Cтарый 4емоданVI. РАБОТЫ С ОРГАНИЧЕСКИМ СТЕКЛОМ
<Органическое стекло обладает рядом положительных качеств при его обработке: при нагревании размягчается, легко прессуется, хорошо обрабатывается на станках и всеми слесарными инструментами, поэтому широко применяется в производстве при изготовлении декоративно-художественных изделий.
способы резания органического стекла
Резать листы органического стекла удобно с помощью специального ножа-резака (рис. 112), изготовленного из старого ножовочного полотна. Режущую кромку вытачивают на обычном наждачном камне. Ручку резака обматывают проводом типа МГШВ сечением 0,5—0,75 мм2, а затем изоляционной лентой.
Лист органического стекла кладут на стол или доску с гладкой поверхностью, а затем, приложив к стеклу линейку, несколько раз проводят острием ножа по линии отреза. Края листа на разрезе получаются гладкими и часто не требуют дополнительной обработки. При предварительной разметке листа нужно учитывать, что ширина борозды должна быть равна толщине полотна ножовки. Фигурные детали из листового органического стекла можно вырезать обычным лобзиком.
Относительно невысокая температура плавления органического стекла позволяет резать его следующим образом. В лобзик вместо пилки вставляют нихромовую проволоку диаметром около 0,5 мм, к концам которой подводят напряжение 3—4 В от понижающего трансформатора (лобзик должен быть с деревянной рамкой или же с изолированными зажимами). В месте соприкосновения с нагретой проволокой органическое стекло будет плавиться. Этим способом можно вырезать пластинки любой формы. Подавать большее напряжение не рекомендуется, так как при перегреве органическое стекло воспламеняется.
Вырезать из органического стекла различные фигурные детали можно с помощью нагретой проволоки диаметром не более 0,5 мм из сплава высокого сопротивления (никелин, нихром и т. п.), к которой привязан грузик (рис. 113). Для нагрева проволоки можно использовать постоянный или переменный ток напряжением 6—12 В.
очистка поверхности органического стекла
Поверхность органического стекла очищают от грязи, жира и клеевых потеков ватным тампоном Или фланелью, смоченной в теплой воде, можно с мылом. Жиры и масла удаляют бензином или керосином. Ацетон, этиловый спирт и растворители портят поверхность стекла.
При протирке всухую стекло электризуется и притягивает к себе пыль, которая при трении образует царапины. Поэтому стекло следует протирать увлажненным протирочным материалом или жидкой полировочной пастой.
Неглубокие царапины удаляют полировочной пастой. Пасту наносят тонким ровным слоем на поверхность органического стекла и затем тщательно отполировывают это место круговыми движениями сухой мягкой и чистой тканью.
сверление органического стекла
При сверлении органического стекла необходимо иметь в виду, что сверло затягивается в материал и заедает. Для устранения этого необходимо применять сверла, отвечающие следующим механическим требованиям: угол подъема канавки — 17°, угол заострения—70°, угол задней заточки — 4—8°.
Обычные, стандартные сверла из быстрорежущей стали могут применяться при сверлении отверстий диаметром 4—5 мм.
Во избежание перегрева оргстекла и забивки сверла стружкой его периодически поднимают и очищают. При сверлении тонких листов, чтобы избежать выкрашивания и заедания, применяют сверла с углом при вершине 55—60°, а для сверления толстых листов угол у сверла может быть 90°.
Сверление органического стекла возможно на вертикально-сверлильных станках или с помощью переносных ручных дрелей. Материал для сверления закрепляют зажимами или в тисках.
что необходимо знать о склеивании органического стекла
Во многих случаях изделия из органического стекла состоят из отдельных деталей, которые при монтаже склеивают.
Основные виды соединения при склеивании оргстекла — это соединение внахлестку, на ус, встык, в шпунт и с накладкой. Правильный выбор клея и метода склеивания обеспечивает необходимую прочность изделия и не портит его внешний вид. Например, при склеивании внахлестку следует стремиться к тому, чтобы нахлест был не менее 4-кратной толщины склеиваемого стекла. При склеивании на ус ширина уса должна быть не менее 3-кратной толщины материала. Склеивание встык и на ус требует тщательной подгонки склеиваемых поверхностей и т. д.
Склеенные изделия зажимают струбцинами или туго обвязывают и в таком состоянии выдерживают не менее 3 часов.
Клей готовится следующим образом: в 100 г дихлорэтана при интенсивном помешивании растворяют 2—5 г стружки органического стекла при комнатной температуре в течение 25—30 мин. Затем раствор оставляют для дальнейшего набухания стружки. Чтобы ускорить процесс, раствор периодически перемешивают. После приготовления клей выдерживают не менее 2—3 суток. Клеевой раствор наносят на обе склеиваемые поверхности равномерным движением кисти в одну сторону. Необходимо следить за тем, чтобы не было не промазанных клеем участков и пузырьков воздуха.
Склеивать органическое стекло надо под вытяжкой или на открытом воздухе, так как пары дихлорэтана вредны!
окраска органического стекла
Известно несколько способов окраски органического стекла.
1. Приготовляют лак для поверхностной окраски органического стекла. Делают это так. Острым ножом или драчевым напильником настругивают опилки от обрезка оргстекла, а затем растворяют их в крепкой уксусной эссенции. При этом на 6 частей эссенции берут 1 часть опилок. Когда опилки полностью растворятся, в раствсф добавляют пасту для шариковых авторучек. От цвета пасты и ее количества зависит цвет лака.
Приготовленный лак наносят на поверхность оргстекла. Лак, растворяя оргстекло и смешиваясь с ним, окрашивает его. Пользоваться лаком надо осторожно, поскольку входящая в его состав уксусная эссенция может вызвать ожоги кожи и повредить одежду.
2. В качестве красителя используется цапон-лак. Промышленность выпускает цапон-лаки красного, зеленого, синего, фиолетового, черного цветов. В эмалированную или стеклянную ванночку наливают лак нужного цвета и погружают в него оргстекло. Выдержка в лаке колеблется от нескольких секунд до 15 мин—все зависит от желаемого оттенка окраски. Чтобы получить относительно темный цвет, оргстекло можно погружать в ванночку несколько раз, каждый раз давая лаку высохнуть.
Для получения того или иного цветового оттенка нужно смешать в определенных пропорциях цапон-лаки разных цветов. Поскольку цапон-лак растворяет оргстекло, окрашенная поверхность получается очень прочной, хорошо полируется и не выцветает.
3. 0,5 г анилинового красителя растворяют в метиловом спирте. Раствор наливают в плоскую эмалированную ванночку и ставят ее в кипящую воду. Поскольку температура кипения спирта около 70°С, краситель вскоре закипит. Окрашиваемое оргстекло предварительно подогревают в кипящей воде, а затем опускают в ванночку с красителем. Вследствие диффузии краситель проникает в поверхностный слой оргстекла и в дальнейшем не смывается.
4. В глубокую стеклянную, эмалированную или фарфоровую баночку (по длине заготовки оргстекла) наливают красильный раствор, который приготовляют следующим образом. Смешивают 5 г красителя для ацетатного шелка, 2—3 г стирального порошка и 20 г бензилового спирта, чтобы получилась однородная паста. Затем пасту разбавляют горячей водой до 1 л. Температура раствора должна быть около 80°С.
Окрашиваемую поверхность оргстекла тщательно очищают бензином и после непродолжительной сушки опускают оргстекло на 10—15 минут в раствор моющего средства «Универсал» (около 1 г на 1 л воды). Температура раствора должна быть в пределах 50—60°С. Затем оргстекло ополаскивают в холодной воде и сразу же переносят в раствор для крашения.
Продолжительность окрашивания зависит от желаемого оттенка и в среднем составляет около 15 мин. И все это время раствор нужно постоянно перемешивать.
способ нанесения надписей и рисунков на органическое стекло методом травления
Лист органического стекла разогревают до 60—70°С и покрывают ровным слоем парафина. На покрытое парафином оргстекло через копировальную бумагу переводят надпись или рисунок. Затем по контуру надписи или рисунка удаляют парафин острием иглы и кончиком перочинного ножа. По краям оргстекла делают из парафина бортик высотой 6—8 мм. После этого на поверхность оргстекла наливают концентрированную серную кислоту и выдерживают 5—10 мин. В том месте, где был удален слой парафина, происходит травление, и на поверхности оргстекла появляется надпись или рисунок молочного цвета. Когда травление закончится, кислоту сливают, а оргстекло тщательно промывают в проточной воде и сушат.
Готовое изделие из прозрачного оргстекла можно окрасить в белый цвет. Для этого изделие погружают на 1 — 10 мин в концентрированную серную кислоту, а затем тщательно промывают в проточной воде и сушат. При погружении в кислоту на 1—3 мин поверхность оргстекла не потеряет глянца, но приобретает молочный цвет. Если же выдержать его в кислоте более длительное время, то поверхность станет белой и слегка матовой. Чем дольше оргстекло выдерживается в кислоте, тем толще становится белый цвет. Если этот слой после первой обработки оказался недостаточно глубоким, то обработку можно повторить. Промывать изделие после обработки следует осторожно, так как полученный слой мягок и его можно легко повредить.
простой способ изготовления футляров каркасов для различных устройств из органического стекла
Наиболее простой способ изготовления футляра — это склеивание его из полосок органического стекла. Однако, более красивый футляр можно сделать путем штамповки (выдавливания) нагретого органического стекла. Изготовив из сухого прочного дерева (бук, береза) матрицы и пуансоны, можно выдавливать из листового органического стекла корпус и крышку. Заготовки из листового органического стекла для корпуса и крышки помещают в кипящую воду или машинное масло и выдерживают в такой горячей ванне до полного размягчения материала, после чего заготовку быстро вынимают из ванны, накладывают лист на матрицу и вдавливают пуансон с помощью столярной струбцины или тисков.
Остывший корпус (или крышку) футляра вынимают из матрицы, удаляют ножом лишний материал, подгоняют корпус и крышку друг к другу. Для облегчения штамповки матрицу и пуансон рекомендуется подогреть до 60—
80°С.
Поверхность футляра из органического стекла обрабатывают сначала крупной, затем мелкозернистой шкуркой и полируют на круге или куском войлока.
При полировке применяют полировочную пасту. Затем для удаления остатков полировочной пасты и машинного масла футляр промывают в теплой воде с мылом.
способ гибки органического стекла с помощью нагретого жала электропаяльника
При изготовлении элементов оформления витрин, учебно-наглядных пособий и различных приборов из органического стекла требуются всевозможные уголковые кронштейны, обегайки корпусов приемников, измерительных приборов и т. п.
Узкие полоски оргстекла можно согнуть с помощью нагретого жала электропаяльника с прямым стержнем. Предварительно его тщательно очищают от окалины, так как она может проникнуть в материал в месте прогрева, что ухудшит внешний вид готовой детали. При работе стержень электропаяльника плотно прижимают к поверхности материала по линии гибки, прогревают до появления характерного треска (органическое стекло начинает гореть), затем перемещая стержень вдоль линии гибки, удаляют материал примерно на одну треть толщины. К этому времени материал оказывается достаточно прогретым, и его можно гнуть руками или с помощью металлических угольников, положив заготовку торцом на плоскую поверхность. Для сохранения формы заготовку выдерживают в согнутом виде до полного остывания материала.
Этот способ гибки хорош тем, что материал детали нагревается практически только в небольшом объеме вблизи линии изгиба, поэтому вся остальная часть остается ровной.
декоративно-художественное гравирование на органическом стекле
В декоративном отношении органическое стекло представляет большой интерес для мастеров и любителей прикладного искусства.
Орнамент или какой-либо рисунок на поверхности органического стекла гравируют с помощью вращающихся стальных фрез или боров, закрепленных на конце гибкого вала небольшого мотора.
Очень эффективна резьба фрезами по органическому стеклу с обратной стороны, например контррельеф. При этом создается впечатление как бы утопленного внутрь стекла объемного изображения цветов, растений, зимних и морских пейзажей. После фрезерования внутри оргстекла получается молочно-матовый прорез, что хорошо выявляет заданный рисунок с лицевой стороны стекла. Этот рисунок усиливается световой игрой граней прореза. Такими рисунками могут быть украшены крышки шкатулок, сувениры и др.
Для резьбы применяются быстрорежущие фрезы. Количество зубцов в фрезе от 10 до 36, скорость ее вращения 2200 об/мин. Кроме фрезы надо иметь шесть-восемь сверл (зубопротезные боры) и резцы.
Механизмом для вращения может служить старая зубоврачебная портативная бормашина или приспособление для гравировальных работ. Можно также использовать маломощные моторчики, к шпинделям которых прикрепляется гибкий вал.
Сверло должно проникать в оргстекло при слабом давлении, без толчков, и хорошо резать как прямо, так и вкось. Работу фрезы предварительно проверяют на кусочке оргстекла.
Канавка, образуемая инструментом, должна быть одинаковой глубины и не очень глубокая. Вести инструмент надо легко, без усилий, с незначительной подачей. Осколки и стружки после сверления извлекают булавкой или иголкой.
Контрельеф приобретет бархотность, если покрыть его алюминиевым или бронзовым порошком.
<<<---
