Pokud se věnuješ výrobě nábytku, police, stolů nebo i zahradních lehátek, zřejmě sis už lámal hlavu nad tím, jak dosáhnout pevných a nenápadných spojů bez přiznaných vrutů. Řešení může být jednoduché - pomocí správného truhlářského přípravku pro kapsové spoje - tzv. pocket-hole jig.
Co jsou kapsové spoje?
Kapsový spoj vzniká tak, že do jedné části dřeva navrtáš otvor pod úhlem (typicky kolem 15°), který vytvoří tzv. „kapsu“. Do ní se pak zašroubuje speciální samořezný šroub - jeho hlava sedí uvnitř kapsy a zůstává skrytá. Skryté spoje vám umožní esteticky spojovat dřevěné dílce tak, aby jejich vzhled nerušily vruty nebo hřebíky. Jde o výrazně rychlejší a jednodušší technologii než skryté spoje vytvářené klasickými truhlářskými spoji, jako je například spoj na čep a rozpor. Díky moderním svrtávacím přípravkům IGM Pocket Hole na tzv. kapsové spoje je navíc jejich výroba otázkou okamžiku.
Principy skrytých šroubových spojů
Předvrtávání skrytých šroubových spojů je jednoduché a rychlé díky přípravkům Kreg. Při vrtání, stupňovitý vrták připraví oválnou kapsu do dřeva pod úhlem 15°. Pohled uvnitř kapsy. Na spodku kapsy je vodící otvor, který je určen pro vrut. Svrtávání speciálními vruty Kreg, kapsa a vodící otvor vedou vrut přesně do středu materiálu, zatímco samořezná špička vrutu vyvrtává svůj vlastní otvor do protikusu. Horní část vrutu nemá závity a to umožňuje, aby se snadno otáčel uvnitř kapsy. Druhá důležitá část vrutu je plochá hlavička, která dokonale lícuje s předvrtanou kapsou.
Postup výroby skrytého spoje
Popíšeme si postup, jak takového výsledku dosáhnout. Než se pustíte do skrytého spoje, je potřeba se nejdřív seznámit s vrtací šablonou. Na trhu existuje několik druhů vrtacích šablon, které se trochu liší, každopádně pro výrobu skrytého spoje poslouží všechny. Obvykle mají dva otvory pro nasazení speciálního vrtáku. Na vrtacím přípravku nejprve nastavte tloušťku spojované desky. Šablonu si uchyťte truhlářskou svěrkou. Teď si první dílec rámu uchyťte truhlářskou svěrkou k ponku, zároveň si přichyťte také vrtací šablonu. Vrták vložte do šablony a oba otvory provrtejte. Nyní si truhlářskou svěrkou přichyťte protilehlý kus dřevěného rámu, přiložte předvrtaný protikus a pomocí vrutů do dřeva jednoduše oba dílce spojíte.
Maskování skrytého spoje
Nakonec zbývá samotné zamaskování, aby byl opravdu spoj skrytý. K tomu slouží speciální zátky (opět jsou součásti vrtacího přípravku). Vyfrézovaný otvor potřete lepidlem na dřevo a zátku do něj zamáčkněte. Vše nechte pořádně zaschnout a pak povrch přebruste vibrační bruskou. Pro ještě elegantnější výsledek následně zakryjte otvory. Můžete do nich vlepit speciální dřevěné záslepky pro kapsové spoje nebo klasické truhlářské kolíčky, které nakonec zaříznete souvisle se dřevem. Pokud spoj nebude příliš namáhaný a přímo na očích, můžete použít i dřevitý tmel. Můžete jej snadno vyrobit tak, že smícháte jemné piliny a lepidlo Titebond Original, Premium, nebo Premium Dark v poměru 2:1 (více pilin). Tmelem vyplňte otvory a nechte lepidlo zaschnout. Nakonec jej přebruste dohladka a případně opět natřete barvou nebo lakem.
Čtěte také: Proč praská sádrokarton?
Výhody a nevýhody kapsových spojů
Tento typ spojování materiálu není vhodný pro každou situaci, ale své místo také má. Navíc díky kapsovému spoji často nepotřebuješ žádné lepení ani složité řezání - nepotřebuješ frézku, dláto nebo jinou specializovanou výbavu.
Výhody
- Rychlost a jednoduchost - spoj zvládneš udělat za pár minut: navrtáš otvor, sešroubuješ díly, hotovo.
- Čistý vzhled bez vrutů na očích - protože jsou šrouby skryté, výsledek působí profesionálně a elegantně.
- Flexibilita projektů - kapsové spoje jsou vhodné pro různé tloušťky dílců (typicky např. 13 mm až 38 mm).
Nevýhody
Metoda má i svá úskalí. Kapsové spoje nejsou vždy tak silné a odolné jako tradiční spoje s čepy a dlahy nebo spoj Domino. Pokud jsi dosud pracoval s klasickými spoji nebo lepením, vyzkoušej kapsový spoj nejdřív na menší “testovací” díly - třeba polici, malý stoleček nebo rám. Spoj vruty nebude nikdy tak pevný jako poctivě udělaný spoj na čep a rozpor, který používají truhláři. Pokud vruty zaděláte zátkou a tu zalepíte, nikdy se vám už nepovede spoj rozebrat tak, abyste konstrukci neponičili. Proto se svrtávací přípravky často používají i na viditelný spoj, ovšem pod podmínkou, že svrtávaná strana výrobku není pohledová.
Přípravky pro kapsové spoje
Výrobce systému Pocket-Hole ze Spojených států prezentuje systém jako vysoce efektivní a široce univerzální. Zmíněná široká univerzálnost systému vychází ze široké nabídky přípravků, které jsou konstruovány pro materiály různých rozměrů a tvarů. Princip funkce je ale pro celý systém stejný: Šikmo vyvrtaný otvor do plochy dílce směřující k přilehlé boční ploše (hraně). Při práci se postupuje tak, že se dílec jedním pohybem pomocí ruční páky upne do přípravku v místě plánovaného spoje a pomocí ruční vrtačky se vyvrtá otvor nebo otvory (většina přípravků umožňuje na jedno upnutí dílce vyvrtat nejméně dva otvory).
IGM Pocket Hole Přípravky
Přípravek IGM Pocket Hole je určen na výrobu vnitřních i vnějších skrytých kapsových spojů, které využijete zejména při výrobě či opravě nábytku nebo interiérových konstrukcí. Přípravek IGM Pocket Hole se skládá z vrtacího pouzdra z tvrzené oceli uloženého v plastovém krytu. Je vybavený magnetem pro snadné uchycení klešťovou svěrkou a posuvnou zarážkou pro nastavení hloubky vrtání. IGM Pocket Hole Single se hodí pro přesnou práci s užšími prkny nebo hranolky. Pro práci se širšími prkny je vhodný přípravek IGM Pocket Hole Double, který je vybaven dvěma vrtacími pouzdry. Díky tomu vytvoříte pevnější dvojitý spoj bez zbytečného přesouvání přípravku. K dispozici je také startovací sada IGM Pocket Hole Double, v níž najdete mimo výše uvedených součástí také 50 šroubů v pěti velikostech a plastový úložný kufřík.
Nastavení hloubky vrtání u IGM Pocket Hole
Tajemství práce s přípravkem na skryté spoje tkví v umění, jak správně nastavit hloubku vrtání. Otvor nesmí být příliš mělký, ale ani hluboký. V obou případech pak ztrácí pevnost a mohl by se buďto uvolnit, anebo prasknout. Případě vrtání do větší hloubky navíc může hrot vrutu projít skrz dílec, čímž se spojení stane viditelným. Správná hloubka vrtání je klíčová pro pevnost i estetiku výsledného spoje, a proto je důležité tomuto kroku věnovat náležitou pozornost. Svrtávací přípravek je určen, pro spojování z vnější pohledové strany, ale i ze strany vnitřní, což se často hodí při opravách či zpevnění již spojeného materiálu. Pro vyvrtání vnitřního spoje při opravě či zpevnění již spojených kusů je třeba zarážku otočit směrem nahoru, aby plocha přípravku byla rovná a hladce doléhala na povrch vrtaných prken. Otočte červenou otočnou zarážku přípravku přečnívající částí směrem dolů. Na dřík vrtáku upevněte těsně k otočnému dorazu hloubkový doraz. Utáhněte ho pomocí přiloženého inbusu. Nyní opět otočte červený otočný doraz přípravku podle toho, zda budete vytvářet vnější nebo vnitřní spoj. Na bočních stranách vidíte dvě bíle značené stupnice, jedna pro vnitřní spoj a druhá pro vnější, které jsou vůči sobě vzájemně mírně posunuté. Najděte na příslušné boční stupnici hodnotu nejbližší vámi naměřené tloušťce materiálu. Stiskněte konec posuvného vrtacího pouzdra. Hloubka vrtání je připravena.
Čtěte také: Využití tesařských spojů u chráněného řeziva
Upínací svěrky
Během výroby skrytého spoje je důležité přichytit přípravek pevně na místě, aby se během vrtání neposouval. Pro pevné uchycení přípravku se nejlépe hodí originální klešťová IGM Pocket Hole svěrka, která se snadno ovládá. Je vybavena velkými dosedacími plochami a díky šroubu pro nastavení upínací síly se přizpůsobí tloušťce konkrétního materiálu. Jestliže nemáte klešťovou svěrku při ruce, můžete namísto ní použít jakékoliv rychloupínací svěrky. Dejte ale pozor! Měly by mít dostatečně široké čelisti, aby nepoškodily povrch materiálu. Ať už zvolíte kterýkoliv způsob upnutí, přípravek IGM Pocket Hole vám pomůže bez větších obtíží dosáhnout estetických a pevných spojů a povýšit tak vaše truhlářské umění na novou úroveň.
Sady pro skryté spoje
Kompletní sada na skryté šroubové spoje Kreg Svrtávací přípravek 320 usnadňuje spojování dřevěných dílců, ať už začínáte nebo se dřevem pracujete již roky. Je vhodný pro materiály s tloušťkou 13 mm až 38 mm. Přípravek 320 je dodáván s vrtákem z tvrzené oceli, nastavitelným dorazem na tloušťky 13 mm, 19 mm a 38 mm, dvěma pouzdry pro vedení vrtáku a odnímatelným oddělovačem. Ukazatel tloušťky materiálu a vrták se snadno nastavitelným dorazem usnadňují práci, zatímco protiskluzová základna drží přípravek pevně na místě. Díky tomu pokaždé vyvrtáte dokonale umístěné skryté spoje. Vše je uloženo v pevném pouzdře, jehož součástí je i úložný prostor pro šrouby do dřeva Kreg (součást balení).
Sada pro skryté šroubové spoje GEKO - sada pro skryté spoje dřeva a jiných materiálů, která obsahuje vrták, doraz, vruty a další příslušenství pro vytvoření spojů bez viditelných hlav vrutů. Skryté spoje jsou často používány v nábytku nebo při stavbě teras a dalších venkovních struktur, kde je žádoucí estetický vzhled.
Volba vrutů pro kapsové spoje
Nakonec se podíváme na použité vruty, které jsou pro pevnost spoje naprosto klíčové. Co se týče délky šroubu, tu volíme podle tloušťky konkrétního spojovaného materiálu. Délku šroubu stanovíme tak, aby hloubka zašroubování byla minimálně rovna délce závitu šroubu, t.j. závitová část byla celá v základním materiálu. Důležitá je nejenom délka vrutů, ale v závislosti na tvrdosti dřeva je třeba zvolit také správnou hrubost závitu. Pro spojování tvrdého dřeva, jako je dub, javor, jasan nebo buk, zvolte vruty s jemným závitem, které nezpůsobí popraskání dřeva. Pro silně namáhané spoje se hodí vruty s talířovou hlavou. Díky ní se nezavrtají příliš hluboko do dřeva a spoj bude zároveň pevnější.
Správně zvolený typ vrutu zajistí dlouhodobou funkčnost spoje, a to i bez případných estetických vad. Při špatně zvoleném typu vrutu se i za velmi krátký čas můžeme dočkat nepříjemných překvapení - například začernání dřeva v okolí hlavy vrutů, bílé nebo červené koroze vrutů, dokonce i ustřižení vrutů.
Čtěte také: Průvodce tmelením OSB: Materiály a postupy
Zásady pro používání samořezných vrutů
- Průměr otvoru ve dřevě a podobných hmotách závisí na tvrdosti těchto materiálů a na jejich tloušťce.
- Do měkkého dřeva o síle do zhruba 20 mm není nutné předvrtávat otvor vůbec (vrut můžeme zlehka přiklepnout kladívkem a vrtačkou došroubovat).
- U tvrdého dřeva či překližky a dřevotísky se doporučuje vyvrtat v celé délce vrutu otvor o průměru tzv. malého průměru vrutu (ten změříme břity posuvného měřítka, nebo vypočítáme - je to zhruba polovina až dvě třetiny tzv. velkého průměru závitu).
- Jednoduché použití vrutů bez předvrtání, šroub s velkou plochou hlavou montujeme kolmo k připojovanému trámu.
- Vrut by neměl být rovnoběžně s vlákny dřeva, tím se snižuje pevnost spoje!
- V případě, že je šroub montovaný šikmo, je vhodnější použít variantu se zapuštěnou hlavou.
Jakou vrtačku použít
Pro šroubování šroubů a vrutů s křížovou hlavou nelze používat starší typy vrtaček bez regulace otáček vřetene, protože při vysokých otáčkách šroubovací nástavec “vyskakuje” z drážky vrutu. Pro tento účel musíme používat výhradně vrtačky s elektronickou regulací otáček. Ty se dnes vyrábějí ve verzi pro napájení z elektrické sítě i v provedení akumulátorovém. Stroj nemusí mít velký výkon, protože mezi motor a nástroj je zařazena převodovka snižující otáčky a zvětšující tzv. krouticí moment; u akumulátorových šroubováků zcela stačí typ 9,6 V; šroubovák je pak malý a lehký. Vrtačka by měla být opatřena momentovou spojkou, která umožňuje citlivě regulovat sílu šroubování, což využijeme zejména tehdy, když vrut šroubujeme do měkkého materiálu a vruty potřebujeme citlivě dotáhnout tak, aby jejich hlavy byly v jedné rovině s plochou. Momentová spojka je nutná také v případech, kdy hrozí, že slabší vrut ukroutíme (stává se to u slabších a delších vrutů šroubovaných do tvrdého dřeva či překližky).
Čím šroubovat
Pro šroubování se používají nástavce (bity), vyrobené z krátkých ocelových šestihranů zakončených nejčastěji křížovým profilem PH nebo PZ, které se dodávají v několika velikostech (PH 0 až PH 4, PZ 1 až PZ 4). Při šroubování musíme respektovat velikost a typ vrutů. Pokud použijeme profil bitu PH pro vrut PZ či obráceně, stane se, že hlavu vrutu (a časem i šroubovací nástavec) “ožvýkáme” a ten nám pak bude vyjíždět z drážky. Znamená to, že k vrtačce bychom si měli pořídit více křížových šroubovacích nástavců; ty se prodávají podle jakosti za částky kolem 20 Kč až 60 Kč za kus. Méně časté jsou vruty a šrouby a tedy i bity s profilem šestihranným - Imbus a profilem ve tvaru hvězdice - Torx.
Typy vrutů podle použití
Při výběru správného typu šroubů a vrutů je dobré mít na paměti materiál, se kterým pracujete.
Vruty do dřeva
- Univerzální mnohoúčelový vrut: žlutě pozinkovaný a potažený umělou hmotou. Ke spojení veškerých druhů dřeva, dřevotřískových desek, MDF desek. Klobouček z umělé hmoty k zakrytí otvoru.
- Vrut pro rychlé zašroubování: vytvrzený a fosfátovaný povrch. K upevnění sádrokartonových desek na nejrůznější konstrukce.
- Vrut se zápustnou, čočkovitou a půlkulatou hlavou: k upevnění ozdobného kování, lišt, štítků.
- Podstavcový vrut do dřeva s šestihrannou hlavou: pro pevné spojení dřeva, pomocí šestihranné hlavy lepší záběr při vtáčení.
Šrouby do plechu
- Šroub s čočkovitou, zápustnou a šestihrannou hlavou: pro sešroubování plechů všeho druhu, k upevnění desek z umělé hmoty. Šrouby jsou tvrzené a samořezné.
Faktory ovlivňující výběr vrutu
Pro správný výběr typu vrutu je potřeba si uvědomit, co vše na vrut působí a jak je namáhán. Na vrut působí nejen mechanické namáhání vyvolané hmotností konstrukce a jejím zatížením, ale i mechanické namáhání vyplývající z vlastností dřevin. Jedná se zejména o objemové změny zapříčiněné vlhkostí a zbytkové pnutí. Dále na vlastní vruty působí chemické namáhání vyplývající z okolního prostředí (interiér, exteriér) a chemických vlastností dřeva. Toto chemické namáhání může způsobovat korozi vrutu.
Mechanické namáhání
Určitý extrém představuje např. terasová palubka o šířce 140 mm z dřeviny bangkirai. Podle původu se může v závislosti na její vlhkosti roztáhnout nebo smrštit až o 7 mm. Je-li terasová palubka připojena dvěma vruty napřímo (na tvrdo) ke spodní konstrukci, dojde s největší pravděpodobností k ustřižení vrutů a porušení spoje. To je způsobeno tím, že se tato palubka roztahuje nebo smršťuje až o 3,5 mm od středu a vruty nemají prostor pro pohyb (pro ohnutí) a současně se nemohou z důvodu vysoké hustoty dřeva do něj vtlačit jako v případě měkkého dřeva. Dřevo tak působí na vrut jako nůžky a vystavují jej vysokému namáhání na smyk. Riziko stříhání vrutů se výrazně sníží při použití dilatačních dílů (např. terasová lišta), které vytváří mezeru mezi spodní konstrukcí a palubkami. V této mezeře mají vruty možnost se ohýbat a lépe tak odolávat namáhání, které do nich přenáší roztahující se nebo smršťující se palubky.
Připojením palubky jedním vrutem uprostřed šířky se sice dá vyhnout namáhání na smyk, ale přináší to jiný problém. Protože nejen v tropickém dřevu je vysoké pnutí, může při tomto připojení docházet ke zkroucení palubek (prohnutí do misky).
Chemické namáhání a prostředí
Prostředí (interiér, exteriér), ve kterém se spoje nachází, klade na vruty různé nároky, zejména z pohledu korozivní odolnosti. Tvrdé nebo tropické dřevo je bohaté na látky, díky kterým jsou tyto dřeviny odolné a pro svou odolnost zajímavé pro použití v exteriéru např. na fasády nebo terasy. Ale právě tyto látky (např. třísloviny) jsou v kombinaci s vlhkostí velmi agresivní a způsobují u nevhodně zvolených vrutů korozi. Vlivem kondenzace vlhkosti nebo srážkové vody vzniká okolo vrutu vyluhováním tříslovin ze dřeva agresivní prostředí, kterému musí vrut dlouhodobě odolávat. Není-li vrut schopen odolávat tomuto chemickému namáhání, začne korodovat a zabarvovat dřevo v jeho okolí. Na počátku se jedná jen o estetickou vadu spoje. Na vrut však nemusí působit jen základní prostředí a chemické vlastnosti vlastního dřeva, ale mohou spolupůsobit i specifické vlastnosti blízkého okolí, vyvolané např. přítomností bazénu, sauny, výskytu posypové soli, atd.
Třídy provozu
- Třída provozu 1: charakterizována vlhkostí materiálů odpovídající teplotě 20 °C a relativní vlhkosti okolního vzduchu přesahující 65 % pouze po několik týdnů v roce. V této třídě provozu nepřesahuje průměrná vlhkost u většiny dřeva jehličnatých dřevin 12 %.
- Třída provozu 2: charakterizována vlhkostí materiálů odpovídající teplotě 20 °C a relativní vlhkosti okolního vzduchu přesahující 85 % pouze po několik týdnů v roce. V této třídě provozu nepřesahuje průměrná vlhkost u většiny dřeva jehličnatých dřevin 20 %.
- Třída provozu 3: charakterizována klimatickými podmínkami vedoucími k vyšší vlhkosti než ve třídě provozu 2. (Dřevěné prvky jsou zcela vystaveny působení povětrnosti).
Materiály vrutů a jejich odolnost
Pro správný výběr typu vrutu je nutné si položit postupně následující tři otázky:
- Kde se nachází připojovaný díl?
- Jaké dřevo bude připevňováno?
- Vyskytují se na místě přídavné vlivy podporující korozi (např. umístění stavby v blízkosti moře)?
Na základě odpovědí na výše uvedené otázky lze pak v tabulce vyhledat správný materiál vrutu.
| Typ vrutu (materiál/povrchová úprava) | Vhodnost pro třídu provozu | Výhody | Nevýhody/omezení |
|---|---|---|---|
| Ocelové vruty s povrchovou úpravou galvanickým zinkem (žlutým chromátem) | Nevhodné pro exteriéry, nevhodné pro dřevěné obložení domů a terasy | Dobrá ekonomická varianta pro dočasné stavby | Nízká odolnost vůči povětrnostním vlivům, koroze, začernání dřeva |
| Vruty z martenzitické nerezové oceli | Třída provozu 1, 2 a 3 | Podobné mechanické vlastnosti jako uhlíková ocel, přenáší vyšší krouticí moment | Nízká odolnost vůči kyselinám a solím, nevhodné do agresivního prostředí |
| Vruty z austenitické nerezové oceli (A2, A4) | Třída provozu 1, 2 a 3 | Dobrá korozní odolnost (A4 odolnější vůči kyselinám) | Přenese nižší krouticí moment (častější ukroucení), doporučuje se předvrtání; A2 a A4 nevhodné pro prostředí s chlórem |
| Vruty z austenitické nerezové oceli (A5) | Třída provozu 1, 2 a 3 | Vhodné pro prostředí s obsahem chlóru, čpavku aj. | Přenese nižší krouticí moment (častější ukroucení), doporučuje se předvrtání |
Vlastní použití vrutů z austenitických ocelí (nerez A2, A4, A5) přináší jisté komplikace. Mají sice dobrou korozní odolnost, ale velmi špatné mechanické vlastnosti. Budeme-li je chtít použít bez předvrtání, pak je riziko ukroucení vrutů i u měkkých dřevin poměrně vysoké a u tvrdých dřevin je ukroucení vrutů téměř jisté. Proto při používání vrutů z nerezu A2, A4 a A5 doporučujeme předvrtávat a zahlubovat. Předvrtání zajistí bezpečné zašroubování vrutů a zabrání prasknutí dřeva. S větším průměrem předvrtání výrazně klesá odpor vůči zašroubování při současném mírném poklesu vytrhávací síly.
tags: #kapsove #spoje #princip #a #vhodne #vruty