木工やるなら知っておこう。固定方法まとめてみた

こんばんは、まちゃつです。

木工をする中で必ず行う作業があります。
それは、木材同士の固定。
ボルトや釘で止める，接着剤を使う...
様々あると思います。
しかし、選択肢が多く何が適切か解らない人も居るのではないでしょうか。

ということで、ここでは各固定方法の利点や欠点，どのような場合に使うのか等、軽くまとめていきたいと思います。
※あくまで個人的経験と意見に基づくものです。

▪︎固定方法とその性質

以下に各固定法の概要，利点と欠点，どのような場面に適しているかを示します。

もう一度言いますが、個人の経験と意見に基づくものであり、誤りがある場合もあります。ご注意を！


①釘による固定
<概要>
重ね合わせた木材同士に、釘をハンマー等で垂直に打ち付けることで固定されます。
この方法は固定した釘に垂直な方向への力に対し強度が高く、釘を引き抜く方向へは弱いのが特徴です。

＜利点＞
・単価が安く（一本数円～十数円）、道具として必要なハンマーも容易に入手が可能。
・作業時間が短い上、固定待ちの時間もない為連続して作業することができる。
・作業の割に強度が高い。（ただし一方向からの力に限る）
⇒釘と垂直な方向に対する強度は強く、住宅の壁の固定でも使用されるほど。
・やり直しがしやすい。

＜欠点＞
・釘を引き抜く方向にかかる力に対し弱い。
・材料によるが、ひび割れを起こしそこから亀裂がはいってしまい全体的な強度を低下させる恐れがある。
・慣れないうちは、指を打つなどで怪我の危険が有る。
・位置決めが多少難しい（横をそろえるなど）

＜適した場面＞
大きな荷重や衝撃を受けない場面で、自重の軽いものを固定する際に便利です。
例えば、角材に板を付けて看板を作るなどです。
その他、家具等を作る際に使っても良いと思いますが、下記の木ねじを使う方がより安全に長く使えます。


②木ねじによる固定
<概要>
木ねじは、釘の周りにスクリュー状の溝が出来たような形状で、そのまま突き刺しつつ回転させて木材にねじ込み固定します。
釘を用いた固定に比べ強度は高くなりますが電動ドリルやインパクトレンチなどの道具が必要です。

<利点>
・工具を使うので、素早く固定ができ連続的に作業ができる。
・単価が安い。（一本数円～十数円）
・釘よりも強度が高い。（釘と違い、引っ張る方向の力にも強い）
・引き寄せタイプのものを使えば、固定する材料同士の隙間を容易に無くすことができる。
・やり直しがしやすい。

<欠点>
・ねじの頭が潰れると取れなくなるなどの問題が起きる。
・締めすぎて材料の表面に傷をつけてしまう可能性がある。
・電動工具等が必要になる。
・位置決めが多少難しい（横をそろえるなど）
⇒下穴を開けると楽になる。

<適した場面>
木材同士の固定方法としてもっともよく使用されます。
迷ったらとりあえず木ねじ買っとくか。ぐらいの気持ちで木工やってます。
一般的にどのような場面で使っても問題なく、強度も高いため木造建築でも一部使用されます。
家具などを作る際に使うと良いでしょう。


③木工用接着剤による固定
<概要>
一般的に木工用ボンドなどとして販売されています。
木工用とだけあって意外に接着力は強いです。
しかし、大きなものを作る際は釘や木ネジを使う方がベター。

<利点>
・接着面に付与して重ね合わせるだけであり、作業が簡単。
・隙間を埋める程度であれば、充填材としても使用可能。
・工具類を使用しないため安全である。
・比較的安価。
・外部から見た際に外傷が全くない。（はみ出しがない場合）

<欠点>
・接着完了までに数十分～数時間の時間がかかり連続的に作業していくのが難しい。
⇒さらに、固定完了までの間仮止めが必要になる場合も。
・静的な力には強いが、ハンマーで叩くような一瞬に受ける力には弱い印象。
・量を調節しないと、はみ出てきて手についたり木材表面を汚したりする可能性がある。
・やり直しが効きにくい。
・多少匂いが残ってしまう。

<適した場面>
衝撃荷重を受けない小,中型の作品に使用すると良いでしょう。
家具などの脚を付けるために使うのも悪くないと思います。しかし、うっかり蹴ってしまったりすると取れてしまうかもしれないので扱いには注意したほうが良いです。
模型などの製作での使用が最適だと思います。


④ボルトによる固定
<概要>
固定する材料同士に、ボルトに合わせた穴をあけボルトを通し、ナットとボルトの頭により挟み込んで固定します。
多くの場合、表面にめり込まないようにワッシャーを通します。
ボルトを回すことができるドライバーと、ナットを止めるレンチが必要です。

<利点>
・着脱が容易でメンテナンス性が良い。
・実質ボルトの強度に依存するため、かなり強度が高い。
・固定しながらも、固定材同士の間に別の何かを挟むことができる。または、パイプなどをいれて空間を空けることもできる。
・ボルトの大きさによるが高くはない（一箇所数円～数十円）

<欠点>
・穴あけ用の道具（電動ドリル,ボール盤,インパクトレンチ等）が必要。
⇒これからボール盤購入を考えてる方はこちらへ。選定方法まとめてます。
・固定するためには、ドライバーとレンチが必要。
・ボルトを通す穴により全てが決まるため、穴がずれたり斜めになると上手く固定できない。
⇒穴あけのスキルが必要
・部品点数が多い。

<適した場面>
定期的にメンテナンスが必要となるような、動作を伴う作品を作る際に使用すると後々便利になります。
自分の場合、スリングショットやクロスボウを作った際に多く使いました。
その他、横方向（釘などに垂直）に非常に大きな力を受ける場合不安であればこの方法にするとより安心です。


⑤はめあいによる固定
<概要>
木造といえばこれ。おそらく多くの方は見たことがあると思います。
（呼び方が違うかもしれません。伝わってください！）
パズルのピースを立体的にして、同じようにはめ込むことで固定していきます。
または、木材の半分づつを削り出して溝を掘りその溝同士をはめ合わせたり、穴を掘ってその穴に合うように加工した木材をはめ込んだりします。

<利点>
・木材そのものの強度を活かすことができ、高強度。
・見た目を害さない。
・段差を作らずにクロスして固定できる。

<欠点>
・高いスキルと、掘る，削る，切るなどを行うための道具など様々なものが必要。
・ミスが許されない。

<適した場面>
この方法を使うことで、木材同士段差を付けずにクロスして固定することができる。
この利点は他では中々実現できないため、こういった利点を活かせるような場面で使うと良いでしょう。

■まとめ

以上、一通り木材の固定方法を書き出してみました。
この他にもあるかもしれませんが、これだけ知っていれば大抵のものを作る上で困らないと思います！

用途に合わせて最適を検討してください。
ではでは。



カー・オートバイ・ミリタリー・飛行機・艦船・恐竜・ラジオコントロールカー
★★星のマークでおなじみの【ＴＡＭＩＹＡ】