馬鞍榫是相當實用的接合方式,適合用在需要寬廣膠合面與可靠機械強度的框架上。它特別適合輕型工作檯、鋸馬、工具架、桌架、大門與工作坊治具;在這些用途裡,接頭可能保持外露,也必須承受實際使用時的力量。
這種接頭常被形容為開口式的榫眼與榫舌。一根構件的端部或邊緣會被切成叉狀;另一根則做出全寬的榫舌,插入兩個榫頰之間。與封閉式榫眼不同,這個槽的一側是開放的,因此主要可以用鋸子完成,而不必以鑿刀深挖。
它看起來寬容,但這點可能會令人誤判。馬鞍榫能容許槽底隱蔽處有些微不均,不過肩線、榫頰表面與外側稜角都必須貼合得乾淨。接合過鬆會削弱框架,也會讓成品顯得不穩妥。理想的狀態是:經過幾次細心修削後,接頭能以穩實的手壓滑入定位。
選擇接頭形式並決定比例
角接馬鞍榫將兩根構件的端部接成一體,通常為直角。一根構件做開口榫眼,另一根帶榫舌。由於兩側的順紋膠合面寬大且容易檢視,它很適合用於矩形框架。
T 形馬鞍榫則將一根構件的端部接入另一根構件的邊緣或表面,形成 T 字形。它適用於工具架、支架、橫檔,以及帶有中央橫材的框架。其原理相同:全寬榫舌插入叉狀的槽內。
若木料厚度相同,一個實用的起點是讓榫舌厚度約為木料厚度的三分之一。如此叉狀構件會留下兩片榫頰,各約為三分之一厚。比例不必精確到數學意義上的完全相等,但兩片榫頰都應保有足夠厚度,且大致均勻。榫頰太薄容易劈裂;榫舌太厚則會使開口榫眼周圍留下的木料不足。
製作工具架或其他承受重負的框架時,在決定哪一根構件做叉口之前,先考量受力方向。應讓叉狀構件的兩片榫頰處於良好支撐的位置,而不是反覆受到撬開的力量。若能安排,最好讓向下的荷重由肩部承受,而非僅依靠膠合強度。
請使用紋理筆直且乾燥的木料。避免讓薄榫頰端部出現短紋,也不要從翹曲的木板開始製作。馬鞍榫能有多方正,取決於作為劃線基準的木料表面與邊緣是否方正。
照片由 Dominik Scythe on Unsplash 提供。
工具與準備工作
你只需要一組基本工具:
- 一把夠鋒利、能留下清晰線痕的劃線刀。
- 一把組合角尺或木工角尺。
- 若有的話,一支劃線規,用來將榫舌厚度轉移到工件四周。
- 一把鋸路筆直、鋸切細緻且適合木工接合的榫鋸。
- 一把比槽寬窄的鑿刀;需要時,再準備一把較寬的鑿刀作最後修削。
- 一支木槌。
- 穩固的鉋凳鉤、虎鉗或其他固定工件的裝置。
劃線前,先把基準面與基準邊刨平、校正。每塊工件選一個寬面作為基準面,再選與它相鄰的一條邊作為基準邊。以木工三角記號或其他簡單參考記號輕輕標示。所有尺寸都應從這些基準面與基準邊量起。這個小小的習慣能避免許多令人意外的歪斜接頭。
將兩個零件依照最終組裝方向靠在一起。標明哪一件要做榫舌、哪一件要做開口榫眼。若一個框架有多個接頭,請為每一對配合件加上標記。第一刀鋸下去之後,外觀相似的零件很容易被裝反。
1. 標出肩部位置
製作角接馬鞍榫時,將帶榫舌的構件放在做榫眼的構件上,使其呈現完成後的位置。用劃線刀把承接構件的寬度轉印到榫舌構件上。這條線決定榫舌的肩部位置。
製作 T 形馬鞍榫時,先將橫材放到它在立柱或橫檔上的正確位置,直接依著它劃出兩個肩部位置。再用角尺將這些線延伸到相關的表面與邊緣。
再以劃線刀輕劃一次,加深線痕。細緻的刀痕能讓鋸子有地方起鋸,也能做出比只用鉛筆線更乾淨的肩部。
2. 以同一個設定劃出榫舌與開口榫眼
將劃線規設定為所需的榫舌厚度,通常接近木料厚度的三分之一。從榫舌構件的基準面與基準邊劃線。自肩線向端部劃出兩條榫頰線。
不要改變劃線規設定,接著在榫眼構件上劃出對應的槽邊界。這是製作馬鞍榫最重要的習慣:不要分別量榫舌與榫眼。以同一個劃線規設定轉印兩者,才能讓它們彼此配合。
製作角接時,將槽線延伸至端面與兩個相鄰表面。製作 T 形接頭時,先在承接橫材的邊緣或表面劃出槽的位置,再視需要將邊界垂直延伸到木料上。開口榫眼的深度應依帶榫舌構件的實際寬度標示,而不要只憑尺上的數字。
清楚標出廢料區。只要在要移除的部分畫上一個小小的鉛筆 X 即可。不要把刀線加深塗黑;那些線是最終成品的邊界。
照片由 Bailey Alexander on Unsplash 提供。
3. 先鋸榫舌
先切榫舌的兩側榫頰。將工件直立固定在虎鉗中,讓鋸線清楚可見。先在切線的遠側角落以幾下輕鋸起頭,讓鋸片落入刀痕。鋸片要保持在廢料側,緊貼著線但不要切掉線。
鋸至肩線,同時檢查另一面。鋸路稍微偏移時,及早修正比鋸到全深度後再補救容易得多。接近肩部時,不要急著完成最後幾下;若不確定,先停在刀線上方,之後再以鑿刀修到位。
接下來鋸肩部。牢牢支撐工件,沿橫紋鋸至兩條榫頰切口。淺淺的刀痕能減少木材崩裂。若肩部很寬,可在廢料區先鋸幾道減壓切口,再以鑿刀小心去除廢料,而不是硬將鋸子推過困難的角落。
此時榫舌整個寬度應保持平整,肩部方正,兩側榫頰彼此平行。繼續之前,用角尺檢查它。若其中一側榫頰明顯偏高,現在就修削那一側,不要期待榫眼能掩飾問題。
4. 鋸切開口榫眼
開口榫眼的作法,是移除兩片榫頰之間的中央廢料。將榫眼構件牢靠固定,讓開放端容易操作。沿著每條內側邊界向下鋸;同樣地,應留在廢料側,不要切掉劃線。
製作角接馬鞍榫時,這通常是兩道平行鋸切,自端部向下至深度線。製作 T 形馬鞍榫時,槽可能從一條邊緣開始,向下延伸至標定深度。無論是哪一種,都要使鋸子垂直於基準面。可以把角尺放在一旁作為視覺導引,但不應讓它貼住正在移動的鋸片。
兩條鋸路都到達深度後,去除中央廢料。槽較窄時,可分幾個小階段用鑿刀劈除中間部分。槽較寬時,先多鋸一兩道減壓切口。由開口端朝深度線方向進行,每次只取適量。不要用力撬壓薄榫頰。
只需將槽底修削到平整即可。真正關鍵的表面是兩個內側榫頰面,以及槽底的肩線。接近刀線時,讓鑿刀斜面朝向廢料;若木材允許,最後的修削應只靠手壓完成。木槌適合粗略去料,但通常不是處理最後零點幾毫米的最佳工具。
照片由 Dominik Scythe on Unsplash 提供。
5. 試組、判讀痕跡,並謹慎微調
用手將接頭組合。它應能方正地開始插入,以穩定壓力進入一部分,並在尚未需要施力猛推前停住。第一次試組時,絕不可用重木槌猛敲。若接頭太緊,或榫頰不完全平行,硬敲到底可能會劈裂叉狀構件。
抽出榫舌,檢查拋光或受壓的痕跡。這些痕跡顯示接頭卡住的位置。只修削那些凸高處,使用鋒利的鑿刀取下薄薄的木屑。通常比起隨意加寬榫眼,更應修整榫舌的榫頰,因為榫眼決定了對榫舌的支撐。
試組時檢查四件事:
- 肩部完全閉合,沒有可見縫隙。
- 兩根構件彼此保持方正。
- 榫舌到達槽的完整深度。
- 接頭以穩實壓力便能固定,但不需要敲打。
若一側肩部閉合、另一側卻沒有,先檢查是否有一側榫頰偏高,而不是直接修短肩部。若兩側肩部均勻地留有縫隙,槽底可能太淺,或角落仍殘留碎屑。
膠合與修飾
接合確認妥當後,先刷去木屑,再試組一次。在榫舌兩側榫頰與槽內相配的表面,塗上薄而均勻的膠層。這個接頭有充足的順紋接觸面,不需要過量上膠。太多膠只會讓組裝變得滑溜,並留下更多待清理的溢膠。
以可控制的壓力將零件組合。安排夾具,使肩部保持閉合而不會扭曲框架。膠還濕潤時就要檢查方正度,尤其是四邊框架;一個角稍微張開,就可能使整個組件偏離方正。
依使用的膠種與預計採用的表面處理,可用濕布擦掉新鮮溢膠,或待其稍微凝膠後再去除。完全固化後,將任何凸出的端紋刨平或削平。外露邊緣加上一道小倒角,有助於保護稜角免受碰傷,也能讓接頭呈現更沉靜、完成度更高的樣貌。
會使馬鞍榫變鬆的錯誤
最常見的錯誤,是沿著寬鉛筆線的廢料側直接切割。請使用刀線,並保留它。那條線屬於完成部分,而不是廢料。
另一個常見錯誤是分別標量榫舌與榫眼。兩次獨立量測即使只有微小差異,也可能留下明顯縫隙。兩個零件都用同一個劃線規設定,會更安全也更快速。
避免在開口榫眼中進行深而猛烈的鑿削。叉狀榫頰在組入榫舌後會很堅固,但切削時較為脆弱。應分階段去除廢料,並在靠近切口的位置夾緊工件。
最後,不要以隨意擴大槽寬來修正過緊的接頭。找出確切的摩擦點,去除實際所需的最少材料,再測試一次。馬鞍榫的精確來自反覆而微小的修正,不是一次英勇的大刀闊斧。
一個製作良好的馬鞍榫,從簡單的角度看幾乎沒有什麼神祕之處:兩片乾淨的榫頰、完整的肩部,以及不受勉強便能就位的榫舌。它的強度來自這份簡單的幾何關係,以及仔細劃線與耐心組配。