Струбцина своими руками: разные варианты, изготовление, использование

Принцип действия конструкции

Любая струбцина имеет простейший принцип действия. Конструкция механизма позволяет крепить и удерживать в одном положении детали, смежные поверхности, заготовки из металла и дерева.

При помощи широкой платформы обрабатываемая деталь крепится к столешнице или другой поверхности. При помощи винта деталь прочно фиксируется между стационарной и подвижной губой.

Разновидности

Целью данной публикации не является соорудить нечто вроде энциклопедии монтажных зажимов – их много видов, а патентов на новые, «супер-супер», еще больше. Наша задача – показать, какие из струбцин более всего надобны в домашней мастерской, и как лучше всего сделать струбцину, не тратя много материала и времени.

Наиболее употребительные в кустарном производстве виды струбцин показаны на рис:

1. G-образная (G-cramp; G-clamp) – самая остая, надежная и дешевая из струбцин общего назначения. Недостатки: долго затягивается и может провернуть склеиваемые детали, если шарнир упора некачественный или неухоженный. Последнее довольно существенно: не схватившийся клеевой слой неплохая смазка, а разнимать и вновь сжимать склеиваемые поверхности нежелательно, прочность высохшего стыка от этого резко падает. Кроме того, обычная G-струбцина плохо держит круглые детали, поэтому для фиксации труб либо круглого профиля для сварки или пайки встык используется специальная трубная струбцина (см. след. рис.). Собранный из обычной конструкционной стали s=(2,5-4) мм, такой варной зажим обеспечивает надежную фиксацию труб до d(120-150)х(1,5-4) мм.
2. F-образная (F-cramp). Быстрозажимная, действует по принципу заклинивания скользящего упора в положении мертвой точки. Дожим до прочного закрепления обеспечивается чаще всего винтовым зажимом, как в G-образной. Еще более «мягкий» и быстрый зажим, но менее надежный, дает курково-эксцентриковый зажимной механизм, см. далее. Наиболее универсальная и широко распространенная из струбцин. Главный недостаток – от вибраций и толчков в работе может саморасклиниться и отпустить. Или, наоборот, заклинивается намертво, а при расклинивании ударом молотка (см. далее) «выстреливает» либо струбцина, либо деталь. Для приспособления под сварку труб встык непригодна: губки от косвенного нагрева ведет, стык труб разъезжается.
3. C-образная (C-clamp, fixing tongs). Достаточно узко специализированный инструмент. Основное назначение – сжимание склеиваемых деталей. Простые C-струбцины выполняются с пружинным зажимом. Курково-рычажный зажим позволяет точно устанавливать силу прижима.
4. Угловые струбцины для сварки линейных деталей (труб, профилей) под заданным углом. Вполне устоявшегося специального англо-американского термина нет. Чаще других употребляются welding clamp и dead-lock clamp.
5. Вайма (joiner’s bench) – столярная струбцина для сплачивания щитов из досок, реек и брусьев, сборки узлов из фасонных деталей (напр. перил с балясинами). На след. рис. показана рельсовая вайма; бывают еще реечные и трубные, см. далее. Учтите, что в продаже под названием «трубная струбцина» идут трубные ваймы, а зажимы для сварки/пайки кругляка встык нужно искать по запросу «варная струбцина».
6. E-образная (E-clamp). Узкоспециализированный инструмент для кромления столярных излений на клею. Если нужно аккуратно подклеить кромку на существующей ценной мебели/в интерьере, без E-струбцины трудно обойтись.
7. O-образная или ленточная, или обжимной захват (loop stay, loop brace). Пользуются ленточными струбцинами чаще всего столяры-виртуозы и мебельщики-реставраторы. Если за качественно отреставрированный старинный венский стул можно выручить до $1000 и более, то за самую малость перекошенный или хлябающийся дадут в лучшем случае 15-20 тех же самых. Рамку для большой картины или фотографии сделать без ленточной струбцины тоже не так-то просто.
8. Рычажно-плунжерная (precision clamp). Под нажатием на курок плунжер (толкатель) с зажимным упором плавно двигается вперед. Курок отпущен – плунжер фиксируется поджатой пружиной кулисой, становящейся в положение мертвой точки. Повторное нажатие освобождает кулису и еще продвигает плунжер. В хорошей рычажно-плунжерной струбцине можно надежно зажать куриное яйцо, не повредив его скорлупы. В домашней мастерской такая точность зажима вряд ли когда понадобится, но вдруг – неплохая прецизионная струбцина получается из монтажного пистолета для туб с силиконом и т.п. вязкими составами. В проем (окно) для горловины тубы без проблем устанавливается неподвижная губка, а подвижная насаживается на шток вместо штатного толкателя. При необходимости то и другое можно снять и пользоваться инструментом по прямому назначению.

Преимущества применения струбцин

В отличие от традиционных тисков, струбцины имеют более оптимальную форму и регулируемые зажимы. К преимуществам выбора следует отнести:

• Возможность освободить руки мастера во время обработки деталей.
• Удобное крепление.
• Регулируемая сила зажима детали.
• Широкий ассортимент инструкций, как сделать струбцины своими руками.

Среди практических плюсов также отмечают большой ассортимент моделей, отличающихся по размерам, форме, устройству. Для удобства мастеров для произведения качественного инструментария имеются картинки, схемы, эскизы струбцин различных вариаций.

Области применения инструмента

Струбцины можно применять в следующих ситуациях:

1. Для плотного соприкосновения двух деталей. Винт инструмента плотно поджимает обрабатываемую деталь к смежной поверхности.
2. Для надежного крепления деталей, панелей, материалов к поверхности рабочего стола.
3. Струбцины из металла, сделанные своими руками, применяются для удерживания мелких предметов или проволоки, где классические тиски не справляются с задачей.

Иногда в гаражах мастера-умельцы фиксируют при помощи струбцин настольные лампы к рабочим столешницам.

Устройство простейшей конструкции

Разновидностей данного инструмента достаточно много, в зависимости от ряда критериев (форма, размеры, материал, принцип действия прибора). Однако, все модели имеют стандартную схему строения:

• Каркасная рамка, имеющая форму буквы П.
• Одна стационарная фиксирующая деталь.

Дополняет конструкцию подвижный элемент для прочной фиксации предметов (а именно, винт). Чертежи струбцины позволяют ознакомиться с особенностями конструкции.

Для удобства практически все варианты стационарного элемента представлены в виде широкого основания, которое позволяет зажимать поверхности с максимальным захватом. Струбцина может быть сделана своими руками из металла или комбинированного материала.

Как какую делать

Любую из описанных выше струбцин можно изготовить самостоятельно в домашней мастерской. Столярные струбцины делаются из металла – деревянные станина и губки инструмента не выдержат противодавления материала детали(ей), зажим ослабнет уже во время работы, а сама струбцина придет в негодность. С варными и паечными струбцинами и так понятно: только металл; дерево – горючий материал.

Столярные струбцины для работ с ценным деревом либо изделиями лучше делать деревянными, но можно пользоваться и металлическими с проставками из фанеры или ровной драни. Струбцины для склеивания в пласть (на толстые заготовки из нескольких тонких) лучше использовать деревянные, даже если клеится металл или пластик – деревянные губки дают более равномерное распределение давления по плоскости и, соответственно, лучшее качество склейки. Хрупкие детали (стеклянные и т.п.) сжимаются для склеивания только деревянными струбцинами.

Особенности изготовления зажимных инструментов разных типов

Струбцина имеет разные виды, отличаются они между собой по конструкции, материалу, размерам. Рассмотрим виды зажимных инструментов и нюансы их изготовления.

G-образные

Станины G-струбцин фабричного производства выполняются литыми. В гараже или сарае, даже в кузне на своем участке, организовать сталелитейку нельзя. Поскольку G-струбцины как самые «хваткие» применяются преимущественно в слесарно-сварочных работах с довольно длинными и/или тяжелыми деталями, то и самодельную G-образную струбцину нужно делать из металла на сварке или цельной.

Мастера-умельцы часто сваривают себе струбцины из листовой стали, поз. 1 на рис.:

Самодельные G-образные струбцины

Видимо, копируя профиль станин заводских изделий, что в данном случае неправильно. Профили литых станин струбцин показаны на поз. 2. Обратите внимание на зализы и галтели (показаны стрелками). Сглаживание профиля необходимо во избежание концентрации механических напряжений: они «любят» углы и щели, как постельные клопы. Но сварочный шов не работает, как галтель! Нет, струбцина скорее всего не сломается и не погнется. Однако отдачей зажатой детали станину немного поведет, и добиться точной фиксации будет трудно, причем не исключается и проворот детали при затягивании зажима.

Вполне надежны самодельные струбцины из отрезков швеллера (поз. 3). Недостатки – трудоемки, несоразмерно тяжелы сравнительно с шириной захвата. Резать швеллер на станины струбцин можно, если вам нужно будет сжимать детали очень сильно. Оптимальный вариант станин струбцин для обычных работ – из профильной трубы квадратного сечения, поз. 4. В зависимости от типоразмера и толщины стенок заготовки струбцины из профтрубы можно делать на ширину захвата до 1 м и более, см. видео:

F-образные

Устройство F-струбцины, так сказать, в полном комплекте, показано на след. рис.:

Устройство F-образной струбцины

В ходе использования башмак двигают по направляющей, пока пятка не коснется детали. Тогда большим пальцем руки сдвигают собачку или нажимают на нее (в зависимости от конструкции фиксатора), при этом башмак заклинивается на направляющей. Тогда деталь дожимают поворотом рукояти винтового зажима, или отводя курок эксцентрикового прижима. Расфиксация и разжимание – в обратном порядке.

Городить сложный фиксирующий механизм в самодельной F-струбцине особого смысла нет. Тогда для заклинивания башмака нажимают на его внутренний обушок, или слегка бьют туда легким молоточком, если струбцина мощная, широкозахватная. Как правило, ползун саморасклинивается уже при разжатии винта или вбросе курка в гнездо. Если же башмак заело, расклинивают его легким ударом по наружному обушку со стороны упора (в направлении, обратном заклинивающему).

Слева на след. рис. даны чертежи быстрозажимной F-струбцины с губками из дерева. В центре – внешний вид инструмента, а справа – порядок пользования им. Размеры пересчитаны из дюймовых; их можно округлить до ближайших целых мм.

Чертежи, внешний вид и порядок использования F-струбцины с губками из дерева

Основное назначение данной струбцины – прижим при склеивании в пласть. Предпочтительный материал губок – клен, вяз, граб, бук, дуб или др. древесина, сочетающая в себе высокую прочность и вязкость; из такого дерева делают, например, упорные гребенки фуговальных и копировальных станков по дереву. О других вариантах самодельных быстрозажимных струбцин см. подборку видео:

T-образные

При изготовлении такой струбцины необходимо точно выдерживать размер отверстий скользящих деталей.

Угловые варные

Угловая струбцина для сварочных работ должна быть полностью металлической. Высокой точности фиксации деталей и стабильности (устойчивости) их позиционирования в данном случае не требуется: сварка не относится к точным работам, и достаточно пары-тройки прихватов, чтобы зажим можно было снимать и доваривать без него. Зато струбцина должна накладываться (или в нее вкладываться) на круглые и профильные трубы, а также на цельные профилированные длинномерные заготовки. «Нежный» зажим тоже ни к чему.

Исходя из этих соображений, лучший материал для станины сварочной струбцины – стальной уголок толщиной от 3 мм, поз. А на рис.:

Угловые зажимы для сварочно-паечных работ по металлу

Замыкание угла в треугольник поперечной стяжкой намного увеличит прочность струбцины, а добавив на поперечину еще пару зажимов, получим фиксатор для сваривания под углами 90 и 45 градусов, поз. Б. Зажимы однозначно винтовые: эксцентрик, во-первых, не удержит тяжелый длинномер; во-вторых, от нагрева в работе может просто-напросто испортиться.

Столярные клещи

Деревянные временные задимы используются в столярном деле так же широко, как стальные в слесарно-сварочном. В силу особенностей основного конструкционного материала столярные струбцины выполняются почти исключительно C-образными (струбцины-клещи).

Самое мощное из столярных зажимных устройств – струбцина-крокодил, поз. 1 на рис.:

Разновидности столярных струбцин

Губки из дуба, вяза, бука, граба, ореха. Резьбовые пары – от М12. Зажимать детали «крокодилом» дело хлопотное, поэтому вместо него нередко пользуются шарнирной винтовой C-струбциной, поз. 2. Ее «челюсти» можно переклеить из фанеры, и только накладки («губы») наклеить из прочного дерева. Вместо фасонной гайки возможно использовать обычную шестигранную, запрессовав ее в рукоять в тисках; в таком случае рукоятку нужно делать из клена, бука или вяза; дуб при запрессовывании может расколоться.

Струбцины-крокодилы используются для надежной фиксации достаточно больших и тяжелых деталей. При склеивании сильного прижима не нужно, зато струбцин нужно много, не менее 3-4 на 1 пог. м клеевого шва. Поэтому столярные струбцины для склеивания делаются чаще всего фанерными. Каждая «челюсть» переклеивается из 3-х или иного нечетного количества слоев. В одной из «челюстей» с выступом будет средний слой, а в противоположной – два крайних; таким образом, и при помощи стальной шпильки, образуется шарнир. Прижим – пружинный (поз. 3 на рис.), и из подручных эластичных материалов, поз. 4.

Выпиливать и подгонять заготовки фанерных струбцин-крокодилов дело трудоемкое, но в распоряжении современного умельца оказывается отличный заменитель – обрезки ПВХ труб большого диаметра. Разрезное кольцо из трубы, пара деревянных палочек, столько же обрезков садового шланга, и струбцина для прижима при склеивании готова, поз. 5. Дешево и сердито. Еще о струбцинах из дерева см. ролики:

Быстрозажимные

Струбцина пистолетного типа. При нажатии на курок губки разводятся. При отпускании стопорного винта можно изменять величину зазора между губками. Усилие зажатия небольшое. Изготовить самому можно, но экономически невыгодно. Труда много, а стоит она недорого.

А вот такая струбцина с кулачковым зажимом делается очень легко. И держит она крепко.

Торцевые

Торцевую струбцину можно сделать по технологии с-образной. Отличие лишь в том, что у неё три зажимных винта. Её размеры выбираются на основе размеров будущего объекта работы.

Ленточные

Ленточные струбцины применяются при склеивании рамок, коробок, шкатулок. Лента с натягом охватывает изделие и не даёт ему преждевременно развалиться. При изготовлении требуется хороший чертёж и точное выдерживание всех размеров.

Трубная из металла

Для изготовления такой струбцины потребуется металлическая труба

Для такого инструмента потребуются три металлических кольца, внутренний диаметр которых соответствует внешнему диаметру имеющейся у вас трубы, вместо которой, к слову, можно использовать и металлический стержень. При наличии сварочного аппарата, процесс изготовления струбцины сводится к такому алгоритму:

1. К двум кольцам приварите опорные площадки, которые можно сделать из стального уголка; на третье кольцо установите гайку, а само кольцо приварите к концу трубы.
2. К шляпке длинного болта приварите импровизированную рукоятку из металлического стержня, болт вкрутите в кольцо с гайкой.
3. Со свободного конца трубы на неё наденьте кольцо верхней подвижной губки. В кольце нижней губки сделайте отверстия для фиксирующих штифтов.
4. Нижнее кольцо установите на трубу.

Трубная струбцина оптимально подойдёт для удержания элементов мебели при её сборке, будет удобна в строительно-монтажных работах и других подобных операциях.

Прямая винтовая струбцина

Для изготовления простейшей струбцины потребуется рама в форме П-образной скобы. Изготовить её можно двумя способами. Первый — соединить под прямыми углами три бруска на пазо-шиповом соединении, укрепив его клеем и парой шкантов. Этот вариант требует достаточно высокой квалификации столяра: подрубку и подгонку нужно сделать с высокой точностью, ибо нагрузка в этих узлах очень существенная.

Второй вариант несколько проще, но более затратный с точки зрения расхода материалов. Вырезать скобу можно из толстой берёзовой фанеры, склеив 3–4 заготовки толщиной по 12–16 мм клеем для дерева типа Titebond.

При выборе формы деталей учитывайте, что наиболее надёжной будет конструкция с внешними укосами для большей жёсткости. Упор скобы и противоположная её часть, в которой будет закреплён прижимной винт, должны быть трапециевидной формы. При этом наклонные стороны должны расходиться наружу под углом примерно на 30º больше прямого. Утолщение в средней части рамы также весьма желательно.

Для закрепления винта рекомендуется использовать футорки или гайки соответствующего диаметра, которые фиксируются в одном из «рожков» рамы струбцины с внутренней стороны и дополнительно укрепляются эпоксидной смолой. Если скоба собиралась из брусков, то завести винт в один из них нужно до окончательной сборки. Если конструкция рамы многослойная, то футорки можно заменить гайками, которые вклеиваются в пропил центрального слоя фанеры. Здесь важно следить за направлением оси винта и при этом не допускать попадания клея в резьбовое соединение — хорошо смазать его солидолом.

В месте крепления прижимной пятки к винту необходимо некое подобие вертлюга, чтобы при зажатии детали не сдвигались. Лучше всего напрессовать на целиковый край винтовой шпильки подшипник, подобранный по диаметру внутренней обоймы. Для надёжного упора шпильку зажмите в патрон дрели, а затем треугольным напильником и ножовкой нарежьте проточку под стопорное кольцо. Далее в бруске, служащим опорной пяткой, нужно корончатым сверлом изготовить цилиндрический паз и запрессовать в него подшипник со шпилькой, укрепив посадку лаком или эпоксидной смолой.

Переставная универсальная струбцина

Струбцины с переменной шириной раствора более универсальны в применении, наиболее часто их используют при сплачивании мебельных щитов. Для изготовления такой струбцины потребуется калиброванная рейка из сухой древесины твёрдых пород, в идеале из бука или ясеня. Требуется постоянный размер профиля по всей длине и полное отсутствие каких либо пороков. От толщины и ширины рейки напрямую зависит усилие прижатия, которое струбцина сможет выдержать.

Итак, начать изготовление следует с закрепления на одном конце продольной рейки перпендикулярного упора. Его лучше изготовить из двух брусков, которые складываются и зажимают рейку в двух симметричных пазах, либо же набить на манер молотка. Таким образом заготовка под струбцину с закреплённым упором приобретает Т-образную форму, причём длина упора с рабочей стороны должна быть больше вылета с обратной стороны не более чем в 3 раза. Соединение упора с рейкой можно укрепить мебельными стяжками, возможно также соединение на 2–3 шкантах и клее ПВА.

Обратная часть упора предназначена для закрепления тетивы. Для неё идеально подойдёт прямой стальной пруток диаметром 10–12 мм. На конце прутка следует нарезать резьбу и распереть его между концевыми упорами гайками с внутренней стороны. Отверстия под тетиву нужно сверлить как можно ближе к обратному краю упора. При этом отступ от края должен быть достаточным, чтобы древесина не расщепилась. После установки тетивы необходимо разметить на торце планки, обращённом к зажимаемой детали, ряд насечек с шагом по 15–20 мм, изготовить по этой разметке прорези глубиной до 2 мм припасовочной ножовкой и подрезать ножом зарубки.

Далее следует изготовить подвижную колодку струбцины. В ней проделывается сквозная проушина прямоугольного сечения, размеры которой в точности соответствуют толщине и ширине продольной планки. Идеально выдолбить паз размерами на 2–3 мм меньше, а затем довести его до нужной формы квадратным рашпилем. Планка должна сидеть в колодке плотно, но при этом позволять относительно свободное перемещение вдоль струбцины и её наклон для стопорения на зарубках. Под тетиву также нужно проделать сквозное отверстие с тем расчётом, чтобы пруток расположился строго перпендикулярно рейке, и колодка свободно по нему скользила с небольшим люфтом.

С обратной стороны от жёсткого упора нужно набить ещё одну колодку, которая скрепит планку с тетивой параллельно друг другу. Для этого можно использовать небольшой отрезок бруска, в котором стамеской изготовлен паз под планку и просверлено неполное отверстие под тетиву. Для фиксации колодки используются шканты или болты. Что до прижимного винта и пяточки, то они устанавливаются по аналогии с обычной струбциной. Достаточно просверлить сквозное отверстие в подвижной колодке не слишком близко к краю и вклеить в него футорку или гайку с внутренней стороны. Так при зажатии детали гайка винтового механизма будет упираться в древесину и сядет ещё плотнее.

Струбцина с автоматической фиксацией: как сделать

Польза такого инструмента, как струбцина известна всем мастерам. Не заменимая вещь для столярных и слесарных работ. Также струбцинами часто пользуются сварщики, строителе, автослесаря и домашние мастера.
Конструкций и размеров струбцин различное множество, но в основном все они схожи тем, что их надо затягивать руками – закручивать затяжной винт, после чего предметы, на которые установлена струбцина, надежно фиксируются.Надо заметить, что муторное это дело, каждый раз закручивать и выкручивать винт струбцины, чтобы зафиксировать или освободить предмет.В интернете отыскал вариант струбцины с автоматической фиксацией. Такую струбцину не надо затягивать руками на фиксируемом предмете. Достаточно одного нажатия на верхний подвижный упор струбцины и предмет надежно притянут к краю верстака, допустим, деревянный брусок.

Освободить брусок тоже не составит труда, для этого надо снова нажать на верхний упор и “хватка” струбцины тут же ослабнет, брусок будет освобожден от струбцины.

Сделать не сложно. Понадобится металлическая полоса и профильная труба 20 размера.

Посмотрите товары для изобретателей. Ссылка на магазин.

Струбцина состоит из двух упоров, нижнего неподвижного и верхнего подвижного.

Нижний упор

К отрезку металлической полосы с одного края вертикально привариваем профильную трубу. На полосу привариваем накладку сделанную из старого плоского напильника. На этом с изготовлением нижнего упора покончено.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Верхний упор

С его изготовлением будет немного сложнее. Отрезаем полосу такой же длины, что у нижнего упора. Мини дрелью с одного края отрезка полосы пропиливаем отверстие квадратной формы. Размер отверстия должен быть немного больше размера профильной трубы, по которой будет перемещаться это отрезок (верхний упор).

Отрезок с квадратной прорезью надо зажать в тиски и немного согнуть со стороны квадратного отверстия. В этом и заключается конструктивная особенность струбцины, благодаря которой верхний подвижный упор фиксируется на вертикальной профильной трубе.

Далее по размеру накладки (накладка из старого напильника приваренная к нижнему упору), отрезаем пластину и еще одну накладку из напильника (для верхнего упора).

Пластину поперек привариваем к отрезку с квадратным отверстием, по краям пластины сверлим обычные круглые отверстия под болты.

Накладку из напильника прикладываем к пластине с круглыми отверстиями. На накладке по отверстиям пластины делаем метки.

К меткам привариваем болты (шляпки у болтов следует отрезать, чтобы осталась только резьба).

Заготовки верхнего упора сделаны, соединяем их между собой. На приваренные болты устанавливаем пружины, болты вставляем в отверстия пластины, накручиваем барашковые гайки.

Верхний упор собран.

Соединяем нижний и верхний упор – вставляем профильную трубу в квадратное отверстие верхнего упора.

Самоделка готова к использованию!

Как пользоваться, описано в начале статьи. Так упор выглядит на зажатом бруске. Держится довольно крепко, руками не расшатать.

Пружины отжимают с одного края верхнюю пластину с квадратным отверстием, пластина становится на перекос, и стопорится на вертикальной профильной трубе. При повторном нажатии, пластина становится прямо и её снова можно перемещать по трубе.

Быстрозажимная струбцина – самоделка

В арсенале мастеров столярного дела, которые выполняют большой объем работ по склеиванию, имеются корпусные струбцины, такие как Bessey KR Revo, струбцины GROZ, быстрозажимные или трубные струбцины.

Сложно представить замену профессиональному столярному зажиму, но что же делать, когда струбцины нет под рукой, негде ее купить или нет возможности заказать доставку.

Решение этой проблемы предлагает японский мастер по деревообработке и по совместительству блогер с YouTube канала Self-Build. Свое видение того, как создать крафтовые DIY струбцины он показал в новом ролике.

Идея заключается в том, чтобы для изготовления использовать самые обыкновенные материалы: обрезки деревянного бруса различных размеров и простейшие крепежные элементы — такие как перфорированные пластины и болты с гайками. Зажимной механизм струбцины надежно зафиксирует детали, при этом, его легко подстроить под различную длину заготовок.