข้าร่วมชั้นวาง ข้อเสียเปรียบหลักของการเชื่อมประเภทนี้คือ การเชื่อมสามารถทำได้จากด้านข้างเท่านั้น “หางประกบ” จะต้องเข้าไปในร่องที่ขวางกับทิศทางของเส้นใยมิฉะนั้นจะเกิดการฉีกขาดการแตกหักของส่วนที่ต่อกัน
ชิ้นส่วนที่สั้นกว่าเชื่อมต่อกับลิ้นและร่อง (รูปภาพ 2, ส่วน 4) ข้อต่อที่สั้นกว่าที่นี่ทำแบบเดียวกับในกระดานที่น่าสมเพช แต่ที่นี่จะสั้นกว่าเท่านั้น ข้อต่อที่ดัดแปลงเพื่อต่อชิ้นที่ยาวขึ้นคือข้อต่อฟัน (รูป 3, ตอนที่ 1).
รูป 3 — ข้อต่อเกียร์ ข้อต่อมุม และการเชื่อมต่อแบบปลั๊กแอนด์พิน
มุมและข้อต่อที่ถอดออกได้
สำหรับข้อต่อมุม จะใช้ข้อต่อแบบลิ้น-ร่องเฉียง (รูป 3 ส่วน 2) หรือปลั๊กสามเหลี่ยมแบบฝังร่องข้อต่อ หรือการเสริมแรงสามเหลี่ยมที่ติดอยู่ภายนอก (รูป 3, ส่วน 3) ส่วนใหญ่จะใช้ในการทำกรอบรูป
ข้อต่อที่สามารถถอดประกอบได้โดยไม่ยากต้องใช้ปลั๊กและพิน (รูปภาพ 3 ส่วน 4) สามารถขันและถอดประกอบได้ตามต้องการ
หากเราไม่สามารถเชื่อมต่อปลั๊กหมุดได้ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม ก็สามารถเชื่อมต่อที่มั่นคงได้โดยการตอกเดือยไม้เนื้อแข็งที่มีมุมระหว่าง 2 ถึง 5° หรือใช้หมุดโลหะเข้าไปในปลั๊กที่เสียบไว้ก่อนหน้านี้เข้าไปในรู (รูปภาพ 4 ส่วน 1) ลิ่มจะกระจายปลั๊กและทำให้การเชื่อมต่อแข็งแรงขึ้น ตัวอย่างของการเชื่อมต่อนี้คือการติดหัวค้อนเข้ากับด้ามจับ ปลั๊กต้องยืนโดยให้ใบมีดตั้งตรงในทิศทางของเส้นใยทั้งในรูและในปลั๊ก ไม่เช่นนั้น ข้อต่ออาจแตกร้าวแทนการยึด
การกระจายโหลด
รองรับและส่งแรงในคาน
สุดท้ายนี้ เราจะแสดงตัวอย่างการก่อสร้างแบบพึ่งพาตนเองได้ ในภาพ 4 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ 2 คุณจะเห็นลำแสงที่เอียง ลำแสงที่อัดออกมาในลักษณะนี้จะไม่หลุดออกจากเสา และแรงที่เกิดขึ้นในส่วนรองรับจะเป็นปกติกับแกนตามยาวและไม่ทำให้เสาโค้งงอ
รูป 4 — การยึดปลั๊กด้วยลิ่มและถ่ายเทแรงในข้อต่อคาน
รูปภาพ 4 ส่วน 3 แสดงการเอียงของลำแสงในแนวนอน ด้วยการเชื่อมต่อดังกล่าว แรงเฉียงจึงแบ่งออกเป็นแนวนอนและแนวตั้ง แรงในแนวตั้งกระทำต่อลำแสงที่วางในแนวนอน ในขณะที่แรงในแนวนอนกระทำต่อ “จมูก” ของลำแสง เมื่อสร้างการเชื่อมต่อในลักษณะนี้ เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า “จมูก” ของลำแสงแนวนอนมีความแข็งแรงเพียงพอ เพื่อไม่ให้แตกหักเนื่องจากแรงในแนวนอน หรือแม้แต่ลื่นไถล และยุบโครงสร้างทั้งหมด
โครงสร้างประตูแบบรองรับตัวเอง
รูปภาพ 5 แสดงโครงสร้างประตูแบบ “รับน้ำหนักได้” และ “รองรับตัวเองได้” (การพยุงตัวเองเป็นโครงสร้างที่ไม่จำเป็นต้องเสริมความแข็งแรง ยึดแยกกัน)
รูป 5 — การเสียรูปของประตูและการแข็งทื่อด้วยกระดานแนวทแยงหรือสายเคเบิลเหล็ก
ในภาพด้านบน คุณจะเห็นว่าบานพับเสียรูปเนื่องจากน้ำหนักของประตู (ประตูเลื่อนลง) ตัวยึดด้านบนถูกดึงออกมาในขณะที่ตัวยึดด้านล่างถูกกดเข้ากับผนัง
ภาพตรงกลางแสดงวิธีการกดประตูให้ตั้งได้เอง ไม้กระดาน Z เสริมแนวทแยงจะรับน้ำหนักของประตู ดังนั้นเราจึงต้องต่อประตูเข้ากับไม้กระดานด้านบนและด้านล่างด้วยช่องจมูก เพื่อป้องกันการเลื่อน ภาพด้านล่างแสดงโครงสร้างแบบยกได้เองโดยการดึงสายเหล็กออกมา
ผลิตข้อต่อไม้ได้อย่างแม่นยำ
การทำให้ชิ้นส่วนต่อไม้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เป็นสิ่งสำคัญ เช่น ว่าปลั๊กพอดีกับรูพอดี ฟันเข้าไปในรูฟัน ฯลฯ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราต้องวัดและทำเครื่องหมายอย่างแม่นยำ ใช้เครื่องมือพิเศษ หรือสร้างเทมเพลตหรือ…ฯลฯ อย่างไรก็ตาม วิธีแก้ไขที่ง่ายที่สุดคือสร้างส่วนหนึ่งก่อน จากนั้นจึงใช้เป็นเทมเพลตเพื่อทำเครื่องหมายอีกส่วนหนึ่ง ด้วยวิธีนี้แม้ว่าส่วนแรกที่ผลิตออกมาจะไม่ได้แม่นยำที่สุด แต่ส่วนที่สองก็จะถูกปรับให้เหมาะสม (รูปภาพ 6).
Image 6 — Transferring measurements from the first to the second part of the joint for accurate fit.