Материалы для гравирования

Категория:
Граверное дело


Материалы для гравирования

Граверу необходимо знать основные физико-механические свойства металлов, сплавов и пластмасс, так как от этого зависит правильный выбор материала и инструмента. Например, для изготовления пуансонов (для набивки шильдиков) берут сталь У8А, печати под краску — латунь марки ЛС59 и т. д. Эти знания необходимы и для определения угла заточки инструмента.

Применяемые для гравирования металлы делятся на три основные группы: черные, цветные и благородные. К первой группе относится сталь; ко второй — медь, цинк, алюминий, олово, свинец, магний и их сплавы; к третьей — серебро, золото, платина. Металлы в чистом виде в качестве конструкционного материала почти не применяют, заменяя их сплавами. Пластичные материалы, например красная медь, алюминий, латунь марки Л62, олово, свинец и другие в силу своей большой мягкости для гравировки малопригодны, поэтому их применяют главным образом при штамповке, клеймении и набивке пуансонами. Для гравирования как ручным способом — штихелями, так и механическим — при помощи пантографа — следует подбирать менее пластичные материалы. Лучшими материалами для гравирования являются стали марок У8А, А10А, У12А, латунь марки ЛС59, дюралюминий, а также всевозможные пластмассы, такие как плексиглас (органическое стекло), эбонит, карболит и т. п. Иногда при необходимости греверные работы производят и на таких мягких материалах, как малоуглеродистая сталь, цинк, бронза.

Углеродистые стали. Им следует уделить особое внимание, так как их используют не только для граверных работ, но и для изготовления граверного режущего инструмента.

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом и с небольшими присадками кремния, марганца и других элементов. В зависимости от процента содержания углерода изменяются свойства стали. С увеличением содержания углерода повышаются прочность, твердость, но снижается пластичность.

При гравировании применяют инструментальные углеродистые стали следующих марок: У7, У8, У10, У7А, У8А и т. д. Буква У означает, что сталь углеродистая, буква А — что сталь улучшенного качества, т. е. с меньшим содержанием дефектных примесей; цифра указывает содержание углерода в десятых долях процента.

Наиболее широко используют сталь марки У8А. Из нее изготовляют цифровые и буквенные пуансоны, клейма, т. е. инструменты, которые должны обладать достаточной пластичностью при высокой твердости, так как они подвергаются ударам. Сталь этой марки применяют также для изготовления матриц холодной штамповкой. Из стали марок У11А и У12А делают режущий инструмент, например резцы для пантографа, для продольно- и круглоделительных машин, штихели различной конфигурации для ручного гравирования, калибрующие маточники и т. п. Если требуется режущий инструмент с более высокой стойкостью режущей кромки для обработки твердых материалов (штихели, граверные резцы для пантографа, а также клейма сложной конфигурации), то рекомендуется изготовлять его из легированной инструментальной стали марки ХВ5.

Цветные металлы. В современном приборостроении цветные металлы и их сплавы находят широкое применение.

Медь — металл красного цвета, хорошо поддается ковке, прокатке и штамповке в холодном и горячем виде; гравировать на ней легко, хотя на чистой меди производят гравирование в редких случаях. Чаще всего применяют сплавы меди с цинком, оловом, свинцом и алюминием.

Алюминий — металл белого цвета, на воздухе быстро окисляется, но оксидная пленка предохраняет его от коррозии. Алюминий хорошо куется, прокатывается и штампуется. В чистом виде алюминий очень мягок и пластичен, поэтому гравировать его трудно. Более пригодны для гравирования его сплавы с другими цветными металлами. Основным преимуществом алюминия является легкость.

Цинк — металл голубовато-белого цвета. Как и алюминий, на воздухе быстро окисляется, при этом на его поверхности образуется тонкая пленка, предохраняющая его от дальнейшего окисления. В холодном виде обычно хрупок, гравируется легко, а при нагревании До 120 °С хорошо куется. При дальнейшем нагревании цинк опять становится хрупким.

Олово — серебристо-белый металл, мягкий и тягучий, хорошо поддается ковке и прокатке. Олово хорошо противостоит действию влаги, воздуха и кислот, легко гравируется. В сплаве со свинцом применяется как припой для пайки.

Свинец — металл серого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. Особенности свинца — тяжелый вес и чрезвычайная мягкость. Любая механическая обработка свинца производится в холодном виде. Свинцовая пыль и выделяющиеся при плавлении свинца газы очень вредны для человека и вызывают тяжелые отравления.

Цветные сплавы. При производстве граверных работ в технических изделиях наиболее широко применяют латунь, бронзу, дюралюминий, гарт.

Латунь — сплав меди с цинком. Свойства латуни определяются процентным содержанием цинка и других легирующих элементов. Цинк в латуни может составлять от 10 до 42 %. Цифра в марке латуни указывает на процентное содержание меди. Например, в состав латуни марки Л62 входит 62 % меди, остальное составляет цинк. Латунь этой марки отличается пластичностью и применяется в граверном деле для штамповки, тиснения клеймами и набивки стальными пуансонами. Латунь марки ЛС59 одинаково успешно используют и при ручном, и при механическом гравировании (на станке с пантографом), так как она дает чистую поверхность обработки.

Бронза — сплав меди с другими металлами (оловом, алюминием, никелем, марганцем и т. д.). Свойства и назначение бронзы различны в зависимости от химического состава. Бронзы подразделяют на алюминиевую, кремнистую, оловянистую, бериллиевую и др.

Дюралюминий — достаточно пластичный и вместе с тем прочный сплав алюминия с медью, магнием, кремнием и железом. Особенно удобен для гравирования механическим способом, т. е. на пантографе.

Типографские сплавы (гарт и другие) являются сплавами свинца, сурьмы и олова. На них хорошо и легко гравировать. Из гарта изготовляют клише с гравировкой, печати различной конфигурации, факсимиле и пр. Применяют и свинцово-сурьмяный баббит, который дешев и не имеет в своем составе дефицитного металла — олова. Этот сплав легок, а выгравированное на нем изображение сохраняется длительное время.

Пластмассы. Пластмассами называются материалы на основе высокомолекулярных органических соединений. При нагревании под давлением они способны приобретать заданную форму и сохраняют ее после охлаждения. Пластмассы состоят в основном из связующего, пластификатора, наполнителя и красителя Связующим служат различные искусственные и естественные смолы (битумы, асфальты, шеллак, канифоль и др.). В качестве наполнителей применяют 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 существенное влияние на их физико-механические свойства.

В зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при формовании, пластмассы делятся на две группы:
1) термореактивные (необратимые), затвердевающие после переработки до образования неплавкого и нерастворимого материала; к термореактивным пластмассам относятся фенопласты, аминопласты и др.;
2) термопластичные (обратимые), не теряющие пластичности под воздействием температуры и давления, отвердевающие при охлаждении и способные плавиться при повторном нагреве; наиболее 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 — листы, прутки и трубы.

Прессовочные материалы служат для изготовления изделий методом горячего прессования в пресс-формах или литьем под давлением. Если на поверхность таких изделий нужно нанести какие-либо знаки, то их можно получить в процессе образования изделий. В этом случае гравирование необходимых знаков производится непосредственно на пресс-формах.

Поделочные материалы являются заготовками для деталей, изготовляемых механической обработкой. Из пластмасс, применяемых для изготовления изделий с последующим гравированием, наиболее распространены следующие.

Органическое стекло (плексиглас) прозрачно, обладает высокими механическими свойствами, устойчивостью к действию бензина и масел, а также низких температур. Недостатками оргстекла являются его относительно низкая теплостойкость (размягчается при нагреве до -85 °С) и недостаточная поверхностная прочность.

Из оргстекла изготовляют всевозможные круговые.

Изделия из оргстекла могут быть окрашены в любой цвет путем выдержки в спиртоацетоновых растворах красителей. Оргстекло растворяется в дихлорэтане и ацетоне, что используют при склеивании изготовленных из него деталей.

Выпускают оргстекло в виде листов толщиной от 0,8 до 30 мм. Оно хорошо поддается всем видам механического и ручного гравирования, хорошо склеивается, формуется и допускает изготовление деталей с любой кривизной.

Целлулоид входит в группу так называемых эфи-роцеллюлозных пластиков, изготовляемых на основе различных эфиров целлюлозы и их соединений, получающихся при обработке целлюлозы кислотами или другими веществами. Этот материал может быть прозрачным или непрозрачным, бесцветным или окрашенным. Применяется он как поделочный для остекления приборов, для шкал, шильдиков, прокладок и т. д. Целлулоид хорошо поддается механической обработке и ручному гравированию, штамповке и склеиванию. Основной недостаток целлулоида — его сильная горючесть (вплоть до самовоспламенения при длительном действии прямых солнечных лучей или при нагреве до 100 °С), а также склонность к пожелтению при долгом пребывании на свету. Целлулоид выпускается в листах толщиной 0,15—5 мм.

Винипласт — термопластический материал коричневого цвета. Он обладает чрезвычайно высокой стойкостью к воздействию воды, бензина, масел, спирта, кислот, щелочей, хорошими диэлектрическими свойствами и большой прочностью на удар; растворяется винипласт в дихлорэтане, ацетоне, бензоле и др. Применяется как конструкционный и электроизоляционный материал, изделия из которого изготовляют механической обработкой. Винипласт хорошо поддается механическому гравированию, хуже — ручному. Недостатком винипласта является невысокая морозостойкость: при температуре ниже 15 °С он становится хрупким.

Винипласт выпускают в виде листов и плит толщиной 1—20 мм и в виде труб с внешним диаметром 10—166 мм и толщиной стенки 2—80 мм.

Эбонит — материал черного или темно-коричневого цвета. Применяется он для лицевых панелей в приборах. Эбонит хорошо поддается механическому и ручному гравированию. После гравирования буквы и знаки закрашивают белой краской. Выпускается эбонит в листах 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 служит специальная бумага. Он имеет полированную поверхность, гибок при температуре 20 °С. Гетинакс является конструкционным и электроизоляционным материалом; хорошо поддается механическому гравированию, хуже — ручному. Для специальных целей (например, для производства шкал, шильдиков) применяют гетинакс, изготовленный из белой бумаги, пропитанной бесцветной резольной карбамидной смолой, причем на лицевой стороне верхнего листа бумаги отпечатан нужный рисунок или текст. Выпускают листы гетинакса размерами 400X400 мм и толщиной 0,2— 50 мм.

Текстолит — слоистый пластик, получаемый путем горячего прессования листов ткани (бязи, миткаля и др.), пропитанных резольной бакелитовой смолой. Для ручного гравирования он малопригоден из-за образования ворса. Механическое гравирование возможно при большом числе оборотов резца. Толщина листов текстолита 0,5—70 мм; листовой текстолит из шифона легко гравируется.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум