Некоторые секреты по обработке оргстекла и пластиков

Обработка органического стекла

Приступая к обработке оргстекла, необходимо учесть, что этот материал больше всего боится высокой температуры и абразивной пыли.

Температура материала обычно повышается при его сварке, а также при резке и сверлении (особенно, если режущий инструмент тупой), в результате чего оргстекло начинает плавиться. Что касается абразивной пыли, то одна крупинка абразива или металла способна так "разрисовать" поверхность листа или детали, что их легче выбросить, чем восстановить качество их поверхности. Выводить следы глубоких царапин на оргстекле — неблагодарное занятие. Проще изготовить новую вещь. Поэтому надо предъявлять самые высокие требования к чистоте рабочего места и качественной заточке режущего инструмента. Зажимая заготовку в тисках, плоскогубцах, с помощью струбцин, необходимо всегда надевать на их губки мягкую "одежку" из картонных либо бумажных уголков или же чехлы из алюминиевой фольги. Мыть и протирать оргстекло безопаснее всего мыльным раствором с помощью тампона из ваты или фланели. Рельефные детали и изделия нужно мыть зубной щеткой или малярными кистями. Для удаления жирных налетов используйте солярку, скипидар, уайт-спирит, бензин. Ацетоном пользоваться не рекомендуется, так как на некоторых видах оргстекла он оставляет следы, хотя само по себе оргстекло в ацетоне не растворяется.

А теперь коротко о способах обработки оргстекла, которые осуществляют обычно теми же инструментами, что применяют для обработки дерева и металла, соблюдая, понятно, соответствующие режимы сверления, резания и т. д.

Сверление. Отверстия в оргстекле формируют как сверлами по металлу, так и пёрками для дерева. Обращаться с подобными инструментами следует весьма осторожно. Хорошо заточенное сверло с острым углом при вершине может затянуть в деталь: в результате либо расколется деталь, либо сломается сверло. Подачу сверла осуществляют без особых усилий, сдержанно. Тупое сверло сильно разогревает оргстекло. Расплавленные волокна пластмассы начинают наматываться на сверло, в результате чего оно часто ломается. Причем, если конец обломка не выступает над поверхностью детали, сверло уже не извлечь, не разрушив деталь. Правда, если конец обломка находится недалёко от поверхности, можно попытаться его прогреть паяльником, после чего извлечь плоскогубцами.

Если сверлить приходится на большую глубину, то лучше всего это делать с охлаждением, периодически вынимая и охлаждая сверло и заливая в отверстие воду. Иногда сверлят деталь, погрузив ее в воду, но это весьма опасное занятие, так как мастера обычно не заземляют дрель, а это чревато поражением током. И еще одно важное табу. Нельзя сверлить оргстекло насквозь, если конец сверла выходит в пустоту. Дело в том, что сверло на выходе срывается, как пес с цепи, и вполне может покалечить не только деталь, но и самого мастера. Сверлят сквозные отверстия, обязательно подложив под лист или деталь деревянную дощечку или лист резины.

Если же при обработке в листе оргстекла возникает трещина, следует с помощью пипетки смочить трещину дихлорэтаном или ледяной уксусной кислотой, причем попытаться слегка сместить стенки трещины относительно друг друга, чтобы растворитель проник в трещину. После дальнейшей полировки подобные трещины обычно не заметны.

Всем известно, что при сверлении прозрачного оргстекла стенки отверстия имеют молочный цвет. Если необходимо избавиться от этого дефекта, следует нагреть докрасна металлический полированный стержень и прогладить им отверстие изнутри. В результате стенки отверстия оплавятся и станут зеркальными, а молочный цвет исчезнет. Такое отверстие не только хорошо смотрится, но иногда становится и украшением изделия.

Кстати, используя способность режущего инструмента оставлять молочный след внутри прозрачного оргстекла, мастера-умельцы создают объемные художественные композиции внутри прозрачной массы оргстекла, причем не только молочно-белые, но и цветные. Подобные композиции создаются с помощью сверл, зубоврачебных и других фрез.

Зубоврачебные боры подходят также для сверления мелких отверстий с помощью бормашинки, а если последней нет, то с помощью дрели. Неглубокие отверстия удается прожигать раскаленным стержнем из нержавейки, так как при нагревании на последнем не образуется окалина, и такой стержень не пачкает стенки отверстия.

Токарная обработка сродни сверлению, только при сверлении вращается инструмент (сверло), а при токарной обработке — деталь. Поэтому требования к подобной обработке те же: идеальная заточка инструмента, малая подача, то есть тонкая стружка. А вот скорости резания здесь больше, чем при сверлении. При соблюдении этих требований детали можно точить без охлаждения. Однако при шлифовке и полировке на станке необходимо следить, чтобы деталь не перегревалась. Причем лучше вести шлифовку водостойкими шлифшкурками, охлаждая деталь водой, например, мокрой тряпкой.

Распиливать оргстекло можно всеми видами пил с мелкими и хорошо разведенными зубьями. Частота вращения круглых механических пил должна быть невысокой или распиловку следует производить, охлаждая пилу водой. В противном случае, особенно при распиловке толстых листов пластика, полотно пилы разогревается и намертво схватывается оргстеклом. Тонкие листы оргстекла (до 10-12 мм) проще резать специальным резаком, сделанным из обломка ножовочного полотна по металлу.

Лист пластика прорезают на небольшую глубину (иногда с обеих сторон), после чего лист по следу реза просто разламывают. То есть данная операция очень похожа на резку силикатного стекла алмазом. Подробнее о резке для оргстекла мы расскажем в разделе об инструментах.

Конечно, удобно и легко резать пластик по прямой, используя металлическую линейку. А как быть, если захочется вырезать из оргстекла, например, свой профиль, который весьма извилист? Результаты использования в этом случае ручного лобзика плачевны. Тонкие полотна моментально рвутся, едва начав пилить. Проще воспользоваться прибором с нагревающейся нихромовой нитью, которая режет оргстекло по заданному контуру, как масло.

Шлифовка и полировка. Оргстекло легко обрабатывается наждачными кругами и шкурками. Для грубой обработки заготовок из пластика годятся наждачные круги, которые периодически приходится очищать от налипшей массы пластика с помощью металлической пластинки или осколка оконного стекла. Чтобы наждак не так часто приходилось чистить и чтобы деталь не повело от нагрева, ее обрабатывают не за один заход, а прерывисто, периодически охлаждая в воде. Обычно такая операция требуется, когда нет возможности все лишнее "отсечь" пилой, напильником или раскаленной нитью из нихрома.

При шлифовке внутренних поверхностей применяются деревянные или металлические стержни различного диаметра с наклеенными на них полосками наждачной шкурки. Для ручной обработки длинных сопрягаемых граней листов оргстекла лучше наклеить на чертежную доску длинные полосы наждачной шкурки и добиваться необходимой точности обработки, двигая по ним саму деталь, как рубанок. Механическую шлифовку рекомендуется осуществлять картонными кругами с наклеенными на них наждачными шкурками различной зернистости. Доводку поверхностей под полировку хорошо производить с помощью подходящих кусочков оконного стекла.

После снятия стружки острой кромкой осколка стекла поверхность детали приобретает степень чистоты обработки, близкую к полированной поверхности. Кусочки оконного стекла с участками нужной кривизны нарезают роликовым или алмазным стеклорезом без линейки или какого-либо шаблона. Режущей кромкой этих кусочков является ребро, находящееся под следом от стеклореза. Если нет стеклореза, осколки получают, просто стукнув по стеклу первым попавшимся предметом. Но прежде наденьте защитные очки, а лист накройте тряпкой или газетой.

Полировку производите с помощью полировочных кругов, на которые нужно нанести абразивную пасту. Сами полировальные круги сделайте из войлока, фетра, хлопчатобумажных тканей. Тонкие круги обычно склеивают или сшивают. Обновляют круги, удаляя засаленный слой тонкой металлической пластинкой или осколком стекла. В качестве абразивных материалов в полировальных пастах применяют алмазные порошки и оксиды металлов различной зернистости. Наиболее распространенные полировальные пасты: "Крокус" на основе оксидов железа, паста ГОИ, содержащая оксид хрома.

Годятся для полировки имеющиеся в продаже пасты для правки бритв, зубные пасты и порошки, применяют для этой цели и масляные краски, содержащие в качестве пигмента оксиды металлов, например, хрома (зеленая краска), железа (сурик красно-оранжевого цвета) и др.

Чтобы сделать, например, пасту из сухого пигмента — оксида хрома, добавьте его в расплав воска, стеарина или парафина. Затем сверните из бумаги трубочку такого диаметра, чтобы в нее плотно входила винная пробка, которой следует закупоривать один конец трубочки. В консервной банке расплавьте обыкновенную свечу и насыпьте в образовавшийся расплав, помешивая, порошок оксида.

Количество пигмента по объему должно составлять примерно 1/3 от объема расплава. Далее, не дав порошку осесть, быстро перелейте расплав в трубочку и сразу же опустите ее в воду для быстрого охлаждения. При всей быстроте заливки и охлаждения нижние слои застывшего карандаша пасты будут более насыщены пигментом с более крупным зерном. Так что, разрезав карандаш поперек, например, на три части, получим три вида пасты с абразивом разной зернистости. Хорошие (достаточно однородные) брусочки пасты получаются, если расплав заливать в спичечные коробки.

Из паст, выпускаемых промышленностью, очень удобны и подходящи по качеству карандаши для правки бритв.

Кстати, добывать пасту из масляных красок совсем не сложно. Содержимое тюбика просто растворяют в керосине или бензине и дают раствору отстояться. Осевший слой промывают еще один-два раза керосином. Теперь порошок можно добавлять в расплав парафина. Если полировальный круг расположен горизонтально, то порошки просто разводят водой.

А теперь несколько слов о процессе полировки. Включив станок, к вращающемуся войлочному кругу подносится карандаш из пасты. Достаточно только легкого касания, и внешняя поверхность круга покроется тонким слоем пасты. Кроме войлочного круга, можно применять тонкие, ворсистые круги из бархата, фетра, фланели, байки. Они гибкие и эластичные, что позволяет им изгибаться и проникать в углубления деталей, недоступных войлочному кругу. Но иногда встречаются участки, недоступные ни для каких полировальных кругов. Это отверстия, вырезы, пазы, окна, кривые изгибы. Для полирования таких участков лучше использовать цилиндрические стержни из мягких пород дерева, вставляя их в патрон дрели. Пасту наносить следует прямо на дерево. Некоторые мастера предпочитают сначала обклеить стержень бархатом или байкой.

Блеск и прозрачность в недоступных местах достигается также с помощью нагретого металлического стержня, шарика или пластины, а также под действием пламени небольшой горелки.

Почти все термопласты (то есть пластмассы, способные многократно размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении) имеют невысокую температуру плавления, поэтому необходим? остерегаться нагрева оргстекла в результате трения, сопровождающего процессы механической шлифовки и полировки изделий. Здесь излишние усилия не требуются: деталь к абразивному кругу подводят без чрезмерных усилий, нежно, едва касаясь круга, работу ведут с перерывами, иногда даже охлаждая детали в воде.

Кстати, чем меньше частота вращения круга, тем больше шансов у изделия избежать теплового "ожога", который происходит при локальном нагреве поверхности детали выше температуры размягчения пластмассы, в результате чего абразивный круг, выражаясь понятнее, сдирает в этом месте "кожу" с детали, образуя каверну, которую не всегда можно ликвидировать. А если уж "ожог" случился, то придется его "лечить".

Неглубокую каверну придется "вывести" шкуркой или осколком стекла, после чего отполировать это место вновь. Глубокую каверну иногда удается ликвидировать, нанеся на поврежденное место несколько слоев клея, восстановив тем самым содранный слой.

Источник: http://umelyeruki.ru
http://patlah.ru

Содержание

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.