Як зробити лазерну коробку на шипах (finger joint)

Є особлива радість у тому, як остання стінка лазерної коробки м'яко входить на місце з тихим клацанням — і все це раптом стає коробкою. І є особливе розчарування, коли вона не входить. Різниця між ними майже завжди в одному числі: керфі.

Це керівництво проведе вас від порожнього екрана до готової лазерної коробки на шипах за допомогою нашого безкоштовного генератора коробок. Ви дізнаєтеся, які числа вводити, як експортувати, як різати і як виправити посадку, що трохи «не дотягує».

Що таке коробка на шипах?

Шипове з'єднання (finger joint, або box joint) — це ряд зубців і пазів, що зчіплюються по краях двох панелей. Кожен «палець» однієї панелі входить у проміжок на іншій, і панелі фіксуються під прямим кутом без шурупів. Лазерні верстати ідеальні для цього, бо з'єднання — це просто контур різу, точний до долі міліметра.

Коробка на шипах складається з шести панелей: передня, задня, ліва, права, дно і кришка (або варіант без кришки). Усе лежить пласко на аркуші, тож із одного аркуша часто виходить кілька коробок.

Як працює наш генератор коробок

Генератор коробок створений саме для цього, і він безкоштовний.

Оскільки ви вводите внутрішній розмір, коробка вміщає те, що ви планували. Коробка 100 × 60 × 40 мм всередині з фанери 3 мм матиме зовні 106 × 66 × 46 мм, бо з кожного боку додається одна товщина дерева.

Чому в генераторі є керф

Лазер видаляє тонку смужку матеріалу вздовж кожної лінії. Без компенсації шипи вийдуть трохи меншими, а пази трохи ширшими, ніж накреслено, і з'єднання ослабне. Генератор компенсує це, зсуваючи кожен контур назовні на половину введеного керфу, тож шипи виходять потрібного розміру, а пази — потрібної ширини. Якщо ви не знаєте свого керфу, спершу прочитайте як виміряти керф. Це десять хвилин.

Крок за кроком: від чисел до готової коробки

1. Виміряйте матеріал. Користуйтеся штангенциркулем. Номінальні 3 мм фанери часто насправді 2,8–3,2 мм. Оберіть у генераторі найближчу товщину (3, 4, 6, 8 або 10 мм) і занотуйте різницю.
2. Визначте внутрішній розмір. Виміряйте те, що буде в коробці, і додайте 2–3 мм до кожного виміру на зазор.
3. Введіть керф. Беріть виміряне значення. Для першої спроби з фанерою 3 мм на невідомому верстаті розумна здогадка — 0,15 мм.
4. Оберіть кришку, якщо вона потрібна.
5. Експортуйте SVG або DXF. SVG імпортується в LightBurn, Inkscape, Glowforge та xTool Creative Space. DXF працює в CAD-програмах і також у LightBurn.
6. Перевірте розмір. Після імпорту підтвердьте розмір панелі у своїй програмі. Якщо файл випадково масштабувався, дивіться як правильно масштабувати лазерні файли.
7. Налаштуйте шари. Призначте контурам режими різання з потрібними швидкістю, потужністю й проходами. Для фанери 3 мм дивіться налаштування LightBurn для фанери 3 мм.
8. Зробіть тест. Спершу виріжте маленьку коробку (наприклад, 40 × 40 × 30 мм всередині) на обрізку, перш ніж братися за великий аркуш.
9. Зберіть насухо кожну панель перед склеюванням.
10. Склейте й затисніть. Тонка лінія ПВА-клею для дерева на шипи, складіть, зітріть надлишок і стягніть гумками чи скотчем на 15–30 хвилин.

Порада: щоразу, коли змінюєте матеріал чи партію аркушів, ріжте маленьку тестову коробку зі своїми стандартними налаштуваннями. Фанера від нового постачальника може відрізнятися за товщиною на 0,2 мм, а цього досить, щоб посадка з щільної стала вільною.

Вибір товщини

Перевірте, що ваш лазер справді здатен різати. Діод 10 Вт без зусиль не візьме 6 мм, а CO2 40 Вт впорається за один-два проходи. Про види та товщини дивіться різання фанери лазером.

Яка вона, щільна посадка (і як виправити решту)

Хороше шипове з'єднання збирається з упевненим натиском пальців, тримається без клею і не лишає видимих щілин. Користуйтеся таблицею для підлаштування.

Типова помилка: залишити керф 0 при першому запуску й потім винуватити фанеру. Нульовий керф підходить лише лазеру, що ріже практично без втрат, а такого не існує. Введіть принаймні реалістичне значення.

Кришка, декор і оздоблення

Опція кришки дає панель, що закриває верх. Для петлевої чи висувної кришки ви можете змінити експортований файл у редакторі. Декор додати легко: відкрийте SVG у своїй програмі, додайте гравіювання на окремому шарі (чорна заливка для гравіювання, червона тонка лінія для різу — як у наших прикрасах) і не чіпайте згенеровані шляхи різу. Візерунок із сердечок на кришці чи ім'я на передній панелі перетворюють просту коробку на подарунок.

Для оздоблення злегка пошліфуйте краї, зітріть нагар вологою ганчіркою, а потім нанесіть олію, віск або прозорий спрей. Якщо плануєте класти туди їжу, беріть оздоблення, безпечні для харчових продуктів, і перевірте місцеві правила щодо контакту з їжею.

Помилки, яких припускаються з коробками на шипах

1. Введення зовнішніх розмірів, коли генератор чекає внутрішніх.
2. Забуваєте, що товщина фанери відрізняється від маркування.
3. Різання вздовж волокон, через що тонкі шипи крихкі й обламуються; тримайте найдовші ряди шипів упоперек волокон, якщо можете.
4. Масштабування файлу після експорту, що змінює розміри з'єднань. Ніколи не змінюйте розмір готового файлу коробки.
5. Відсутність тесту на обрізку.

Порада: залишайте 2–3 мм запасу навколо вмісту. Коробки точно за розміром вмісту виглядають ошатно й дратують, щойно в предмета з'являється чохол чи наліпка.

Ідеї коробок, які можна зробити сьогодні

Коробка на шипах — невеликий проєкт із великою віддачею. Генератор приймає будь-який внутрішній розмір, тож можна зробити саме те, що потрібно.

Наші прикраси добре вміщуються всередині: олень-прикраса має розмір 90 × 124 мм, тож коробка 100 × 135 мм всередині вміщує його пласко, а кілька вирізаних і гравійованих деталей стають подарунковим набором у коробці.

Кілька коробок на одному аркуші

Якщо ріжете кілька коробок, розташовуйте панелі щільно, щоб заощадити фанеру, залишаючи близько 2–3 мм між деталями. Програми для розкрою (nesting) роблять це автоматично й на серійних партіях можуть заощадити чималу частку матеріалу.

Наступний крок

Відкрийте генератор коробок, введіть маленьку коробку, скажімо 80 × 50 × 30 мм всередині, товщину 3 мм і свій керф, потім експортуйте SVG та виріжте її з обрізку фанери. Коли з'єднання клацнуть, переходьте до коробки, яку справді хочете.