Работа с органическим стеклом и пластиком
Подготовка поверхности органического стекла к обработке
Оргстекло имеет следующие рабочие характеристики:
• при воздействии относительно небольшой температуры оно плавится, что позволяет придавать изделиям из него различные формы;
• с ним несложно работать не только при помощи станков, но и вручную без применения специальных инструментов;
• оно (как и обычная пластмасса) режется, сверлится, обтачивается, приклеивается и т.д.
Эти качества оргстекла широко используются при различных работах в домашних условиях: как при изготовлении необходимых в быту изделий и деталей, так и для художественно-прикладного творчества.
Таким образом, органическое стекло обладает некоторыми преимуществами перед обычным. Однако оно не может полностью его заменить. Каждое из них имеет свою особую область применения.
Перед работой органическое стекло необходимо прежде всего очистить. В том случае, если поверхность стекла просто загрязнена, ее нужно протереть мягкой натуральной тканью или ватным тампоном, смоченным в теплой воде.
При этом не рекомендуется брать синтетический материал для очистки, так как после того, как вы достаточно сильно протрете поверхность, она станет матовой. Тем более нельзя использовать какие-либо абразивные вещества — они исцарапают стекло, которое при этом потеряет свою первоначальную прозрачность.
Кусок сильно загрязненного оргстекла небольшого размера нужно аккуратно положить в ванну и тщательно вымыть с помощью тряпки под струей теплой воды. Затем протереть поверхность стекла насухо. Если его просто оставить для просушки, то после высыхания поверхность даже хорошо отмытого стекла будет в разводах.
При подготовке оргстекла к работе нужно учитывать, что при трении ткани о сухое стекло первое вследствие этого заряжается статическим электричеством. На наэлектризованную поверхность сразу же налипает пыль, и эти частицы также наносят микроцарапины и придают стеклу матовость.
Поэтому данную операцию лучше всего проводить, предварительно слегка увлажнив протирочный материал либо используя для этого специальную полировочную пасту, с помощью которой к тому же можно убрать мелкие царапины. Для этого на стекло тонким слоем наносится жидкая паста, после чего оно шлифуется тканью круговыми движениями.
При наличии на поверхности жирных и масляных пятен ее необходимо обезжирить бензином или керосином. Применение агрессивных жидкостей (ацетон, растворитель и др.) недопустимо, так как из-за их воздействия органическое стекло придет в негодность.
Хранение оргстекла. Следует избегать резких перепадов температуры. Для примера возьмем совсем крайний случай, когда лист оргстекла был внесен в помещение с мороза, и его сразу же стали отмывать горячей водой. Конечно, в этом случае стекло растрескается и будет испорчено. При хранении сложенные вместе листы оргстекла лучше переложить листами бумаги.
Резка и гибка органического стекла и пластика
Способы резания оргстекла. Резку оргстекла и пластика удобнее проводить ножом-резаком (рис. 1, а). Берут кусок старого ножовочного полотна длиной 12—15 см и обтачивают один конец по форме вязального крючка. Для удобства рукоятку обматывают изолентой или другими подобными материалами.
Режут оргстекло следующим образом. Лист кладут на ровную горизонтальную поверхность без каких-либо выступающих деталей, которые могут его поцарапать. На линию отреза накладывают линейку. Во избежание возможного сдвига ее следует плотно прижимать к стеклу, которое также во время проведения работ не должно съезжать. Для этого можно воспользоваться верстаком-струбциной, предварительно подложив какой-нибудь материал (фанера и т.д.) для предохранения стекла от деформации.
После этого с силой проводят острием ножа по всей длине отреза. Нож надо держать в руке крепко и под правильным углом. Особенно тщательно проводят первую линию. При этом нужно следить за тем, чтобы нож не соскользнул от линейки и не испортил лист. Потом процарапывают еще столько раз, сколько это необходимо для отрезания.
В отличие от резки оргстекла с помощью лобзика края куска оргстекла, отрезанного ножом, не требуется обтачивать.
Пластик режут таким резаком по линейке на глубину 3/4 его толщины, после чего ломают.
Округлые фрагменты или сложные фигурные детали из оргстекла вырезают при помощи раскаленной проволоки. На лобзике вместо ножовочного полотна натягивают тонкую нихромовую проволоку, имеющую большое электрическое сопротивление. К ней через трансформатор подводится постоянный или переменный ток напряжением 3—4 В. Большее напряжение недопустимо, так как оргстекло может загореться. Можно резать оргстекло и непосредственно проволокой. В таком случае край листа зажимается в горизонтальном положении тисками. Через стекло в любом направлении легко проходит натянутая грузом проволока (рис. 1, б).
Рис. 1. Резка органического стекла:
а — нож-резак для резки органического стекла и пластика; б — резка нагретой проволокой: 1 — нихромовая проволока; 2 — оргстекло; 3 — груз; 4 — провода к трансформатору.
Гибка оргстекла. Небольшие детали из оргстекла можно выгибать при помощи паяльника. Разогретое жало прикладывают к подготовленной полосе оргстекла в месте нужного изгиба. Затем материал нагревают до появления своеобразного треска — это предельная точка плавления, после чего медленно проводят жалом немного дальше и убирают его.
Далее быстро производят выгиб оргстекла под нужным углом, для чего вполне достаточно усилия рук. Иногда применяется заранее изготовленная металлическая форма, куда закладывается деталь. Также можно прижать полоску оргстекла в месте изгиба к шаблону прямого угла, сделанного, например, из деревянного бруска, и зафиксировать ее в таком положении. После этого нужно дождаться полного остывания материала и только затем отделить готовую деталь.
Перед выгибанием стекла следует обратить особое внимание на то, нет ли на жале паяльника старого оловянного припоя. Если есть загрязнения, то их нужно удалить, потому что олово может пристать к оргстеклу. Данная методика имеет единственный недостаток, заключающийся в ограниченности размера обрабатываемой детали.
Оргстекло можно гнуть и на газовой плите. Удобнее это будет делать на узком пламени. Чтобы получить такое пламя, на горелку газовой плиты накладывается чистая пустая консервная банка с предварительно проделанным в ее дне щелевым отверстием (см. рис. 2). На кусок оргстекла в качестве теплоизолятора накидываются две полоски асбестового картона (можно шнура), а пространство между ними прогревается над пламенем и кусок постепенно сгибается. При сгибании следует учитывать, что чем ближе будут располагаться друг от друга теплоизоляторы, тем угол изгиба получится более острым.
Рис. 2. Гибка оргстекла на газовой плите.
Если требуется придать большому листу оргстекла округлую форму или даже свернуть его в трубу, то это можно сделать при помощи подходящего обрезка чистой металлической трубы. Она должна быть диаметром, соответствующим крутизне желаемого изгиба оргстекла. Труба послужит для нагревания и формирования листа стекла, который будет оборачиваться вокруг нее. Поэтому (если важно качество выгибаемого изделия) не годится окрашенная или сильно ржавая ее поверхность, загрязняющая стекло.
В качестве нагревателя используется паяльная лампа. Труба будет раскаляться ее пламенем изнутри с обеих сторон. В связи с этим важно выбрать трубу нужной длины. Слишком большая будет недостаточно хорошо раскаляться и не разогреет накладываемый на нее лист оргстекла. Необходимая для дальнейшей работы температура трубы должна составлять 90—100 °С. Труба закрепляется за края на подставке. Устройство этого своеобразного станка дополняется зажимами для удержания стекла.
Нужный по размеру лист стекла подготавливают для предстоящего процесса, предварительно протерев его раствором соды. Потом закрепляют на трубе заготовку зажимами и нагревают трубу с постепенным выгибанием изделия.
Если нужно полностью свернуть оргстекло в трубу, то следует заранее рассчитать длину листа. Для этого нужно измерить диаметр поверхности металлической трубы при помощи сантиметра и отрезать стеклянную заготовку такой же длины.
Сверление органического стекла и пластика
Сверление оргстекла имеет свои особенности. Связано это с некоторой вязкостью материала. Данную операцию достаточно легко выполнить с помощью обычной дрели или вертикально-сверлильного станка. Для сверления отверстий диаметром до 5 мм можно использовать стандартные сверла и обычную дрель. Для получения отверстий больших диаметров применяют специальные сверла: угол их заострения составляет 70°, угол подъема канавки 17°, а угол задней заточки сверла равен 4—8°.
Для сверления тонкого оргстекла требуется угол заострения сверла не менее 60°, в противном случае сверло может отламывать фрагменты стекла у края отверстия. Толстый лист обычно сверлится под углом острия в 90°.
Особое внимание следует уделить закреплению листа и небольших деталей, вырезанных из большого листа оргстекла. Это можно сделать с помощью тисков или зажимов. Из-за указанной выше специфики материала сверло при работе может заедать. Если при этом сверлится относительно маленький фрагмент, который плохо закреплен или зафиксирован, то в процессе работы он начнет вращаться вместе со сверлом. Нередко бывает так, что в спешке деталь прижимают рукой или ногой. Такое закрепление стекла нередко приводит к травме.
Чтобы не перегреть края отверстия толстого листа, сверлить нужно с перерывами, периодически удаляя накопившуюся стружку.
Для большей точности лучше всего производить сверление через отверстия кондуктора.
• Если под рукой нет большого сверла, отверстие нужного диаметра в мягком материале (пластмасса, дерево) можно просверлить тремя тонкими сверлами, зажатыми в патрон дрели. Сверла предварительно скрепляют несколькими витками проволоки.
• Просверлив небольшое отверстие в конце трещины, образовавшейся в пластинке плексигласа или другого материала, вы приостановите ее дальнейшее развитие.
Окраска органического стекла и нанесение надписей
1-й способ. Для окраски применяется цапонлак. Прежде всего необходимо приготовить подходящую по размеру стеклянную или эмалированную емкость для погружения деталей. Время выдержки в красителе зависит от того, какой степени насыщенности цвет необходимо получить. Оно может составлять от нескольких секунд до 15 мин. Если вы не уверены в силе тона, проведите пробную окраску небольшого кусочка оргстекла. Также можно докрасить стекло, предварительно высушив его и затем вновь погрузив в лак.
2-й способ. Опилки оргстекла нужно растворить в уксусной эссенции в соотношении 1:6, то есть 1 часть опилок — на 6 частей эссенции. В полученном растворе разводят краситель, в качестве которого могут служить чернила, взятые из стержней шариковых авторучек.
Выбор цветов при данном способе ограничен четырьмя — синим, зеленым, красным и черным. Для того чтобы как-то разнообразить цветовую гамму, можно попробовать смешать, например, зеленый с черным для получения темно-зеленого цвета. Кроме того, этот способ не совсем подходит для интенсивного окрашивания больших поверхностей. Лучше всего его применять для придания цвета деталям из оргстекла и небольшим изделиям из него. При окраске они не погружаются в лак, потому что он обладает способностью растворять оргстекло. В связи с этим поверхность окрашивается тщательным нанесением лака.
3-й способ. В метиловом спирте растворяют 0,5 г анилинового красителя. Полученный раствор нагревают на паровой бане, для чего эмалированную емкость с помещенным в него красителем ставят в другую посуду с водой, которая ставится на огонь. Через некоторое время после закипания воды краситель также закипит.
Окрашиваемую деталь нужно подготовить в то время, пока варится краска. Ее также нужно нагреть, опустив ненадолго в кипящую воду. Затем стекло вынимают и перекладывают в емкость с кипящим красителем.
Этот способ удобен тем, что краска не просто образует поверхностный слой, а частицы ее проникают в оргстекло.
4-й способ. Перед окраской поверхность оргстекла следует особо тщательно подготовить. Для этого ее протирают бензином и оставляют на некоторое время для просушки. Затем лист опускают в раствор моющего средства со средней температурой около 50 °С. Насыщенный раствор приготавливают из расчета 1 кг стирального порошка на 1 л воды. Стекло выдерживают 10—15 мин, после чего обмывают его холодной водой и затем немедленно приступают к окрашиванию.
Краска должна быть предварительно составлена путем добавления в бензиловый спирт специального красителя для ацетатного шелка. Для его приготовления на 20 г спирта берут 5 г красителя. В спиртовой раствор также засыпают 2—3 г обычного стирального порошка.
После этого краситель разводится горячей водой до нужной консистенции. На указанный объем заливается 1 л воды. В получившуюся краску с температурой примерно 80° С погружается подготовленное стекло. Пока вы не вынете окрашенное оргстекло, краситель необходимо помешивать. Время выдержки — приблизительно 15 мин.
Другие способы окраски. Если нужно окрасить небольшой кусок оргстекла, сделав его пятнистым от разноцветных разводов краски, примените следующий метод.
Возьмите нитрокраску нескольких цветов. На лист ватмана налейте 2—3 столовые ложки той краски, цвет которой будет фоном. На растекшуюся основу произвольно накапайте другие краски (примерно по 5 капель двух-трех разных цветов).
После этого лист бумаги согните дугообразно и вылейте состав на стекло. Краска должна покрыть всю поверхность. Кисть здесь не применяется. Если есть большие потеки, то расположите стекло под углом, чтобы убрать излишек.
Если полученный при достаточно быстром высыхании результат вас не удовлетворил, нужно удалить краску с помощью тампона, смоченного в растворителе, и заново перекрасить стекло.
Изделиям из органического стекла можно придать белый цвет, протравив их серной кислотой. При воздействии кислоты в течение 1-3 мин оргстекло приобретет молочно-белый цвет. Если подвергнуть стекло более длительной обработке (максимум до 10 мин), то оно потеряет блеск и станет матовым.
После травления оргстекла в концентрированном растворе кислоты его необходимо тщательно промыть в проточной воде. Доставать окрашенное таким образом изделие нужно аккуратно в связи с тем, что под влиянием серной кислоты поверхность размягчается. Если в это время неосторожно задеть вынутым оргстеклом за что-нибудь (например, за емкость, в которой находилась кислота), то на нем может остаться борозда.
Нанесение надписей и рисунков на органическое стекло методом травления.
Выполните эскиз надписи или рисунка, который вы хотите видеть на оргстекле. После этого он переводится на поверхность стекла. Делается это так. На разогретый до температуры 60—70 °С лист стекла наносят ровный слой парафина. Далее на него через копировальную бумагу переносят контуры рисунка или надписи.
Оргстекло осторожно и тщательно очищают от парафина в тех местах, где должен быть протравлен рисунок или надпись. Острием иглы по линии разметки в парафине прочерчивают борозду (вплоть до поверхности оргстекла), и ненужный парафин соскабливают острием ножа.
По краям листа из парафина дополнительно выполняются герметичные стенки высотой около 7 мм. Затем приступают к процессу травления, для чего в приготовленную форму на 5—10 мин заливают концентрированную серную кислоту. После завершения травления серную кислоту переливают, а обработанную поверхность неоднократно промывают холодной водой.
Когда оргстекло высохнет, с него удаляют парафин, а на поверхности останется нужная надпись или рисунок молочного цвета.
Штамповка органического стекла
Матрицу (форму) и пуансон (пресс) для штамповки можно сделать из твердых пород дерева.
Подходящий по размеру лист оргстекла разогревают — помещают в емкость с водой, которую доводят до кипения. Иногда заливают машинное масло. Стекло доводят до состояния полного размягчения. Матрицу и пуансон для использования также лучше нагреть до небольшой температуры (приблизительно 60—80 °С).
После этого разогретый лист устанавливают на матрицу, сверху накладывают пуансон. Для вдавливания стекла матрицу и пуансон зажимают в тиски. Эти операции нужно выполнять очень осторожно и быстро — пока оргстекло еще горячее.
Когда отштампованная деталь остынет, тиски развинчивают, вынимают пуансон и само изделие. Его отмывают от машинного масла (при его применении) в теплой воде с мылом. Если есть лишний материал, то его следует срезать. По необходимости производится обработка мелкой наждачной шкуркой.
Готовое изделие можно отполировать и покрасить.
Автор-составитель: Патлах В.В.
http://www.patlah.ru
|
