Оргстекло достаточно легко обрабатывается. Его можно резать, сверлить, фрезеровать, полировать, шлифовать, гравировать, сгибать, нагревать, формовать и сваривать.
Стекло, а не бьется... Потому что оно не обычное, а органическое, или, как его еще называют, плексиглас. Это прекрасный материал. Он легко обрабатывается. Его можно пилить, строгать, точить обычным резцом на токарном станке, выдавливать, выдувать... Детали из этого материала легко и прочно склеиваются. Да так, что даже линии склейки получаются прозрачными, почти незаметными.
Однако есть у этого материала свои особенности, которые весьма полезно знать при его обработке. Расскажем о них.
Резание плексигласа.
Листовой материал, конечно, можно пилить ножовкой по металлу, но это слишком хлопотно. Да и шов получается низкого качества. Чтобы поправить дело, пользуются специальными самодельными крупнозубыми ножовочными полотнами. Но лучше всего применять резаки. Резак - это, по существу, пила, имеющая только один зуб (рис. 1). Затачивают его на наждаке из куска ножовки (сталь Р9, Р18) и забирают в ручку по руке.
На лист оргстекла кладут стальную линейку и проводят резаком несколько раз, пока материал не будет прорезан наполовину. Дальше его просто ломают (рис. 2, 3), а край излома зачищают обычным столярным фуганком. Очень удобен для этой цели самодельный фуганок, состоящий из рашпиля с двумя ручками (рис. 4). А можно и просто - циклей, сделанной из куска старой фрезы с ровной прямоугольной гранью. В руке держать ее следует так, как показано на рисунке 5.
Есть еще один прием циклевки - при помощи осколка обычного стекла. Как показано на рисунке 6, плоскость стекла почти касается обрабатываемой кромки - в этом случае поверхность получается совсем прозрачной.
Оргстекло можно резать и на циркульной пиле обычными фрезами для металла толщиной 0,5-1 мм. Правда, во время работы они быстро нагреваются, материал начинает дымиться, а обработанная поверхность получается шершавой, вспененной. По этой причине получить прямолинейный срез очень трудно. Но если фрезу охлаждать, такого не произойдет. Приспособьте для этого обычную бутылку, расположив ее по одну из сторон фрезы и наполнив водой. Воду подавайте по пластиковому шлангу диаметром 2-3 мм. 0,5 л хватит на час работы. В перерывах шланг можно зажимать бельевой прищепкой. Водяное охлаждение повышает производительность в 2-3 раза. Но самое главное, получается очень ровная полупрозрачная поверхность. Если же фрезу отполировать, а зубья заточить с применением оселка, то можно получить и совсем прозрачную.
Полировка оргстекла.
Полностью обойтись без этой операции порой невозможно. Но прежде чем к ней приступить, поверхность хорошо подготавливают - сошлифовывают мелкой наждачной бумагой все неровности. Делать это лучше с водой.
Ручная полировка производится куском фланели или старого шерстяного одеяла, предварительно смазанных полировочной пастой. Заканчивают полировку куском той же ткани, но совершенно чистой или смазанной маслом.
Работа пойдет быстрее, если использовать полировочный круг, закрепленный на валу обычного наждачного точила. В простейшем случае это может быть пакет кружков из байки, фетра или сукна, зажатых между двумя шайбами.
Для полировки изделий, близких по форме к сферическим, пользоваться надо мягким кругом, для более плоских - жестким. И лучше иметь их по два. Одним, смазанным полировальной пастой, вести полировку, другим, чистым - наводить окончательный глянец. Если линейная скорость полировочного круга слишком высока - около 10 м/с, то возможен местный перегрев поверхности изделия. Материал будет пузыриться, а это трудноисправимый дефект. Проследите, чтобы этого не произошло.
Формование оргстекла.
При температуре 110-135°С оргстекло становится пластичным и гнется под собственным весом. Но если температура чуть ниже - материал хрупок, чуть выше - появляются пузырьки, ухудшающие качество. Потому, разогревая оргстекло на противне в духовке газовой плиты, руководствуйтесь показаниями термометра. Точность его порой невелика. Проверьте на пробном куске материала, на какой отметке появятся первые пузырьки.
Для формовки достаточно иметь деревянный пуансон и фанерную (10 мм) матрицу (рис. 8). Отверстие матрицы должно повторять контур изделия в плане с припуском на толщину обрабатываемого материала. Чтобы на изделии не оставалось следов от текстуры дерева, смажьте пуансон и края матрицы казеиновым клеем. Когда клей высохнет, всю поверхность зачистите шкуркой.
Формовку лучше всего выполнять вдвоем на полу, подстелив кусок фанеры, чтобы не испортить линолеум или паркет. Работающий с разогретым оргстеклом должен надеть на руки теплые шерстяные или хлопчатобумажные перчатки, а сверху брезентовые рукавицы. Напоминаем: никакие синтетические изделия здесь неприменимы - они легко плавятся и могут стать причиной тяжелых ожогов.
Когда кусок оргстекла разогреется, его быстро вынимают из духовки и кладут на матрицу. Ваш помощник, не мешкая, берет пуансон, слегка нажимает на него, фиксируя в нужном положении, а затем встает на него ногами. Примерно через 5-10 минут готовую деталь можно вынуть, удалить излишки материала и приступить к дальнейшей обработке.
В тех случаях, когда необходимо изготовить деталь в виде полушария, вместо пуансона можно применить сжатый воздух (рис. 9). Штамп в этом случае представляет собой матрицу 1 и основание 2 со штуцером 3. Между ними прокладывается заготовка. Пластина оргстекла 4 устанавливается между матрицей и основанием и стягивается винтами 5. Штамп нагревают в духовом шкафу до размягчения оргстекла. Затем его быстро вынимают, надевают на штуцер шланг и подают воздух под давлением. Для этого вполне пригоден автомобильный насос.
Цилиндр из плоского листа проще всего получить, используя в качестве формообразующего элемента отрезок трубы (рис. 10). Взяв за проволочное кольцо разогретую заготовку (форма ее показана на рисунке 11), втягиваем ее в отверстие трубы и оставляем там до полного остывания.
Как склеить оргстекло.
Оргстекло чаще всего клеят дихлорэтаном - либо чистым, либо с растворенной в нем стружкой. Но дихлорэтан - яд. Поэтому работать с ним можно только в помещении с хорошей вентиляцией. И уж, конечно, чтобы поблизости не находились пищевые продукты. Склеиваемые поверхности смазывают дихлорэтаном и сжимают так, чтобы выдавились пузырьки воздуха. Место склейки схватывается в течение нескольких минут.
Окрашивание оргстекла.
Чтобы изделие окрасилось равномерно, его предварительно полируют (если это требуется), удаляют царапины и сколы. Затем приготавливают красящий раствор:
на каждые 100 весовых частей спирта (денатурированный спирт или спиртовой растворитель) берется 0,08 - 0,15 весовых частей красителя.
Можно использовать и спиртовые морилки для дерева. Они содержат спирт и краситель. Их цвет изменяют, добавляя другие, растворимые в спирте, сухие красители.
Вот некоторые красители, растворяющиеся в спирте: судановый красный, судановый оранжевый, нигрозин спирторастворимый (черный цвет), смесь хризоидина и родамина (ярко-красный цвет), родамин (малиновый цвет) и другие подобного типа. Подходящий краситель - паста для шариковых ручек. Она содержит от 5 до 25 процентов чистого высококачественного стойкого красителя.
Подготовленное изделие, очищенное от загрязнений и жировых пятен, погружают на 5-20 минут в раствор красителя. Краситель, в свою очередь, ставят в кастрюлю с горячей водой, нагретую заранее. Нагревать непосредственно на огне раствор красителя нельзя: он огнеопасен. Интенсивность окраски оргстекла, глубина проникновения в него красителя во многом зависят от того, сколько времени выдерживается изделие в растворе, и от количества красителя.
Подержав изделие в горячем растворе, его переносят в сосуд с холодной водой. После охлаждения насухо вытирают фильтровальной или промокательной бумагой, мягкой тряпочкой, а затем, чтобы придать блеск, слегка полируют замшей, мягким фетром или суконкой. Еще лучше полировать специальными полировочными пастами, продающимися в магазинах, например, пастой № 5 ГОИ, тонкой. Особенно хороша для полировки оргстекла и других пластмасс паста ЛИК.
Пасту для полировки можно приготовить самому . В расплавленный парафин (температура плавления 52 градуса) вводят, тщательно перемешивая, растертую и просеянную через мелкое сито окись хрома (соотношение весовых частей парафина и окиси хрома 1:1). Окись хрома равномерно распределяют в парафине. Когда парафин застынет, образуется твердая, жирная на ощупь паста, равномерно окрашенная в зеленый цвет.
Плекс) - это прозрачный пластик, который по виду очень напоминает стекло, но, по сравнению со стеклом имеет больше преимуществ:
Акрил имеет два крупных недостатка - он дороже и при прямом воздействии огня начинает плавиться и гореть. Также при работе с ним необходимо избегать нагревания, так как акрил плохо реагирует на высокие температуры и это может привести к возникновению значительных напряжений в материале, что, в свою очередь, может привести к образованию трещин.
Оргстекло обычно защищено пленкой с обеих сторон. Рекомендуется оставить акрил в защитной пленке на протяжении всего процесса обработки, чтобы защитить покрытие.
Существует несколько способов резки оргстекла , но независимо от используемого вами метода, необходимо всегда следить за тем, чтобы инструмент для резки не стал источником его нагревания. Один из способов резки заключается в использовании отрезного станка предпочтительно с лезвием из карбида с 10-ю зубчиками на дюйм. Плекс можно также резать с помощью фрезерного станка CNR, методом лазерной технологи на основе углекислого газа (СО2) или тонкой сверхзвуковой струей воды. Обратите внимание на то, что отделка края будет отличаться в зависимости от метода резки.
Выбирайте лезвие для станка, которое специально предназначено для резки акрила. Зубчики лезвия должны быть ровными, тонкими и равномерно распределёнными на одной высоте. Проследите за тем, чтобы контакт лезвия с материалом происходил с постоянной скоростью, так как изменения в скорости могут привести к плавлению края материала.
Тонкие детали из акрила (1/8 дюйма ≈ 3мм в толщину или меньше) можно резать как стекло с использованием ножа для гравировки, металлической чертилки, шила или монтажного ножа и в конце аккуратно разломать. Обратите внимание, что, если необходимо сделать длинный порез, этот способ не подойдет, так как он оставляет не достаточно плоские края, которые потом сложно склеивать.
Акрил хорошо подается сверлению, но необходимо избегать нагревания и неаккуратного обращения с материалом во время сверления. Тепло, вырабатываемое сверлом может привести к плавлению или образованию трещин, а любое не аккуратное движение материала возле сверла может привести к надломам.
Используйте специальные отшлифованные и отполированные сверла, предназначенные для обработки акрила, или подкорректируете форму обычного спирального сверла на шлифовальном станке, что бы его можно было использовать для сверления полимера. Форму спирального сверла можно изменить путем шлифования граней сверла на обеих сторонах, таким образом, что бы при сверлении создавалось скоблящее действие. Если сверло правильно заточено и работает с правильной скоростью, в процессе обработки достигаться длинные вьющиеся полоски.
Скорость сверла также является важным фактором. Установите сверлильный станок на скорость от 500 до 1000 оборотов в минуту. Всегда начинайте и заканчивайте обработку с медленной скоростью. Если вы собираетесь сверлить несколько отверстий, время от времени давайте инструменту остыть, что бы избежать нагревание акрила.
Можно под низ листа акрила можно положить кусок фанеры, что бы дать сверлу больше пространства и не задеть оргстекло при замедлении инструмента. Чтобы предотвратить трещины, не обрабатывайте слишком близко к краю (1,5 диаметра отверстия от центра будет считаться слишком близко).
В зависимости от того, для чего изделие будет применять, какую отделку краев вы хотите, планируется ли склеивание краев и какой тип клея вы планируете использовать, можно определить насколько качественно необходимо обработать края оргстекла . На начальном этапе работы с акриловым стеклом необходимо помнить, что выбор правильного лезвия для резки может значительно минимизировать необходимость обработки краев в будущем.
Для достижения прочного склеивания и прозрачных швов рекомендуется использовать клей на основе растворителей. Работая с таким клеем, убедитесь в том, что помещение хорошо проветривается и находиться вдали от источников тепла и огня. Также, следуйте инструкциям производителя и не забудьте одеть защитные очки и спецодежду.
Капиллярный метод склеивания акрила является наиболее популярным. Чтобы достичь идеального склеивания, проверьте, что бы поверхности элементов хорошо соединялись, а также были плоскими, прямыми и чистыми. Соедините части, используя клейкую ленту или зажим, и держите соединение горизонтально, что бы клей не вытек.
Аккуратно нанесите клей вдоль краёв. При склеивании краёв, образующих квадратный угол, нанесите клей на внутренней край. При склеивании плоских краёв по возможности нанесите клей на обе стороны.
Для наилучших результатов используйте бутылку с аппликатором в виде иглы. Что бы части склеились понадобиться хотя бы 30 минут, но для достижения максимальной прочности - от 24 до 48 часов.
Акрил можно приобрести в виде листов, труб или стержней различной толщины , и он является популярным материалом для изготовления окон, аквариумов, дверей душевых кабинок, мансардных окон, рам для картин и многого другого. Некоторые марки, такие как «Acrylite» и «Lucite», производят акрил разных цветов , фактур и для разных целей. Как только вы разберетесь в основах работы с акрилом, то сможете сделать из него все, что захотите!
Часто желание сделать свой дом ещё привлекательнее и интереснее побуждает хозяев использовать в работе весьма редкие и затейливые материалы. Раньше для декора использовались виниловые пластинки и металлические сплавы, спичечные коробки и выжженное дерево, текстиль и кожзам, а также многое другое: опытный мастер найдёт применение всему. Сегодня широкую популярность получило полимерное оргстекло, которое может быть использовано как для декоративных целей, так и в качестве материала для создания затейливых приспособлений бытового применения. Благодаря творческому подходу, умелым рукам и определённым знаниям из органического стекла можно создавать по-настоящему уникальные предметы, которые впоследствии станут вашей гордостью и украшением дома.
Названный материал представляет собой полимерный сплав, имеющий высокую прочность и при этом максимальную пластичность (при условии использования высоких температур). В состав оргстекла входят аморфные полимеры, которые в основном состоят из развёрнутых и линейных макромолекул. Такой состав материала позволяет добиваться его абсолютной прозрачности, прочности и лёгкости.
Новый материал, который существенно расширил возможности строителей и дизайнеров
Преимуществами оргстекла, используемого в качестве материала для создания декоративных элементов интерьера, являются:
Поэтому органическое стекло становится всё более востребованным у мастеров на все руки.
Стоит отметить, что из оргстекла можно создавать совершенно различные затейливые вещицы. Это могут быть симпатичные этажерки и причудливые полочки, небольшие аквариумы или горшки под комнатные растения, полукруглые перегородки в комнате или простые столешницы. При этом в некоторых случаях может потребоваться процедура сгибания оргстекла под заданным углом.
Провести эту задачу можно в домашних условиях с соблюдением основных правил по работе с оргстеклом.
Перед тем как приступить к плавлению и сгибанию оргстекла, необходимо усвоить несколько принципов, которые помогут вам выполнить работы максимально продуктивно и без лишних перерасходов материала.
Важно не использовать для очистки оргстекла абразивные материалы. Только мягкая тряпочка и естественная просушка полимерного полотна. В противном случае на оргстекле образуются заметные и неприглядные царапины, разводы, которые портят внешний вид материала и уменьшают его прозрачность.
Принцип расчёта времени сушки оргстекла с помощью фена должен быть таким: 1 час на 1 мм толщины материала на каждом его участке.
Важно: для правильного сгибания оргстекла в домашних условиях нужно прогревать площадь материала, в три раза превышающую его толщину. То есть, если ваше оргстекло имеет толщину 3 мм, то для его ровного и красивого сгибания нужно прогревать такой участок по линии предполагаемого сгиба, ширина которого будет равна 9 мм. При этой толщине оргстекла достаточно будет обработки тепловым прибором с одной стороны материала. Если же толщина оргстекла превышает 5 мм, то потребуется провести процесс его нагревания с двух сторон по линии предполагаемого сгиба.
Для того чтобы придать орсгстеклу нужную конфигурацию, можно использовать один из нескольких популярных способов:
В зависимости от способа сгибания оргстекла вам понадобится нагревательный элемент (строительный фен, нихромовая проволока или кастрюлька с кипящей водой). Помимо этого, подготовьте:
Если ваше будущее изделие требует использования небольшого фрагмента оргстекла, то сначала необходимо отрезать его от общего полотна. Для этого надёжно зафиксируйте оргстекло в тисках и ножовкой по металлу отрежьте нужный кусок. В местах фиксации не забудьте проложить мягкий материал, который предотвратит порчу оргстекла.
Для резки оргстекла можно использовать как ручную ножовку, так и электролобзик
Важно: используйте только острую ножовку. В противном случае материал может быть повреждён и деформирован. В процессе резки оргстекла охлаждайте линию распила водой. Это позволит избежать перегрева оргстекла и его возможного плавления.
Если во время резки на материале появилась трещина, не стоит беспокоиться. Её можно убрать маленькой хитростью: обработайте края раскола охлаждённой уксусной кислотой. Методом сдвига оргстекла в месте раскола позвольте уксусной кислоте глубже проникнуть в поры материала. Потом сожмите оргстекло в месте трещины. Материал сплавится, и отполированная трещина не будет заметна.
Это наиболее простой способ сгибания оргстекла, практически не требующий дополнительных инструментов.
Не забудьте использовать защитные перчатки, чтобы избежать получения ожогов.
5. Сформированную из оргстекла деталь оставьте до полного остывания.
Если вам предстоит согнуть достаточно большой кусок оргстекла, то для этих целей используйте строительный фен. Его мощность позволит обработать большую площадь органического полимерного материала за предельно короткое время.
При помощи тщательно натянутой под оргстеклом нихромовой проволоки можно добиться сгибания материала по прямой линии без усилий. Для этого необходимо выполнить следующие действия:
Предлагаем вашему вниманию небольшое видео, которое наглядно продемонстрирует, как гнуть оргстекло с помощью нихромовой проволоки.
Органическое стекло называется стеклом лишь формально. В действительности оргстекло (или полиметилметакрилат, сокращенно ПММА) — это синтетический материал, представляющий собой термопластичный прозрачный пластик. Химический состав стандартного оргстекла любого производства одинаков. В случае, если необходимо получить стекло с разными
Специфическими — жаропрочными, светорассеивающими, светопропускающими, шумозащитными, УФ-защитными, теплостойкими и прочими свойствами, то в процессе получения листового материала может быть изменена его структура или в него могут быть добавлены соответствующие компоненты, обеспечивающие комплекс необходимых характеристик.
По способу получения можно выделить литьевые и экструзионные органические стекла. Экструзионное оргстекло получают методом непрерывного пропускания расплавленной массыгранулированного ПММА через щелевую головку с последующим охлаждением и резкой по заданным размерам. Литьевое оргстекло получают методом заливки мономера ММА между двумя плоскими стеклами с дальнейшей его полимеризацией до твердого состояния.
По сравнению с обычным органическое стекло обладает рядом преимуществ:
Благодаря этим качествам можно производить различные работы с оргстеклом в домашних условиях: как при изготовлении необходимых в быту изделий и деталей, так и в художественно-прикладном творчестве.
Наряду с преимуществами, органическое стекло имеет и свои недостатки:
Таким образом, органическое стекло не может полностью заменить обычное, каждое из них имеет свою область применения.
Подготовка поверхности органического стекла к обработке
Перед работой органическое стекло необходимо прежде всего очистить. В том случае, если поверхность стекла просто загрязнена, ее нужно протереть мягкой тканью или ватным тампоном, смоченным в теплой воде. Если лист оргстекла небольшого размера сильно загрязнен, то подготовку его к работе можно провести, положив его в ванну и тщательно вымыв с помощью тряпки под струей теплой воды. Не рекомендуется использовать для очистки органического стекла синтетический материал - если довольно сильно тереть им поверхностъ стекла, она станет матовой. Тем более нельзя использовать какие-либо абразивные вещества - они поцарапают стекло, и оно потеряет свою первоначальную прозрачность.
Чистое стекло необходимо насухо вытереть. Если же просто оставить его для просушки, то после высыхания на поверхности останутся разводы. Данную операцию лучше всего проводить с помощью слегка увлажненной тряпки, также можно использовать специальную полировочную пасту (она дополнительно помогает убрать с поверхности 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 недостаточно будет просто вымыть стекло даже теплой водой с мылом. Ее требуется обезжирить бензином.
При подготовке оргстекла к работе нужно учитывать, что трение ткани о сухое стекло приводит к его электризации. На наэлектризеванную поверхность сразу же налипает пыль, и эти частицы также наносят микроцарапины и делают стекло матовым. Применение агрессивных жидкостей (ацетон и другие растворители) недопустимо — это приведет стекло в негодность.
Подготовленное органическое стекло можно подвергать практически любой обработке: резке, сверлению, нарезанию резьбы, фрезерованию, шлифованию, полированию, сгибанию, склеиванию, отжигу, окрашиванию и мнталлизации.