Материалы для гравирования
Граверу нужно знать фундаментальные физико-механические особенности металлов, пластмасс и сплавов, поскольку от этого зависит верный выбор инструмента и материала. К примеру, для изготовления пуансонов (для набивки шильдиков) берут сталь У8А, печати под краску — латунь марки ЛС59 и т. д. Эти знания нужны и для определения угла заточки инструмента.
Используемые для гравирования металлы делятся на три главные группы: тёмные, цветные и добропорядочные. К первой группе относится сталь; ко второй — медь, цинк, алюминий, олово, свинец, их сплавы и магний; к третьей — серебро, золото, платина. Металлы в чистом виде в качестве конструкционного материала практически не используют, заменяя их сплавами.
Пластичные материалы, к примеру красная медь, алюминий, латунь марки Л62, олово, свинец и другие в силу собственной громадной мягкости для гравировки непригодны, исходя из этого их используют в основном при штамповке, набивке и клеймении пуансонами. Для гравирования как ручным методом — штихелями, так и механическим — при помощи пантографа — направляться подбирать менее пластичные материалы. Лучшими материалами для гравирования являются стали марок У8А, А10А, У12А, латунь марки ЛС59, дюралюминий, и всевозможные пластмассы, такие как плексиглас (органическое стекло), эбонит, карболит и т. п. Время от времени при необходимости греверные работы создают и на таких мягких материалах, как малоуглеродистая сталь, цинк, латунь.
Углеродистые стали. Им направляться выделить особенное внимание, поскольку их применяют не только для граверных работ, но и для изготовления граверного режущего инструмента.
Сталь является сплавомжелеза с углеродом и с маленькими присадками кремния, других элементов и марганца. В зависимости от процента содержания углерода изменяются свойства стали. С повышением содержания углерода увеличиваются прочность, твердость, но понижается пластичность.
При гравировании используют инструментальные углеродистые стали следующих марок: У7, У8, У10, У7А, У8А и т. д. Буква У свидетельствует, что сталь углеродистая, буква А — что сталь улучшенного качества, т. е. с меньшим содержанием дефектных примесей; цифра показывает содержание углерода в десятых долях процента.
Самый обширно применяют сталь марки У8А. Из нее изготовляют цифровые и буквенные пуансоны, клейма, т. е. инструменты, каковые должны владеть достаточной пластичностью при высокой твердости, поскольку они подвергаются ударам. Сталь данной марки используют кроме этого для того чтобы холодной штамповкой.
Из стали марок У11А и У12А делают режущий инструмент, к примеру резцы для пантографа, для продольно- и круглоделительных автомобилей, штихели разной конфигурации для ручного гравирования, калибрующие маточники и т. п. В случае если требуется режущий инструмент с более высокой стойкостью режущей кромки для обработки жёстких материалов (штихели, граверные резцы для пантографа, и клейма сложной конфигурации), то рекомендуется изготовлять его из легированной инструментальной стали марки ХВ5.
Цветные металлы. В современном приборостроении цветные их сплавы и металлы находят широкое использование.
Медь — металл красного цвета, прекрасно поддается ковке, штамповке и прокатке в горячем виде и холодном; гравировать на ней легко, не смотря на то, что на чистой меди создают гравирование в редких случаях. Значительно чаще используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием и свинцом.
Алюминий — металл белого цвета, на воздухе скоро окисляется, но оксидная пленка предохраняет его от коррозии. Алюминий прекрасно куется, прокатывается и штампуется. В чистом виде алюминий весьма мягок и пластичен, исходя из этого гравировать его тяжело.
Более пригодны для гравирования его сплавы с другими цветными металлами. Главным преимуществом алюминия есть легкость.
Цинк — металл голубовато-белого цвета. Как и алюминий, на воздухе скоро окисляется, наряду с этим на его поверхности образуется узкая пленка, предохраняющая его от предстоящего окисления. В холодном виде в большинстве случаев хрупок, гравируется легко, а при нагревании До 120 °С прекрасно куется.
При предстоящем нагревании цинк снова делается хрупким.
Олово — серебристо-белый металл, мягкий и тягучий, прекрасно поддается прокатке и ковке. Олово прекрасно противостоит действию жидкости, кислот и воздуха, легко гравируется. В сплаве со свинцом используется как припой для пайки.
Свинец — металл серого цвета, скоро тускнеющий на воздухе. Особенности свинца — чрезвычайная мягкость и тяжёлый вес. Каждая механическая обработка свинца производится в холодном виде.
Свинцовая пыль и выделяющиеся при плавлении свинца газы крайне вредны для человека и приводят к тяжёлым отравлениям.
Цветные сплавы. При производстве граверных работ в технических изделиях самый обширно используют латунь, латунь, дюралюминий, гарт.
Латунь — сплав меди с цинком. Свойства бронзы определяются процентным содержанием цинка и других легирующих элементов. Цинк в латуни может составлять от 10 до 42 %. Цифра в марке бронзы показывает на процентное содержание меди. К примеру, в состав бронзы марки Л62 входит 62 % меди, другое образовывает цинк.
Латунь данной марки отличается пластичностью и используется в граверном деле для штамповки, тиснения клеймами и набивки металлическими пуансонами. Латунь марки ЛС59 одинаково удачно применяют и при ручном, и при механическом гравировании (на станке с пантографом), так как она дает чистую поверхность обработки.
Латунь — сплав меди с другими металлами (оловом, алюминием, никелем, марганцем и т. д.). Свойства и назначение латуни разны в зависимости от состава. Латуни подразделяют на алюминиевую, кремнистую, оловянистую, бериллиевую и др.
Дюралюминий — достаточно пластичный и вместе с тем прочный сплав алюминия с медью, магнием, железом и кремнием. Особенно удобен для гравирования механическим методом, т. е. на пантографе.
Типографские сплавы (гарт и другие) являются сплавами свинца, олова и сурьмы. На них прекрасно и легко гравировать. Из гарта изготовляют клише с гравировкой, печати разной конфигурации, факсимиле и пр. Используют и свинцово-сурьмяный баббит, что недорог и не имеет в собственном составе дефицитного металла — олова.
Данный сплав легок, а выгравированное на нем изображение сохраняется долгое время.
Пластмассы. Пластмассами именуются материалы на базе высокомолекулярных органических соединений. При нагревании под давлением они способны покупать заданную форму и сохраняют ее по окончании охлаждения. Пластмассы состоят преимущественно из связующего, пластификатора, красителя и наполнителя Связующим помогают разные неестественные и естественные смолы (битумы, асфальты, шеллак, канифоль и др.).
В качестве наполнителей используют древесную и кварцевую муку, очесы хлопка, асбестовое и стеклянное волокно, бумагу, хлопчатобумажную ткань, мел, тальк. Процентное содержание в пластмассах наполнителей, пропитанных связующим (до 65%), оказывает значительное влияние на их физико-механические особенности.
В зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при формовании, пластмассы делятся на две группы:
1) термореактивные (необратимые), затвердевающие по окончании переработки до образования неплавкого и нерастворимого материала; к термореактивным пластмассам относятся фенопласты, аминопласты и др.;
2) термопластичные (обратимые), не теряющие пластичности под действием давления и температуры, отвердевающие при охлаждении и талантливые плавиться при повторном нагреве; самый распространены такие термопласты, как полиэтилен, полистирол, эстролы, амидопласты.
Заготовки из пластмассы делятся на две группы: прессовочные материалы (пресс-материалы) в виде пресс-порошков, волокнистых материалов, пленки, крошки и т. п.; поделочные материалы — страницы, трубы и прутки.
Прессовочные материалы помогают для того чтобы способом тёплого прессования в пресс-формах либо литьем под давлением. В случае если на поверхность таких изделий необходимо нанести какие-либо символы, то их возможно взять в ходе образования изделий. В этом случае гравирование нужных знаков производится конкретно на пресс-формах.
Поделочные материалы являются заготовками для подробностей, изготовляемых механической обработкой. Из пластмасс, используемых для того чтобы с последующим гравированием, самый распространены следующие.
Органическое стекло (плексиглас) прозрачно, владеет высокими механическими особенностями, устойчивостью к действию масел и бензина, и низких температур. Недочётами оргстекла являются его довольно низкая теплоустойчивость (размягчается при нагреве до -85 °С) и недостаточная поверхностная прочность.
Из оргстекла изготовляют всевозможные круговые.
Изделия из оргстекла смогут быть окрашены в любой цвет методом выдержки в спиртоацетоновых растворах красителей. Оргстекло растворяется в ацетоне и дихлорэтане, что применяют при склеивании изготовленных из него подробностей.
Производят оргстекло в виде страниц толщиной от 0,8 до 30 мм. Оно прекрасно поддается всем видам механического и ручного гравирования, прекрасно склеивается, формуется и допускает изготовление подробностей с любой кривизной.
Целлулоид входит в группу так называемых эфи-роцеллюлозных пластиков, изготовляемых на базе разных их соединений и эфиров целлюлозы, получающихся при обработке целлюлозы кислотами либо вторыми веществами. Данный материал возможно прозрачным либо непрозрачным, бесцветным либо окрашенным. Используется он как поделочный для остекления устройств, для шкал, шильдиков, прокладок и т. д. Целлулоид прекрасно поддается механической обработке и ручному гравированию, склеиванию и штамповке.
Главный недочёт целлулоида — его сильная горючесть (впредь до самовоспламенения при долгом действии прямых солнечных лучей либо при нагреве до 100 °С), и склонность к пожелтению при долгом нахождении на свету. Целлулоид выпускается в страницах толщиной 0,15—5 мм.
Винипласт — термопластический материал коричневого цвета. Он владеет очень высокой стойкостью к действию воды, бензина, масел, спирта, кислот, щелочей, хорошими большой прочностью и диэлектрическими свойствами на удар; растворяется винипласт в дихлорэтане, ацетоне, бензоле и др. Используется как конструкционный и электроизоляционный материал, изделия из которого изготовляют механической обработкой. Винипласт прекрасно поддается механическому гравированию, хуже — ручному.
Недочётом винипласта есть низкая морозоустойчивость: при температуре ниже 15 °С он делается хрупким.
Винипласт производят в виде плит и листов толщиной 1—20 мм и в виде труб с внешним диаметром 10—166 мм и толщиной стены 2—80 мм.
Эбонит — материал тёмного либо темно-коричневого цвета. Используется он для лицевых панелей в устройствах. Эбонит прекрасно поддается механическому и ручному гравированию.
По окончании гравирования буквы и символы закрашивают белой краской. Выпускается эбонит в страницах размерами 1000X500 мм и толщиной 0,5— 32 мм, а также в виде прутков длиной 250—1000 мм и диаметром 5—75 мм.
Гетинакс — материал коричневого цвета, представляет собой слоистый пластик, наполнителем в котором помогает особая бумага. Он имеет полированную поверхность, эластичен при температуре 20 °С. Гетинакс есть конструкционным и электроизоляционным материалом; прекрасно поддается механическому гравированию, хуже — ручному.
Для особых целей (к примеру, для производства шкал, шильдиков) используют гетинакс, изготовленный из белой бумаги, пропитанной бесцветной резольной карбамидной смолой, причем на лицевой стороне верхнего листа бумаги отпечатан необходимый рисунок либо текст. Производят страницы гетинакса размерами 400X400 мм и толщиной 0,2— 50 мм.
Текстолит — слоистый пластик, приобретаемый методом тёплого прессования страниц ткани (бязи, миткаля и др.), пропитанных резольной бакелитовой смолой. Для ручного гравирования он непригоден из-за образования ворса. Механическое гравирование вероятно при солидном числе оборотов резца.
Толщина страниц текстолита 0,5—70 мм; листовой текстолит из шифона легко гравируется.
