вторник, 27 мая 2008 г.

Резцы

Речь пойдет о профессиональном изготовлении высококачественных резцов по дереву.

Наковальня

Прежде всего, необходимо организовать рабочее место хотя бы в самом упрощенном варианте. Обязательно наличие наковальни. Желательно, чтобы она была массой примерно 100 кг, ровная, не разбитая и надежно укрепленная на массивной чурке, вкопанной в землю или забетонированной в грунте. Наковальня на столе или стуле, а также случайные "железки", обрезки рельса — все это несерьезно, да и небезопасно.

кузнечные клещи

Понадобится пара кузнечных клещей длиной 0,5 м. Клещи проще всего сделать из стального прутка диаметром 12 мм.

Для изгиба заготовок можно использовать круглогубцы и обыкновенные пассатижи с проточенными полукруглыми канавками в губках.

Горн тоже обязателен. Обычно это стол с очагом, то есть с горновым гнездом для нагрева заготовок. В центре очага устроена фурма, через которую в очаг снизу подается воздух, обеспечивающий интенсивное горение угля.

Горн
Горн

Однако горн можно сделать и попроще. Каркас его сварен из стального уголка с шириной полки 40 мм, а на каркас установлены на заклепках панели из кровельного железа.

Основа горна — стальная плита

Основа горна — стальная плита 2 толщиной 18 мм. В ней профрезировано прямоугольное отверстие размером 80 х 150 мм для стальной фурмы 1 тоже толщиной 18 мм. Дабы фурма в отверстие не провалилась, стенки 3 отверстия имеют небольшую конусность. Отверстий в фурме диаметром 5 мм нужно сделать как можно больше.

Короб 4 — золонакопитель сварен из 4-миллиметровой стали и приварен к плите под фурмой. На трубе для подачи дутья вместо воздушной заслонки типа шибера можно с успехом использовать дюймовый водопроводный (паровой) кран. Дюймовой трубы для подачи дутья тоже достаточно. Наш горн, закрытый с трех сторон, имеет вытяжную трубу диаметром 250 мм и высотой около 4 м. Заслонки на дымовой трубе зимой на ночь закрываем.

В качестве нагнетателя подойдет пылесос, но лучше установить небольшой центробежный вентилятор. Уголь годится любой (даже древесный), только не очень крупный. Подойдет и "отсев". Желательно, чтобы уголь был немного влажным, так как такой уголь ровнее горит. Предпочтительнее, чтобы емкость с маслом для закалки находилась в самом горне — воздух будет чище, да и в работе удобнее.

Металл для резцов обычно подбирают листовой, причем без раковин. Желательно его предварительно и пошлифовать. Обычную углеродистую сталь для резцов лучше не применять: режущую кромку сформировать трудно, а если заготовка нагреется при заточке, вся работа пойдет насмарку. Неплохие резцы выходят из рамных пил толщиной 2-2,5 мм, можно для небольших резцов раскроить старую ножовку по дереву. И вообще очень важно определиться с каким-то конкретным классом стали, допустим, сделать запас стали 9ХМФ (она недефицитна) и работать только с ней. При этом в процессе работы подобрать для стали необходимые режимы закалки и отпуска (методом "тыка" или по справочнику) и не мучиться в дальнейшем с разными сталями от скальпелей и подшипников. Ведь при работе со сталью одного класса появится уверенность, что сделанное тобою изделие получится качественным.

Металл, из которого выполнены деревообрабатывающие инструменты (циркулярки, рамные пилы, ножи от рейсмусовых станков, ленточные полотна и т.п.) хорошо подходят для наших резцов. Рабочие поверхности их ровные, шлифованные. В конце концов, что предназначено резать дерево, то и должно это делать. И к тому же, как правило, стали, из которых изготовлены эти инструменты, имеют такие же режимы закалки и отпуска.

Для раскроя металла на заготовки понадобятся мощные ножницы. Хорошо, если у кого-то есть доступ к "гильотине". Бензорез-автоген в этом деле плохой помощник — от него при резке летят брызги, у заготовок получаются неровные края, в металле образуются микротрещины. Да и не любит легированная сталь такого обращения — коробится, ломается. В крайнем случае, можно обойтись и дедовским методом. Обыкновенную рамную пилу из стали 9ХМФ, 9ХФ, 9ХС и пр. рубят на наковальне зубилом, сделанным из сверла диаметром 25 мм (угол заточки — 90°). Металл размечают чертилкой и в несколько приемов прорубают лист почти на половину толщины. Далее лист переворачивают и по обратной стороне (следы зубила видны) наносят по этому следу удары острым носком слесарного молотка. В результате металл раскалывается, как стекло, причем получается достаточно ровная линия раскола.

Нужно учитывать, что металл, как и дерево, имеет волокна, вдоль которых и следует рубить. Поперек волокна рубить труднее. Труд каторжный, шумный и опасный, так как куски летят во все стороны. Но резцами той поры люди пользуются по сей день и на немецкий "Золинген" менять не собираются. Не столь красиво выглядят, но напильником не заточишь, словом, не "буржуйские" штучки на полгода интенсивной работы.

Итак, заготовки готовы и теперь можно придавать им нужную форму.

Если требуется сформировать полукруглую стамеску для ручной резьбы, то полоску металла нужной ширины общей длиной 110-150 мм укладывают в горн на разогревшийся уголь и равномерно нагревают всю заготовку примерно до 1150 °С (до соломенно-желтого цвета). Следует заметить, что легированные стали очень не любят крайностей термообработки: недогрев вызывает трещины, перегрев — крупнозернистость. Нагретую заготовку очень быстро переносят на матрицу, укладывают в нужный паз и с помощью пуансона и молотка придают заготовке форму желоба. Теперь она должна сама остыть. Никакой воды и прочего принудительного охлаждения. При формировании хвостовика тот конец заготовки, который вам меньше нравится, опять нагревают в горне до той же температуры (до 1150°С), затем его оконечную часть длиной 30-40 мм уплощают до толщины 6-7 мм. Уплощение осуществляют либо в небольших тисках, либо на наковальне молотком (последний способ не так аккуратен). Далее на наждаке хвостовик затачивают в виде конуса, рабочую часть будущего резца торцуют и затачивают под углом 20°. Впереди закалка, а пока несколько подробнее остановимся на конструкции матриц и пуансонов.

Как известно, матрица является частью штампа, которая имеет углубление, соответствующее по форме (или контуру) детали, которую нужно получить. Другой частью штампа служит пуансон, который давит на заготовку, находящуюся в матрице.

Штамп
Штамп
а — матрица; б — пуансон

Собственно матрица — это стальная толстая плита с несколькими продольными углублениями различного профиля. Выполнить ее может любой фрезеровщик. Снизу к матрице приварен 4-гранный брусок, с помощью которого матрицу укрепляют на наковальне. Для изготовления резцов разного профиля более практично готовить для каждого изделия персональную матрицу.

Что касается пуансонов, то для полукруглых стамесок их делают из круглых металлических стержней, сформировав по всей длине каждого стержня площадку (лыску) для удара молотком. В качестве пуансонов для "штамповки" узких резцов приспосабливают ножеобразные пластины используемого металла. Для формирования резцов-уголков часто применяют большие трехгранные напильники, у которых стачивают насечку. Но при серийном производстве для такого пуансона желательна более "серьезная" сталь, нежели У7.

Все, что связано с закалкой, определяется классом стали. Если вам попалась неизвестная сталь, то надо найти справочник и "плясать" от указанных там режимов термообработки.

Если же вы предпочли "терзать" рамную отечественную пилу или дедовскую ножовку (не очень старую все же, так как раньше их делали из углеродистой стали), то опять, пожалуйста, нагрейте резец до тех же 1150 °С. Только в этот раз грейте не весь резец, а только его рабочую часть длиной 20-30 мм, после чего быстро погружайте ее в масло, интенсивно помешивая.

Вот и вся закалка, если не принимать во внимание почти стеклянную хрупкость вашего шедевра. Так что к работе закаленный резец явно не готов, и ему требуется еще отпуск.

Если ваша "партия" резцов состоит всего из одного экземпляра, отпустить его можно и на свечке. Достаточно зачистить выпуклую сторону резца до металлического блеска и нагреть внутреннюю поверхность рабочей части резца в пламени свечи. Нагрев ведут от периферии рабочей части к режущей кромке до 300 °С, т. е. до появления васильково-синего цвета побежалости. Попробуйте провести подобный отпуск.

Отпуск резца на пламени свечи
Отпуск резца на пламени свечи

Если же партия резцов большая, а термопечи с термометром нет, то можно воспользоваться достаточно большой емкостью, наполнить ее минеральным маслом, загрузить в нее инструмент и нагреть обычным способом до кипения, то есть до 300 °С.

Далее резцы отмывают от масла, очищают от окалины, затачивают, доводят до ума, насаживают ручки. Для них можно использовать древесину маньчжурского ореха. Ручки получаются красивыми, легкими, прочными, а так как древесина хорошо впитывает пот с ладони, резец в руке не скользит.

Восковая мастика подчеркивает красоту текстуры древесины ореха.

Обжимные кольца на ручках можно делать из латуни или ставить железные фабричные.

Готовность резца к работе проверяют довольно простым способом. Если термообработка произведена правильно, то хороший напильник оставляет на внешней (выпуклой) стороне резца едва заметную бороздку. Если нет, значит сталь слишком хрупкая, так что отпуск придется повторить. Если же напильник пошел по резцу, как по маслу, то надо повторить и закалку, и отпуск.

Перед заточкой и доводкой режущей кромки не забудьте на полировальном круге с пастой ГОИ до зеркального блеска обработать внутреннюю поверхность резцов. Это залог того, что процесс всей доводки будет под контролем. Угол заточки лезвия 15-20°.

среда, 21 мая 2008 г.

Как правильно паять

Чтобы с помощью пайки получить надежное качественное соединение, спаиваемые поверхности прежде всего необходимо очистить от оксидной пленки, а также от масляных и других загрязнений. Механическую очистку осуществляют шлифовальной шкуркой, напильником или шабером. В нашем конкретном случае, работая надфилем, постарайтесь, чтобы промежуток между краями обрезов был везде одинаков и не превышал 0,1-0,3 мм. Такой небольшой промежуток необходим для появления капиллярного давления, которое будет способствовать засасыванию припоя в промежуток.

Если на спаиваемых поверхностях имеются следы жира или масла, то их удаляют горячим раствором какой-либо щелочи, 10%-ным раствором соды.

Если очистить механическим способом деталь по какой-либо причине не удается, то детали протравливают в разведенных кислотах. Обычно для меди и ее сплавов берут 10 %-ный раствор соляной кислоты, который должен быть подогрет до 50-70 °С.

После очистки и подгонки деталей места спайки лудят. Предварительное лужение весьма важно, так как значительно повышает прочность и плотность шва. Конечно, в случае необходимости паяние ведут и по чистой поверхности (без предварительного лужения), но качество соединения будет более низким.

Для предварительного лужения применяется тот же припой, какой используют для "основного" паяния. Если, например, паять предполагают припоем марки ПОС 30 (припой оловянно-свинцовый, содержащий 30% олова), то и предварительное лужение должно вестить этим же припоем.

Перед паянием соединяемые детали обязательно скрепляют между собой, чтобы места соединений не расходились при сравнительно небольших механических воздействиях, например, при работе паяльником.

Самый простой способ скрепления деталей — обвязка их мягкой проволокой (лучше железной), сжатие струбцинками, загибом шва с образованием "замка".

Значительно облегчают паяние специальные вещества — флюсы, служащие для удаления оксидной пленки с поверхности припоя и паяемого материала. При этом одни флюсы применяют для пайки самых различных материалов, другие имеют узкоспециализированное назначение. Так, соляная кислота служит при пайке стальных или оцинкованных изделий, хлористый цинк (насыщенный раствор цинка в соляной кислоте) — деталей из стали, меди и латуни, нашатырь необходим для обслуживания жала паяльника, канифоль — для пайки проводов и соединений в электрических схемах.

Применять кислотные флюсы — хлористый цинк и нашатырь — для пайки электрических проводов не рекомендуется. Для подобных случаев более употребительны такие бескислотные флюсы, как канифоль или ее раствор в этиловом спирте.

Для удобного хранения и рационального расходования жидкого флюса нетрудно приспособить флакон от крема-краски для волос. Конец конусного колпачка такой тубы проткните по оси, например, булавкой. Отверстие диаметром 0,3-0,5 мм позволит наносить количество флюса, которое обеспечит экономный расход содержимого флакона и чистоту пайки. Емкость подойдет и для других жидкостей, необходимых в радиолюбительском деле.

Чтобы предотвратить испарение и загрязнение флюсов, отверстие "заглушите" подходящей по диаметру иглой или отрезком жесткой проволоки.

Флакон, приспособленный для хранения жидкого флюса
Флакон, приспособленный для хранения жидкого флюса

понедельник, 19 мая 2008 г.

Золочение

Золочение изделий из стали, меди и других металлов и сплавов — дело не простое! Здесь как при приготовлении реактивов, так и при подготовке изделий к золочению требуется опыт. Малейшая неточность в технологии, крошечная ошибка в рецепте способны перечеркнуть не только результаты работы, но и безвозвратно уничтожить драгоценный металл. Поэтому для приобретения опыта, да и просто для перестраховки все предстоящие операции предварительно осмыслите и манипулируйте сначала с малыми количествами реактивов. Испорченные же растворы не выбрасывайте, а собирайте в отдельные емкости для возможной их регенерации, а также выделения золота.

Известно, что золото дает хорошее сцепление с основой из меди, латуни и серебра. А вот сплавы, содержащие никель (например, нержавеющая сталь), требуют особой подготовки, поэтому при золочении изделий из никеля на их поверхность обычно наносят подслой из меди.

Различают как гальванический, так и химический способы золочения. Но гальванику в домашних условиях осуществить очень сложно, так как для этого процесса потребуются специальное оборудование (гальваническая ванна; источник, позволяющий обеспечить ток плотностью 0,1-0,3 А/дм2, система подогрева электролита до 70-80°С), а также достаточно редкие реактивы — дорогие и ядовитые, которые в открытую продажу обычно не поступают.

Намного практичнее химические способы золочения. Правда, составы для химического золочения также включают в себя цианистые соединения, но не на основе ядовитого цианистого калия, а на основе безвредной желтой кровяной соли.

Основа всех рецептов для химического золочения — цианистое золото. Чтобы приготовить его, понадобится изготовить "царскую водку", то есть смесь концентрированных кислот: соляной HCl и азотной HNO3, взятых в соотношении 3 : 1 (по объему). Готовим "царскую водку" в фарфоровом сосуде. Помните, операция эта очень опасная! Берегите глаза, кожу и органы дыхания. Смешивание кислот обязательно проводите под вытяжкой или, в крайнем случае, на открытом воздухе. Готовую "царскую водку" выдерживают под крышкой сутки.

Далее готовим золото: золотой предмет расковываем в фольгу и режем на кусочки. Загружаем эти кусочки в "царскую водку" из расчета 1 г золота на 10 мл раствора и ждем, когда они растворятся (это может занять и 2-3 ч, и 2-3 суток — все зависит от крепости кислот и толщины кусочков фольги). Получившийся раствор сливаем с осадка. Собираем водяную баню и осторожно выпариваем раствор при 70-80 °С, помешивая его стеклянной палочкой, до получения густого "сиропа" темно-желтого цвета. Раствор нельзя перегревать, так как золото выпадет в нерастворимый осадок. Полученный "сироп", содержащий хлорное золото АuС13, и будем использовать как основу составов для предстоящего золочения.

Теперь займемся собственно раствором для химического золочения. Готовим в фарфоровой чашке емкостью 2-3 л (подойдет и 3-литровый стеклянный баллон, конечно, тщательно промытый) смесь из 2 л горячей (50-60°С) дистиллированной воды (или воды от "шубы" из морозильника холодильника), 15 г сиропа (хлорного золота), 65 г поташа (углекислого калия К2СО3), 65 г поваренной соли ("Экстра"). Предназначенный для золочения предмет тщательно очищаем от жира, прокипятив в стиральной соде или в 10-20%-ном растворе NaOH, и после промывки протравливаем в 25%-ной соляной кислоте, после чего опять промываем.

Остается в фарфоровую емкость налить нужное количество горячего (50-60°С) раствора для золочения, погрузить в раствор наше изделие и дотронуться до него цинковой палочкой. На поверхности изделия появляется слой золота. Изделие извлекаем, промываем и слегка полируем шерстяной тканью.

Существует и более простой способ золочения — натиранием, но нанесенный слой золота при этом получается тоньше.

Паста для натирания:

хлорное золото…………….10 г

желтая кровяная соль……...30 г

винный камень (кремортартар, КС4Н5О6)... .5 г

молотый мел (зубной порошок)…………….55 г

Добавим к смеси компонентов воду до образования кашицы, и шерстяной тряпочкой натираем этой кашицей предварительно обезжиренное, протравленное соляной кислотой и промытое в воде изделие.

В случае если золотое покрытие получится неровным, пятнистым, хорошо поможет делу предварительное меднение изделия.

Практичный способ химического меднения железа и стали заключается в следующем. Сначала изделие покрывают с помощью кисти раствором, состоящим из 20 г соляной кислоты, 20 г воды, 10 г хлористого цинка. Дают раствору стечь, после чего наносят второй состав (другой кистью), приготовленный из 10 г медного купороса и 160 г воды.

Когда готовят этот раствор, то выпадает осадок, и, чтобы его растворить, в состав добавляют нашатырный спирт.

Менее качественное меднение обеспечивает погружение предварительно протравленного железного (стального) изделия в раствор, содержащий 50 г медного купороса, 50 г 98%-ной концентрированной серной кислоты и 1 л воды. Не забудьте только, что необходимо кислоту лить в воду.

Как меднение, так и золочение можно производить в домашних условиях, но успех зависит от выполнения следующих требований:

• грамотное составление растворов;

• применение чистых реактивов;

• использование только дистиллированной воды;

• тщательная подготовка поверхности изделий;

• соблюдение температурного режима.

Поэтому перед тем как решиться на золочение, тщательно прикиньте свои возможности, и только найдя их достаточными, приступайте к делу.

Общеупотребительные названия и формулы примененных реактивов:

• поташ — углекислый калий К2СО3;

• желтая кровяная соль, желтое синь-кали — железосинеродистый калий K4[Fe(CN)6 • ЗН2О (с кислотами выделяет ядовитый цианистый водород, при прокаливании дает карбид железа, цианистый калий и азот, то есть требует особо осторожного обращения);

• хлорное золото — АuСl3 (желтые кристаллы), в водном растворе хлорного золота при 70°С выпадает нерастворимый осадок — золото;

• хлористый цинк — ZnCl2, гигроскопичен, едкий реактив;

• винный камень — кремортартар, КС4Н5О6;

• "царская водка" — смесь 3 частей концентрированной соляной кислоты с 1 частью концентрированной азотной кислоты;

• медный купорос — CuSO4 • 5Н2О.

Удаление ржавчины

На поверхности стальных изделий под действием кислорода воздуха, влаги и углекислого газа, то есть в результате коррозии, образуется рыхлая масса оксидов и гидрооксидов железа, называемая ржавчиной. Оксидные соединения на поверхности стали (в отличие от оксидов на поверхности некоторых других металлов, например, алюминия) не защищают металл от дальнейшего окисления, поэтому появление ржавчины нежелательно.

С ржавлением борются всеми возможными средствами: добавляют в сталь легирующие элементы, подвергают стальные изделия термообработке, наносят на них защитные покрытия. Понятно, последний способ самый доступный и наиболее распространенный. Однако, чтобы нанести такое защитное покрытие, поверхность изделия опять же надо очистить от ржавчины.

Мы рассмотрим достаточно эффективный способ удаления ржавчины с поверхности стальных изделий химическими методами, то есть травлением, которое обычно используется тогда, когда механические методы удаления ржавчины с поверхности нецелесообразны по техническим или экономическим причинам. При массовом производстве стальных деталей травление применяется очень широко, поскольку процесс этот весьма производителен и позволяет обрабатывать изделия любой толщины и конфигурации.

Травление сталей ведут, как правило, в растворах серной, соляной или фосфорной кислот в присутствии ингибиторов. Для очистки от ржавчины подходят и другие кислоты, но применять, например, лимонную кислоту — дорого, использование же азотной кислоты сопряжено с повышенной опасностью.

Роль ингибиторов заключается в торможении химических процессов при травлении и предотвращении растворения самого металла. Заметим, что концентрированная серная кислота не взаимодействует с углеродистой сталью, а фосфорная, удаляя ржавчину, фосфатирует поверхность, образуя на ней защитную пленку. Поэтому эти кислоты вообще-то могут использоваться и без ингибиторов, но на практике ингибиторы присутствуют почти во всех травящих растворах.

Процесс удаления ржавчины состоит из следующих последовательно выполняемых операций: обезжиривание, первая промывка водой, травление, вторая промывка водой, нейтрализация остатков травильного состава, третья окончательная промывка водой и сушка.

Обезжиривание поверхности (в сочетании с удалением всяких других загрязнителей) необходимо для обеспечения равномерного доступа травильного раствора к очищаемой поверхности (при наличии жировых или иных загрязнений травление будет неравномерным).

Практически все руководства рекомендуют обезжиривать поверхности органическими растворителями (и неэтилированным бензином тоже), но подобные водонерастворимые препараты достаточно трудно смываются водой, что часто приводит к неравномерному травлению.

Поэтому в домашних условиях для обезжиривания лучше пользоваться водными растворами синтетических моющих средств или просто горячим раствором соды.

После этого деталь промывают водой (первая промывка) и сразу — не высушивая — помещают в травильный раствор.

В таблице приведены составы наиболее употребительных травильных растворов и режимы травления. Имейте в виду, что в приведенных рецептах фигурирует серная кислота плотностью 1,84 г/см3, соляная кислота — 1,19 г/см3 и ортофосфорная кислота — 1,7 г/см3. В качестве ингибитора добавляют препарат БА-6 (смесь бензиламина и уротропина), наиболее эффективно проявляющий себя в растворе соляной кислоты, или катапин (парадодецилбензилпиридный хлорид), являющийся универсальным ингибитором.

Обрабатываемую деталь полностью погружают в травильный раствор и выдерживают в нем определенное время. Указанные здесь интервалы рабочих температур отвечают оптимальным условиям работы травильного раствора.

Время выдержки изделий в травильном растворе зависит не только от температуры раствора, но и от марки стали (время обработки, указанное в таблице, характерно для малоуглеродистых сталей).

Составы растворов и режимы травления углеродистой стали
№ Компоненты раствора Концентрация раствора, г/л Режим обработки
температура, °С время, мин
I Серная кислота 200 - 250 60 - 80 10 - 30
Ингибитор 1 - 5
II Соляная кислота 30 -50 15 - 35 3 - 30
Серная кислота 175 - 200
Ингибитор 1 - 5
III Соляная кислота 200 - 250 15 - 35 3 - 30
Ингибитор 1 - 5
IV Серная кислота 120 - 170 65 - 85 6 - 8
Хлористый натрий 140 - 180
V Серная кислота 125 - 200 15 - 35 50 - 60
Хлористый натрий 30
VI Присадка 4М 1 - 2 70 - 80 20 - 60
Ортофосфорная кислота 100 - 150

Как видно из таблицы, не все растворы годятся для обработки изделий при комнатной температуре. Это не значит, что та же ортофосфорная кислота не будет "работать" при температуре 20-25°С. Она прекрасно удалит ржавчину и в этих условиях, но придется перемешивать раствор около поверхности изделия и увеличить время обработки.

Для удаления ржавчины с труднодоступных участков поверхности (при невозможности погружения детали в раствор) используют травильные пасты. Обратите внимание на то, что при получении этих паст сначала растворяют в воде производные целлюлозы, жидкое стекло и бумажную массу и только потом добавляют кислоты и формалин.

Три состава травильных паст на основе соляной кислоты для углеродистых сталей
Компоненты Составы
I II III
Соляная кислота, мл 500 500 500
Формалин, мл 40 40 40
Жидкое стекло, мл 50 50 50
Оксиэтилцеллюлоза, г - 20 -
Карбоксиметилцеллюлоза, г - - 20
Бумажная масса, г 30 10 10
Вода, мл 500 500 500

Состав травильной пасты на основе ортофосфорной и серной кислот несколько сложнее:

кислота ортофосфорная…………..24 мл

кислота серная……………………..77 мл

контакт Петрова……………………5 г

ингибитор (катапин)……………….5 г

сульфитцеллюлозный щелок………146 г

инфузорная земля (трепел) ..............360 г

вода………………………………….170 мл

Пасты наносят деревянным или пластмассовым шпателем на очищаемую поверхность (после обезжиривания и первой промывки водой) слоем толщиной 1-3 мм. Время выдержки колеблется от 20 до 40 минут, но лучше проверять результаты травления визуально, удаляя шпателем часть пасты с очищаемой поверхности.

После травления следует вторая промывка водой, необходимая для удаления травильного раствора (или пасты).

Для нейтрализации остатков травильного состава чаще всего используют раствор нашатырного спирта (48% воды, 48% этилового спирта и примерно 2% нашатыря). Повторяем, данная операция необходима для полного удаления органических составляющих травильного раствора, в частности, ингибитора.

В процессе третьей и окончательной промывки нейтрализующий раствор удаляют струей воды.

В процессе сушки на воздухе на влажной поверхности стали образуется достаточно прочная (в первое время) оксидная пленка, а при использовании препаратов с фосфорной кислотой — прочная пленка из фосфатов, поэтому вытирать влажную поверхность не следует.

Ингибиторы применяют иногда не в составе травильных растворов или паст, а отдельно. Тогда их наносят на изделие после второй промывки.

Составы паст-ингибиторов
Компоненты Составы
I II
Гидрат оксида натрия, г - 9
Двухромовокислый натрий, г 40 23
Хромовокислый натрий, г 90 -
Сульфит-целлюлозный щелок, г 5 48
Инфузорная земля (трепел), г 800 380
Вода, мл 950 470

Как правило, после удаления ржавчины с поверхности на последнюю наносят защитное покрытие — углеродистая сталь недостаточно коррозионно устойчива и оставлять ее поверхность незащищенной нельзя.

Кроме приведенных составов существует много готовых препаратов, используемых в быту, в основном, для защиты кузова и других деталей автомобилей.

Чтобы ориентироваться в имеющихся в продаже препаратах, отметим, что одни из них только удаляют или преобразуют ржавчину, создавая на поверхности изделия фосфатированную пленку, поэтому применение подобных средств обязательно сопровождается последующей тщательной нейтрализацией их остатков и промывкой поверхности водой.

Другие препараты представляют собой модификаторы ржавчины и образуют на поверхности стали слой металлокомплексных соединений, позволяющий прочно закрепить на поверхности остатки ржавчины.

Такими модификаторами являются, например, "Автопреобразователь ржавчины" (ТУ 6-15-1218-80), средство "Феран" и некоторые другие. При этом "Феран" образует настолько стойкую пленку, что она даже служит в качестве самостоятельного (но все-таки временного!) защитного покрытия.

Еще более эффективны комбинированные грунтовки — преобразователи ржавчины, содержащие с своем составе полимерный пленкообразователь.

К таким грунтовкам относятся составы ВА-01 ГИСИ, ВА-0112, Э-К4-0184, Ферро-Барьер СП-1.

суббота, 10 мая 2008 г.

Чугун

В последнее время благодаря многочисленным публикациям, посвященным конструированию самодельных сварочных трансформаторов и выпрямителей для ручной сварки, у самодельщиков появилась возможность активнее использовать сварку (в быту, на приусадебном участке, в фермерском хозяйстве). Кроме того, в продаже появились множество малогабаритных источников питания сварочной дуги, причем как отечественного, так и зарубежного производства.

Итак, предположим, что оборудование у вас имеется, навыки в зажигании сварочной дуги и поддержании ее устойчивого горения отработаны, приемы наложения сварных швов в различных пространственных положениях освоены... Осталось выяснить, чем сваривать и как сваривать? И если сварку большинства сталей в бытовых условиях осуществить достаточно просто, и, самое главное, необходимые сварочные электроды сейчас всегда бывают в продаже, то со сваркой чугуна, являющегося наряду со сталью одним из основных конструкционных материалов в машиностроении, возникают проблемы.

Чугун — это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода превышает 2,14%. Высокое содержание углерода в чугуне приводит к тому, что в отличие от сталей углерод в чугуне находится в свободном состоянии. Например, в наиболее широко распространенном сером чугуне углерод существует в виде включений графита (вспомним, что чугун мажется), обуславливающем его низкую пластичность, невысокую прочность и плохую свариваемость.

Сварщики-практики считают, что свариваемость чугуна в основном связана со строением структуры чугуна в изломе. Так, чугуны, имеющие мелкозернистый излом светло-серого цвета, свариваются легче, чем чугуны, у которых излом характеризуется крупнозернистой структурой и имеет темно-серый или, что еще хуже, черный цвет. Практически не поддаются сварке промасленные чугуны, а также чугуны, подвергавшиеся воздействию агрессивных сред.

Главная беда при сварке чугуна — низкое качество сваренного соединения, что связано с интенсивной закалкой металла в зоне сварного шва, то есть с повышением хрупкости металла в этой зоне.

В условиях производства электродуговую сварку чугуна осуществляют горячим методом, при котором производится предварительный нагрев свариваемых деталей до температуры 600-650°С. Существует и холодный метод, когда детали перед сваркой нагревают совсем не сильно (до температуры 150— 250°С) или вообще не нагревают.

В обычных условиях, когда специальное нагревательное оборудование отсутствует, а потребность в сварке чугунных деталей носит эпизодический характер, более подходящей является холодная сварка чугуна специальными электродами.

В промышленности широкое применение для сварки чугуна без нагрева нашли электроды ОЗЧ-2 с медным стержнем, покрытым специальным составом, и электроды МНЧ-2 со стержнем из сплава никеля, меди, железа и марганца (монельметалла). Металл, наплавленный электродами МНЧ-2, лучше поддается обработке резанием, однако эти электроды весьма дефицитны и дороги. Электроды марки ОЗЧ-2 дешевле, к тому же их сравнительно легко изготовить самостоятельно.

Как уже говорилось, электрод ОЗЧ-2 представляет из себя медный стержень с электродным покрытием, содержащим железный порошок — 50%, мрамор — 27%, плавиковый шпат — 7%, кварц — 4,5%, ферромарганец — 2,5%, ферротитан — 6%, ферросилиций — 2,5%, соду — 0,5% (по массе). Не надо пугаться большого числа компонентов, поскольку при изготовлении самодельных электродов можно воспользоваться готовым покрытием от широко распространенных электродов для сварки стали. Например, для сварки чугуна постоянным током подойдет покрытие электродов марки УОНИ-13/55 или ОЗС-2, а для сварки переменным током — покрытие электродов АНО-4 или АНО-5.

Порядок изготовления электродов для сварки чугуна следующий. Отрезки медной проволоки (медь марок М2, МЗ и др.) диаметром 3-5 мм и длиной около 450 мм непосредственно перед нанесением на них покрытия зачищают наждачной бумагой и обезжиривают каким-либо органическим растворителем. С соответствующих стальных сварочных электродов скалывают покрытие, измельчают его и смешивают в пропорции 1:1 (по массе) с железным порошком или мелкими стальными опилками. Затем все тщательно перемешивают с жидким стеклом (к сухой смеси компонентов добавляют около 30% водного раствора жидкого стекла, то есть силикатного клея). В полученную сметанообразную массу вертикально окунают подготовленные отрезки медной проволоки и медленно (желательно с постоянной скоростью) извлекают из обмазочной массы, дав стечь ее излишкам. Толщина слоя покрытия в этом случае должна составить 1,5-2 мм. Далее электроды сначала сушат на воздухе в вертикальном положении, а потом прокаливают при температуре 200-250°С, используя для этого, например, духовку кухонной плиты.

Сварку самодельными электродами ведут короткой дугой, причем при использовании постоянного тока — на обратной полярности ("+" на электроде). Обязательны перерывы в работе для охлаждения детали до температуры 50-60°С. Значение сварочного тока при диаметрах электрода 3-5 мм составляет 90-180 А. Для обеспечения качественной сварки шов накладывают короткими участками длиной по 30-50 мм и сразу после сварки проковывают (практика показала, что тщательная проковка металла предотвращает появление трещин в сварном шве).

Если нет времени или желания заниматься изготовлением электродов, неплохие результаты в бытовых условиях обеспечит сварка чугуна комбинированными медно-стальными электродами. Последние делают, навивая поверх электрода (с покрытием), предназначенного для варки стали (УОНИ 13/45, АНО-4 и др.), спираль из медной или латунной проволоки диаметром 1,5-2 мм (масса этой спирали должна быть примерно в 4-5 раз больше массы стального стержня используемого электрода).

При сварке комбинированным электродом, как и вообще при холодной сварке, нельзя допускать сильного разогрева свариваемых деталей, поэтому процесс ведут на минимально возможном сварочном токе короткими участками "вразброс" (с обязательной проковкой полученных швов молотком) и, конечно, с перерывами для остывания обрабатываемой детали.

Следует, наверное, сказать несколько слов и о газопламенной сварке чугуна. Ведь этот способ является одним из наиболее надежных, особенно при сварке серого чугуна, причем здесь можно обойтись без специальных сварочных материалов, хотя некоторое оборудование все-таки потребуется.

При газопламенной сварке легко осуществить более медленный и равномерный нагрев (или охлаждение) детали. В результате в металле сварного шва и на границах шва воздаются более благоприятные условия для графитизации углерода, уменьшается вероятность возникновения внутренних напряжений и появления трещин.

Однако газопламенную сварку обычно проводят с подогревом детали. Местный подогрев ведут пламенем горелки непосредственно перед сваркой, общий подогрев как и при горячем методе электродуговой сварки, выполняют в специальных печах. В качестве присадочного металла используют литые чугунные прутки. Сварку ведут нормальным или науглероживающим пламенем, применяя флюс из буры или смеси: буры — 56%, соды и поташа — по 22% . (по массе).

Хорошие результаты дает сварка-пайка чугуна газовым пламенем с применением прутка из латуни, у которой температура плавления ниже, чем у чугуна. Процесс осуществляют с применением флюса из буры или смеси буры и борной кислоты (взятых в равных количествах).

Кромки трещины, разделанные под угол 70-80°, нагревают до температуры 850-900 °С (цвет светло-красного каления), посыпают флюсом и с помощью латунного прутка облуживают кромки. После этого всю разделку заполняют латунью, не расплавляя чугуна.

Учтите, перед началом сварки (независимо от способа сварки) всегда выполняют подготовку (скашивание) кромок соединяемых деталей или разделку дефектных мест.

Скашивают кромки вручную слесарным зубилом или переносным наждачным кругом с гибким валом. Во избежание отколов чугун срубают тонкими слоями, так что толщина стружки не должна превышать 0,8-1 мм.

Разделку дефектных мест до чистого металла производят с помощью зубил, сверл, шаберов, шарошек, размеры которых зависят от размеров и характера дефекта, формы детали и необходимости создания удобных условий для работы.

Виды разделки сквозных трещин
Виды разделки сквозных трещин

При разделке дефектных мест на чугунных деталях надо руководствоваться следующими правилами:

• разделку ведут строго по трещине;

• несквозные трещины на расстоянии 8-10 мм от их концов засверливают сверлом диаметром на 1-2 мм большим ширины трещины и вырубают их до сплошного металла;

• сквозные трещины разделывают (в зависимости от толщины металла и удобства выполнения разделки и сварки) с одной или двух сторон (V-образ-ная и Х-образная разделки). Места окончания трещин также предварительно засверливают;

• на трещины, расположенные близко друг к другу, обычно наваривают заплату, как на пробоину.

При заварочном ремонте пробоины ее края выравнивают, срубая зубилом остроугольные выступы. Поверхность детали на расстоянии 25-30 мм от краев пробоины зачищают наждачным кругом. Затем вырезают необходимой формы и толщины заплату из листовой низкоуглеродистой стали (заплата должна перекрывать пробоину на 15-20 мм со всех сторон).

Для уменьшения напряжений, возникающих в материале при сварке, у заплаты отбортовывают края на угол 20-30°.

Размещение заплаты на поверхности детали
Размещение заплаты на поверхности детали

Заплату укладывают на ремонтируемую деталь отбортовкой к чугуну и приваривают внахлестку.

Изношенные резьбовые отверстия реставрируют, устанавливая на их место резьбовые пробки, изготовленные из того же материала, что и сама деталь. Для этого изношенное отверстие рассверливают сверлом большого диаметра, нарезают в нем резьбу и ввертывают в новую резьбу специально изготовленную для этого резьбовую пробку. Затем пробку обваривают по торцу кольцевым швом, сверлят в ней нужное отверстие и нарезают в ней "родную" резьбу.

Если установить резьбовую пробку в изношенное отверстие не удается, необходимо, разделав кромки отверстия, заплавить его заподлицо с поверхностью детали, поле чего просверлить в детали новое отверстие и нарезать нужную резьбу.

И, конечно, в наплавленном металле не должно быть сквозных трещин, пор, непроваров или прожогов. Обнаруженные дефектные участки удаляют механическим путем и вновь заваривают с соблюдением всех вышеперечисленных рекомендаций.

пятница, 2 мая 2008 г.

Термитный карандаш с затравкой

Самодельные термитные карандаши ("электроды") применимы для сварки металлических конструкций в полевых условиях, то есть в местах, где нет подходящих источников энергии (на даче, в доме, в дороге). Особенно они нужны каждому автомобилисту и мотоциклисту, которым рекомендуется всегда иметь их в своем арсенале.

Конструкция термитного карандаша
Конструкция термитного карандаша
1 — стальная проволока; 2 — опилки алюминия; 3 — затравка

Основу самодельного "электрода" представляет отрезок проволоки из обычной углеродистой стали самого низкого качества (содержание углерода менее 0,22%). Диаметр проволоки (2-5 мм) зависит от толщины свариваемых деталей. Сам термит состоит из 23% опилок алюминия (силумин не подходит!) и 77% железной окалины, размеры частиц которой не должны превышать 0,5 мм. Алюминиевые пилки вполне заменяет алюминиевая пудра для получения краски "серебрянки". Окалину и опилки (пудру) связывают клеем (БФ-2, "Момент"). С одной стороны термитного карандаша наносится затравка, выполняющая роль серы на обычных спичках. Она состоит из 2 частей бертолетовой соли (КСlО3) и 1 части мелких алюминиевых опилок (части берут по массе). Связующее для бертолетовой соли и алюминиевых опилок то же, что и для термита электрода. Для формирования термитного карандаша всё три компонента — окалина, опилки и клей — хорошо перемешивают в стеклянной или глиняной посуде, после чего полученную сметанобразную массу равномерно наносят на подготовленный отрезок проволоки обыкновенной палочкой или же вращают проволоку над посудой, понемногу "накручивая" на нее термитный состав.

Нетрудно сделать и нехитрое приспособление-форму для получения сразу десятка "электродов". На деревянное основание прибивают подходящую алюминиевую гофрированную полоску. К торцам формы плотно прижимают две алюминиевые "стенки", в которых предусмотрены отверстия для установки проволочных стержней термитных карандашей.

Приспособление-форма для изготовления электродов
Приспособление-форма для изготовления электродов
1 — проволока; 2 — форма (гофрированный алюминий); 3 — стенка

Внутренняя поверхность формы смазывается разделительным составом, содержащим керосин — 65% (по массе) и парафин (стеарин) — 35%.

Когда разделительный состав высохнет, в отверстия "стенок" вставляют проволочные стержни и секции формы заполняют смесью окалина-опилки-клей. Как только термитная масса высохнет, на карандашах по той же технологии формируют головки из смеси затравки. Готовые стержни заворачивают в бумагу.

При сварке термитным карандашом пользуются держалкой (как у электросварщиков), надевая обязательно очки с темными стеклами. Один совет: лучше изготовить еще и запасные затравки, чтобы не выбрасывать стержни, если по какой-либо причине сварка прекращена, а длина стержня еще достаточно большая.

Бертолетова соль заменяется следующими составами:

мелкие алюминиевые опилки (пудра) и перхлорат калия (КСlO4) в соотношении 1:2 (по массе) или те же опилки с перекисью бария (ВаО2) в соотношении 1:5 (по массе).

суббота, 26 апреля 2008 г.

Электродуговая пайка

Электродуговая пайка — это пайка, где для расплавления припоя используется нагрев с помощью вольтовой (электрической) дуги. В качестве припоя применяют, главным образом, жилы медных проводов.

Паяют, в основном, малоуглеродистую сталь, нержавейку и чугун. Например, с помощью подобной пайки можно крепить "барашки" к головкам винтов, болтов, а также победитовые наконечники к стальным стержням (при изготовлении сверл по бетону); из 3-миллиметровой проволоки можно сделать настенную полку-каркас для телефона или соединить переходники с водопроводными трубами. В общем, думается, что дуговая пайка найдет широкое применение в хозяйстве домашнего умельца.

Может возникнуть вопрос, почему паять, а не сваривать? Вместо ответа отметим следующие преимущества пайки перед сваркой, которые в ряде случаев оказываются решающими:

• отсутствуют брызги расплавленного металла и нет такого количества искр, как при сварке. Подобная особенность процесса позволяет осуществлять пайку даже за письменным столом, накрыв его куском фанеры;

• легче разжигать дугу, а также поддерживать ее;

• возможность формировать аккуратный шов;

• малый ток пайки (обычно до 30 А), позволяет использовать для питания сварочного аппарата обычную розетку (мощностью до 2 кВт),

• легкое устранение дефектов пайки с помощью напильника или наждака;

• обеспечивается диапазон толщин соединяемых материалов от 0,5 до 4 мм, не всегда доступный сварке.

Дуговую пайку осуществляют с помощью графитового электрода, взятого, например, из старой батарейки. Сварочный аппарат настраивают на ток 10-30 А. Зажим "—" подсоединяют к графитовому электроду; зажим "+" — к паяемому изделию.

При пайке желательно заменить защитное стекло сварочного щитка на специальное составное, у которого была бы предусмотрена узкая полоска незатемненного стекла, позволяющая "пайщику" координировать свои действия в паузах между зажиганиями дуги. Если светофильтр самодельный (на стекло нанесена копоть от горящей резины, например), то в этом случае обеспечить незатемненный участок совсем легко, просто протерев от копоти часть стекла.

Перед пайкой "рабочие" поверхности и пруток меди диаметром 1-2 мм (припой) зачищают шкуркой или иным способом. На место пайки и на медный пруток наносят флюс (бура, борная кислота, стиральная сода). Далее остается прикоснуться медным прутком к месту пайки, защитить лицо маской и зажечь дугу прямого действия, касаясь графитом медной проволоки в месте пайки.

В процессе пайки необходимо заставить медь растечься по всей площади шва. Подавая в зону горения дуги медный пруток, время от времени смачивайте его в растворе флюса. (В качестве держателя графитового электрода обычно приспосабливают пассатижи).

Если дугу зажечь между двумя графитовыми электродами, то возникнет дуга косвенного действия, с помощью которой тоже удается паять различные детали. В этом случае допустимо применение и переменного тока.

Кстати, при пайке дугой косвенного действия в качестве припоя разрешается использовать не только медь, но и другие твердые и мягкие припои с соответствующими флюсами, о которых подробно рассказано в соответствующих справочниках и руководствах по газовой пайке.

Заметим, что для дуговой пайки совсем не обязательно иметь сварочный аппарат. Подойдет любой источник тока, который обеспечивает напряжение на холостом ходу не менее 30 В и ток не менее 10 А. Необходимый в этом случае ограничитель тока легко изготовить, сделав реостат, для чего навить нихромовую или другую подобную проволоку на кусок шифера или другого теплостойкого изоляционного материала.

Подбирают ток, подсоединяя с помощью зажима "крокодил" к соответствующим виткам провод электрода.

Правила электро- и пожаробезопасности при проведении паяльных работ данного типа описаны практически в любой книге-учебнике по дуговой сварке.

вторник, 22 апреля 2008 г.

Приспособление для навивки цилиндрических пружин

Винтовые цилиндрические одножильные пружины широко применяют в различных машинах и приборах. Чаще всего пружины делают из проволоки круглого сечения, так как напряжения и деформации в них распределяются достаточно равномерно, да и стоимость их (по сравнению с другими пружинами) наименьшая.

Предлагаемое приспособление служит для навивки цилиндрических пружин диаметром до 11 мм из проволоки диаметром 1,5 мм. Разумеется, размеры приспособления можно изменить для изготовления пружин из проволоки большего диаметра.

Приспособление для навивки пружин
Приспособление для навивки пружин

Все детали приспособления выполняют из стали. Левая и правая стойки вырезаны из стальной полосы толщиной 5 мм. В каждой стойке прорезан паз шириной 8 мм. В данных пазах устанавливают стержень-ручку 4, а также призмы 5, которые подпирают снизу стержень-ручку, прижимая его к верхнему краю паза.

Стойка левая
Стойка левая
Конструкция приспособления
Конструкция приспособления
1 — направляющая втулка; 2 — резьбовая шпилька; 3 — пластина-шагомер; 4 — стержень-ручка; 5 — призмы; 6 — левая стойка

У призмы имеется ползун, который, ходит в пазу стойки, обеспечивая нужное положение стойки относительно стержня-ручки.

При замене стержня-ручки одного диаметра на другой призму приходится перемещать. Призму с ползуном можно выточить целиком, а можно и изготовить ползун отдельно и впрессовать его в собственно в призму, как и сделано в данном случае.

В верхней части левой стойки предусмотрены отверстия для направляющей втулки 1 и для короткой резьбовой шпильки 2, на которой с помощью гайки укреплена пластина-шагомер 3 для регулировки шага навиваемой пружины. Учтите, что отверстие для проволоки в направляющей втулке сверлят после установки втулки на стойке, а подобное отверстие в резьбовой шпильке — после крепления на ней пластины-шагомера. В качестве основания для приспособления использована 12-миллиметровая стальная полоса размером 20x110 мм. С двух концов к основанию с помощью двух болтов прикреплены стойки 6.

Перед работой приспособление зажмите в тисках или закрепите парой струбцин к верстаку. Пропустите проволоку через ряд отверстий: в направляющей втулке, в шпильке, через прорезь на конце стержня-ручки и закрепите, обернув вокруг прорези в стержне.

Вращая стержень, уложите на него витки проволоки с необходимым шагом. Размер этого шага регулируйте пластиной-шагомером, поворачивая на шпильке, т.е. устанавливая соответствующий рабочий сектор пластины в нужное положение.

направляющая втулка
направляющая втулка
резьбовая шпилька
резьбовая шпилька
Призма
Призма
Пластина - шагомер
Пластина - шагомер

Намотав нужное число витков, остановите рукоятку. Будьте осторожны: освобожденная от нагрузки пружина способна несколько раз повернуть рукоятку в обратном направлении. Кроме того, при снятии с пружины нагрузки число ее витков уменьшится, а диаметр несколько увеличится. Так что диаметр стержня всегда должен быть меньше необходимого внутреннего диаметра пружины.

Поверхность готовой пружины наклёпывается, поэтому ее лучше отпустить при температуре 260-300°С (нагрев ведут в масле). Длительность выдержки при данной температуре — 5 минут на каждый миллиметр диаметра проволоки.

суббота, 19 апреля 2008 г.

Идеальный станок для изготовления сетки "Рабица"

Конструкция станка очень проста. Начертите на доске красивый зигзаг нужной длины и ширины, в каждом углу зигзага вбейте по гвоздю, наденьте рукавицы-верхонки, возьмите мягкую проволоку (алюминиевую или стальную вязальную) и уложите проволоку на доске, огибая каждый гвоздь. Обрубите лишнюю проволоку и снимите спираль с гвоздей. Повторите эту операцию 10-20 раз (в зависимости от ширины сетки), ввинтите спираль в спираль. Все! Перед вами окажется полотно сетки длиной с нарисованный зигзаг.

Теперь перейдем к описанию идеального (по нашим понятиям) станка. Если же кому-нибудь его конструкция не понравится, пусть приспосабливает ее к своим конкретным условиям, руководствуясь принципом — "старайся делать хорошо, а плохо само собой получится".

Подобный узел предлагался в различных изданиях и ранее, но был малопригоден. Ведь даже если рулон в нем вращается легко, проволока все равно будет подаваться неравномерно, то есть с переменным натяжением, в результате чего длина шага спирали окажется неодинаковой.

Принципиальная технологическая схема изготовления из проволоки сетки Рабица
Принципиальная технологическая схема изготовления из проволоки сетки "Рабица"
а — подающее устройство; б — натяжное устройство; в — приспособление для смазки проволоки; г — рабочий стол с наматывающим устройством, формирующим спираль; д — принимающий барабан

Произойдет это потому, что масса рулона проволоки велика, так что вначале его потребуется стронуть с места, а потом он по инерции начнет прокручиваться дальше. Таким образом, при формировании спирали проволока всегда будет подаваться рывками, да еще придется затрачивать силы на вращение 100-килограммового рулона.

Оптимальная система "сматывания" с катушки длинномерного материала давно известна — это промышленная вязальная машина, у которой нитка при вытягивании вверх с неподвижной бобины просто снимается. Площадка (основание) подающего устройства размером 90x90 см выполнена из 5-миллиметровой стали.

Конструкция подающего устройства
Конструкция подающего устройства
1 — подшипник; 2 — поводок; 3 — колечко

В центре площадки установлена (приварена, ввинчена) стальная ось длиной около 1 м и диаметром 3/4. На конец оси насажен подшипник с поводком и колечком. К оси приварены 3-4 стальных прутка диаметром 12 мм (например, шестигранные).

Бухта проволоки лежит на платформе. Конец проволоки (его лучше вытянуть изнутри бухты) пропускают через колечко и заправляют в натяжное устройство, состоящее из смазывающего устройства и системы роликов, которые и обеспечивают натяг проволоки.

Натяжное устройство
Натяжное устройство
а — общий вид; б — ролик; в — войлочная пробка
1 — обойма от подшипника; 2 — корпус велосипедного насоса; 3 — ролик; 4 — отверстия для оси ролика

Рама натяжного устройства имеет форму прямоугольного треугольника (размеры произвольные). "Катеты" треугольника — из стального уголка, "гипотенуза" — из 5-миллиметровой стальной полосы шириной 70 мм. На этой полосе и просверлены отверстия для установки роликов. На рисунке отмечено всего 9 отверстий под оси роликов, но на самом деле их не менее 30, что позволяет, устанавливая ролики в нужных отверстиях, обеспечить требуемое натяжение проволоки.

Смазывающее устройство (оно расположено на полосе-"гипотенузе" рамы натяжного устройства, причем выше роликов) проще всего сделать из ручного велосипедного насоса. Отпилите донышко от корпуса и прикрепите последний к полосе хомутами так, чтобы отпиленная часть корпуса насоса оказалась наверху. Желательно, чтобы крышечка насоса (она внизу) свободно наворачивалась на корпус, фиксируя в нем войлочную пробку с разрезом.

Разрез на пробке необходим, чтобы через пробку свободно проходили любые узлы или скрутки на проволоке. В корпус от насоса можно заливать густое зеленое дизельное масло.

Центрирование проволоки обоймой подшипника
Центрирование проволоки обоймой подшипника
1 — обойма; 2 — корпус насоса с маслом; 3— проволока

Обратите особое внимание на то, что при входе в трубку корпуса насоса проволока не должна касаться края трубки, иначе при работе последняя тут же будет перепилена. Поэтому перед трубкой лучше установить направляющее кольцо из твердого материала. Это может быть обойма от конического роликового подшипника. К полосе она приварена после тщательной примерки.

Наматывающее устройство, с помощью которого и формируется спираль, состоит из трубы со спиралевидной прорезью и ножа. Длина вертикальной диагонали ячейки будущей сетки будет, понятно, равна двойному внутреннему диаметру трубы. О том, какие трубы лучше подходят для наматывающего устройства, расскажем ниже, а пока разберемся, как сформировать в трубе спиралевидную прорезь. А делают это так.

Берем, например, трубу с внутренним диаметром 40 мм, шаг спирали у нас будет в этом случае в 1,75 раза больше (почему мы остановились на таком шаге, объясним тоже чуть позже). Итак, шаг у нас будет равен 40 мм х 1,75 — 7 см. Далее отрезаем бумажную полосу шириной 7 см и длиной около 50 см, смазываем одну из ее сторон клеем и навиваем на трубу с зазором в 4 мм.

Труба наматывающего устройства
Труба наматывающего устройства

Накладываем полосу на трубу, конечно, стороной, смазанной клеем.

Длина трубы должна быть такова, чтобы на ней уложилось не менее трех полных витков полосы.

Теперь необходимо разрезать трубу по линии зазора. Можно применить для этого ножовку или "болгарку" с отрезным кругом маленького диаметра — это быстрее, но опаснее.

Не забудьте поверхности пропила обработать плоским напильником и зашлифовать шкуркой.

Осталось подобрать стальной уголок с полками по 20 мм, подготовить из него два отрезка такой же длины, как труба "с тремя витками", с помощью сварки из "разрезанной" трубы и уголков сформировать конструкцию. Последнюю с помощью той же сварки прикрепим к стальному основанию, где предусмотрены два отверстия диаметром 10 мм для крепления основания к столу. Таких наматывающих устройств у можно иметь несколько и с их помощью плести сетки с ячейками 40x40 мм; 75x75 мм и 150x150 мм.

Крепление трубы с пропиленной спиралью на основании с помощью уголков
Крепление трубы с пропиленной спиралью на основании с помощью уголков
Нож для навивки мягкой проволоки без закрутки
Нож для навивки мягкой проволоки без закрутки (вверху). Чем более упругая проволока, тем больше угол закрутки ножа (внизу)
Выемки, образующиеся на ребрах ножа из мягкой стали, не позволяют проволоке соскальзывать в спираль
Выемки, образующиеся на ребрах ножа из мягкой стали, не позволяют проволоке соскальзывать в спираль
1 — нож; 2 — труба с прорезанной спиралью

Теперь о ножах для навивки проволоки.

Для каждой трубы нужно заготовить по 3 – 4 ножа разной формы. Дело в том, что сравнительно мягкую проволоку удобнее навивать плоским ровным ножом, а для упругой проволоки требуется закрученный нож, причем для более упругой проволоки необходим нож с большим углом закрутки. Хвостовики у всех ножей одинаковые: диаметр 20 мм, длина 50 мм.

Для прямого ножа годится любая сталь, а закрученные ножи лучше делать из более твердой рессорной стали, иначе у них на входе в спиральную прорезь быстро образуются выемки, которые не позволяют проволоке соскальзывать в спираль.

Разумеется, нож не должен свободно болтаться в трубе, так как в противном случае при навивке спирали проволоку наверняка заклинит между ребрами ножа и трубой. Прямой нож подогнать до нужной ширины легко. А вот с закрученным ножом придется повозиться, так как в процессе закрутки ширина заготовки для ножа уменьшается. Поэтому для такого ножа подбирают полосу на 1-2 мм шире, чем надо, зажимают ее в тисках (в вертикальном положении), равномерно нагревают грелкой и поворачивают на нужный угол верхний ее конец. Незакрученные концы заготовки спиливают, прикрепляют хвостовик, после чего вручную подгоняют ширину ножа, чтобы зазоры были микронные, а не миллиметровые. Потом шлифуют края ножа и закаливают часть ножа, находящуюся возле хвостовика.

Чтоб не мучиться с обеспечением соосности, между хвостовиком ножа и осью шкива устанавливают кардан. Шкив, связанный приводным ремнем с электродвигателем, насажен на ось, которая вращается в двух подшипниках. На шкив (его диаметр 500 мм) предусмотрена ручка, чтобы шкив можно было иногда провернуть вручную. На двигателе установлен шкив, диаметр которого в 5—7 раз меньше диаметра шкива, соединенного с ножом.

Такое соотношение диаметров шкивов позволяет уменьшить частоту вращения ножа и увеличить развиваемое им усилие.

Хорошо бы между двигателем и наматывающим устройством поставить фрикционную передачу от промышленной швейной машины и управляющую педаль, но это все на усмотрение умельцев. Если есть возможность, то вместо электродвигателя лучше использовать "подсобника".

Монтажный стол
Монтажный стол
1 — неподвижная доска; 2 — поворотная доска; 3— пружина; 4 — приспособление для намотки сетчатого полотна (делается по желанию)
Установка для изготовления сетки Рабица
Установка для изготовления сетки "Рабица" (вид сверху)
1 — подающее устройство с проволокой; 2 — стол (0,5x1 м) с натяжным устройством; 3 — кардан; 4 — шкив с рукояткой (двигатель под столом не показан); 5 — механизм для формирования спирали; 6 — управляющая педаль; 7 — монтажный стол размером 0,3x2 м

Производительность навивки спиралей в этом случае будет выше, так как двигатель иногда такого намотает, что потом за час не распутаешь. Особенно хорошо работать с "подсобником", когда проволока не в бухте, а кусками, и приходится часто останавливать навивку, чтобы соединить куски. А последнее — прямая обязанность "подсобника".

Осталось сделать монтажный стол, на котором спирали будем объединять в сетку.

Перед началом работы установите бухту проволоки на подающем устройстве, протащите проволоку через смазывающее устройство и ролики и начинайте формировать первую спираль.

Со временем вы научитесь, согнув проволоку, сразу определять, какой нож следует установить в наматывающем устройстве. Подбирая положение роликов натяжного устройства, добейтесь, чтобы спираль выходила из станка совершенно плоская (а).

Форма витков спирали в зависимости от степени натяжения проволоки
Форма витков спирали в зависимости от степени натяжения проволоки
а — натяжение нормальное (спираль плоская); б — проволока "недотянута"; в — проволока "перетянута"

Оттянув подвижную доску на монтажном столе, вставьте в образовавшийся зазор отрезок спирали нужной длины таким образом, чтобы его левый виток вошел в зацепление с первым витком следующей формируемой спирали. Нажав на педаль, включите свою установку. Через пару секунд спирали сплетутся вместе. После этого остановите установку, отделите кусачками полученную спираль, зажмите ее в столе и, сцепив витки сплетаемых спиралей, снова нажмите на педаль.

Монтажный стол в процессе работы
Монтажный стол в процессе работы

Если плести сетку с крупной клеткой из бухты проволоки, то удается сформировать 80-100 м сетки в день. Но бухты проволоки уже давно стали недостижимой роскошью. Приходится сетку делать из кусков проволоки любой длины. Обычная длина куска 50-60 м, что соответствует расстоянию между телеграфными столбами (ведь когда телеграфисты меняют провода, то старые обрезают и бросают).

В некоторых регионах такое "сырье" часто просто валяется бесхозным, в основном это омедненная стальная проволока диаметром 2-4 мм, но встречается и проволока, покрытая алюминием (к сожалению, при навивке спиралей на станке алюминиевое покрытие обдирается). В процессе работы куски проволоки можно просто складывать на земле, даже в таких условиях идет она равномерно.

Отдельные куски проволоки соедините между собой простыми петельками, формируя "узел" перед смазывающим устройством. Затем потихоньку вручную протяните "узел" до ножа.

Проволочный узел перед смазывающим устройством
Проволочный узел перед смазывающим устройством

Важно, чтобы "узел" лег на середину пластины ножа. Если "узел" пришелся на кромку, то на пару сантиметров укоротите проволоку, что уже втянута в наматывающее устройство, тем самым передвигая "узел" на нужное место.

И не бойтесь вязать сетку из сравнительно коротких кусков проволоки. Ведь даже если окажется 10-15 соединений, это никак не отразится ни на прочности сетки, ни на ее внешнем виде.

И немного о принимающем барабане в прежней конструкции, на который на первый взгляд удобно наматывать готовую сетку. Можно было бы, например, подобное устройство расположить под монтажным столом нашего приспособления. Но, вероятно, от намотки полотна лучше отказаться, поскольку одинаковые куски сетки, оформленные в рамку, гораздо удобнее бесконечного полотна. Такие рамки можно делать из проволоки диаметром 5-8 мм.

К примеру, на станке стоит наматывающее устройство с трубой 80 мм. Сетка получается с ячейкой в виде ромба, диагонали которого 12 см и 15 см. Приготовьте сетку из 36 спиралей по 20 витков в каждой, выдергивая сформированный кусок из-под монтажного стола, и расстелите ее на площадке, прокладывая по периметру толстую проволоку. Загните кончики спиралей таким образом, чтобы получился стандартный прямоугольник размером 1,75x3 м. Такой "блок" сетки легко переносить и крепить без посторонней помощи.

В наматывающем устройстве вполне можно использовать обычные водопроводные трубы, хотя сталь у них мягковата, да и внутренняя поверхность не особенно ровная. Поэтому лучше подобрать какой-нибудь гидроцилиндр.

Внутри он хонингован и никелирован, так что прослужит достаточно долго. Дело в том, что если край пропила, прилегающий к ножу, будет из мягкой стали, то продвигающаяся по нему проволока быстро "съест".

Состояние внутреннего края пропила в трубе наматывающего устройства с течением времени
Состояние внутреннего края пропила в трубе наматывающего устройства с течением времени
а — новая труба; б и в — пропилы через год и полтора года эксплуатации соответственно
1 — нож; 2 — труба; 3 — проволока

Сначала там появляется выемка, потом проволоку начинает затягивать между ножом и трубой, в результате наматывающее устройство заклинивает и его останется только выбросить.

В общем, тратить силы на водопроводные трубы стоит только, если у вас уже есть неограниченные запасы алюминиевой, медной или мягкой вязальной проволоки. В этом случае подойдут и они.

Отметим, что напряжения, возникающие внутри наматывающего устройства, весьма велики. Иногда от растяжения рвется стальная проволока диаметром 3 мм, а для этого нужно усилие в сотни килограмм.

Особенно велики напряжения в проволоке, когда делаешь сетку с квадратной ячейкой, то есть прорезь в трубе располагается под углом 45 градусов. В результате иногда даже цинк с проволоки облетает чешуйками, из-за чего сетка быстро начинает ржаветь. Поэтому от сетки с квадратными ячейками, как уже говорилось, лучше отказаться, отдав предпочтение сеткам с ячейками в виде ромба.

И в заключение несколько практических советов.

• Желательно заправлять проволоку в наматывающее устройство нечасто. Станок может быть "заряжен" практически постоянно, только наращивай и наращивай проволоку. И это очень удобно, так как первоначальная заправка требует определенных навыков. Ведут заправку наматывающего устройства так. Конец проволоки загибают на 180°, зацепляют образовавшийся "крючок" за нож и, медленно поворачивая нож, вводят выступающую над ребром ножа часть "крючка" в прорезь трубы. Осторожно делают еще пол-оборота, обязательно прижимая конец проволоки к ножу длинной отверткой. Дело в том, что при движении проволоки в прорези "крючок" из-за возросших напряжений стремится разогнуться, а этого допустить нельзя, ибо в противном случае проволоку в наматывающем устройстве может заклинить. Вот и приходится "следить" за концом проволоки с помощью отвертки до самого выхода его из трубы. А чтобы не заправлять каждый раз новую проволоку в станок, прекращайте работу в тот момент, когда второй конец отрезка проволоки еще не "ушел" в смазывающее устройство. Таким образом, при возобновлении вязки сетки достаточно только подсоединить к "старой" проволоке новую, не забыв подправить в случае необходимости положение "узла" на ноже.

• Если вдруг кончилась проволока определенного вида и вам пришлось использовать проволоку с другой упругостью, установив нож другой конфигурации, то длина шага спирали из новой проволоки обязательно изменится на 1-2 мм. Поэтому первую спираль из новой проволоки придется вкручивать в предыдущую сравнительно медленно, зато уже вторая спираль закручивается без проблем.

• Жесткую упругую проволоку желательно предварительно отжечь, но качественно отжечь проволоку прямо в бухте очень трудно, так что обычно в бухте после отжига будут чередоваться участки проволоки с разной упругостью. А если проволока покрыта цинком, то при отжиге последний сгорит, в результате чего проволока утратит половину своей ценности. Выводы из сказанного сделайте сами.

• При формировании сетчатого полотна нож во время остановки станка должен располагаться вертикально, а чтобы начальные зигзаги ввинчиваемых спиралей при их соединении заняли нужное положение, нижнюю спираль перемещают в нужном направлении, используя зажимную доску монтажного стола.

• Если сетка в данный момент не нужна, не сплетайте из спиралей полотно, а просто сложите спирали вместе, в результате чего они займут совсем мало места. В дальнейшем из этих спиралей легко получить сетчатое полотно любой длины либо обрезая спирали, либо надставляя их теми же спиралями.

среда, 9 апреля 2008 г.

Омоложение напильников

Для любителей мастерить инструмент, давно свое отслуживший, сущее наказание. Особенно раздражает работа изношенными и забитыми металлической стружкой напильниками.

Однако им можно вернуть "молодость", если воспользоваться проверенными временем рецептами из книги Е. Гуревича "Спутник практика", изданной еще в 1930 году. Конечно, сильно изношенные напильники реставрируются плохо, но все же их рабочие качества несколько восстанавливаются.

Для "омоложения" напильников, забитых алюминиевой или медной стружкой, обычно готовят два состава: 20-30%-ный раствор едкого натра и смесь, состоящую из 3 мл концентрированной серной кислоты (H2SO4), 4 мл концентрированной соляной кислоты (НСl) и 100 мл воды. Перед реставрацией напильники, чтобы не портились рабочие растворы, обязательно нужно обезжиривать с помощью бензина или горячего раствора кальцинированной соли (Na2CO3), применяя при этом жесткую щетку.

Далее напильники нужно опустить на 1,5-5 минут в кипящий раствор едкого натра, после чего протравить в смеси кислот в течение 1-3 минут. (Вместо обработки в растворе едкого натра напильники можно в течение 10-15 минут прокипятить в 30%-ном растворе кальцинированной соды.)

На заключительной стадии очистки напильников от алюминиевой и медной стружки их следует промыть сначала в растворе соды, затем в горячей воде, обсушить и смазать соляркой (керосином) либо натереть кусочком мела, если этими напильниками придется в дальнейшем обрабатывать алюминий и другие мягкие металлы.

Возвратить остроту режущим кромкам насечки напильника поможет раствор, составленный из 20%-ной азотной кислоты (HNO3), 20%-ной серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды, взятых в количестве 10, 20 и 70 г соответственно.

Напильник, очищенный от алюминиевой и медной стружки, опускают в "заостряющий" раствор, имеющий комнатную температуру (напильники с тонкой насечкой — на 1-1,5 минуты, с более грубой насечкой — на 15 минут).

Травление напильника удобнее всего вести в высоком и сравнительно узком стеклянном сосуде. Подойдет, например, бутылка с обрезанным горлышком.

Устройство для травления напильника
Устройство для травления напильника

После травления напильник промывают горячей водой, несколько минут выдерживают в известковой воде или в 5-10%-ном растворе кальцинированной соды, опять промывают горячей водой, сушат, после чего смазывают соляркой.

Для экономии времени рационально производить обработку партии из 3-10 напильников.

Работа с едкими щелочами и кислотами опасна. Поэтому необходимы фартук, резиновые перчатки и очки.

Желательна вытяжка, в противном случае следует работать на открытом воздухе.

В книге Е. Гуревича приводится еще один рецепт заточки режущих кромок насечки напильников. На всякий случай приведем и этот рецепт. Может быть, кому-нибудь он понравится больше, чем предыдущий.

Итак, для получения "заостряющего" раствора нужно растворить в 750 мл дистиллированной воды 90 г кристаллической буры (Na2B4O7 • 10Н2О) и 400 г медного купороса (CuSO4 • 5Н2О). Поскольку оба вещества не принадлежат к легкорастворимым, воду можно немного подогреть, но затем раствор нужно обязательно охладить. После это осторожно к получившемуся раствору приливают 350 г (190-200 мл) концентрированной серной кислоты (H2SO4).

Обрабатывают напильники в данном растворе по той же методике, что и в предыдущем случае.

четверг, 3 апреля 2008 г.

Трубы и трубная резьба

При монтаже отопления, водопровода и других подобных работах немаловажное значение имеет качество нарезаемой резьбы и прежде всего ее соотнесенность с осью трубы. Когда резьба делается на токарном станке, особенно резцом, соосность получается приближенной к теоретической. Но вот при нарезании вручную плашкой...

По справочникам "резьба" — "...винтовая канавка постоянного сечения и шага, нанесенная на поверхность деталей машин цилиндрической либо слабо конической формы, например винтов и болтов, или на соответствующие поверхности соединяемых с ними деталей, например, гаек..."

Рассмотрим цилиндрическую трубную резьбу, с которой приходится сталкиваться в домашнем быту. На территории нашей страны наряду с резьбой метрической применяется резьба дюймовая. Если в метрической резьбе основными ее характеристиками являются диаметр и шаг (расстояние между соседними гребнями или впадинами резьбы, измеренное вдоль оси детали, выраженное в миллиметрах), то в дюймовой резьбе главными параметрами служит диаметр резьбы, выраженный в дюймах (или в его частях), и число витков (ниток), нарезанных на длине дюйма. Напомним, что один дюйм (1") равен 25,4 мм.

Рассмотрим, например, так называемую "трубную цилиндрическую" резьбу, с которой чаще всего приходится сталкиваться.

Здесь мы встречаемся с новой, несколько необычной единицей измерения — "трубным дюймом", равным 33,249 мм. Образовался он просто: к размеру (в дюймах), характеризующему внутренний диаметр трубы, добавили толщину обеих стенок. И получилось, что наружный диаметр дюймовой трубы —-33, 249 мм, полудюймовой — 21, 25 мм.

Кроме перечисленных особенностей дюймовая резьба имеет более острые гребни (впадины), чем метрическая резьба (55° против 60°) и несколько закругленные вершины ниток резьбы.

Из наиболее часто применяемых в быту труб отметим трубы диаметром 1/2" и 3/4", у которых резьба имеет 14 ниток на дюйм (шаг резьбы 1,814 мм). Резьба труб диаметром 1"; 1 1/4"; 1 1/2" и 2" имеет 11 ниток на дюйм (шаг резьбы 2,309 мм). Для справки добавим, что 11 ниток на дюйм, а следовательно и шаг 2,309 мм, сохраняют резьбы на трубах диаметром от 1" до 6".

Для определения типа и шага резьбы применяется инструмент, именуемый резьбомером, но можно это сделать и с помощью линейки или штангенциркуля. Для выяснения шага метрической резьбы измеряют расстояние между гребнями нескольких ниток резьбы, а потом делят это расстояние на число ниток. При дюймовой резьбе считают нитки, которые умещаются в одном дюйме (25,4 мм).

Соотношение метрической резьбы и дюймовой
Резьба Наружный диаметр, мм
1/2" 20,955
3/4" 26,441
1" 33,249
1 1/4" 41,91
1 1/2" 47,803
2" 59,614
2 1/2" 75,184
3" 87,884

Разумеется, на практике такую точность диаметра обеспечить вряд ли кому-нибудь удастся, но, руководствуясь хотя бы одной цифрой после запятой, можно надеяться получить вполне удовлетворительную резьбу.

Теперь перейдем непосредственно к нарезанию резьбы. Как отмечалось выше, если эта операция осуществляется не на токарном станке, а вручную, она сопряжена с определенными трудностями, особенно при образовании резьбы на трубах, диаметр которых превышает 1 дюйм.

Конечно, легче всего воспользоваться прибором для ручного нарезания резьбы (КЛУПП). Он состоит из корпуса с двумя ручками, в котором размещены подвижные регулируемые гребенки для постепенного углубления резьбы до полного профиля.

Кроме того, имеются сменные гребенки с полным и неполным профилем резьбы. Но поскольку указанный инструмент весьма дорог и не всем доступен, расскажем о нескольких приспособлениях к обычной лерке (или, как ее еще именуют, плашке).

Лерки
Предлагаемые приспособления
а — леркодержатель с направляющим элементом; б — лерка с направляющей втулкой
1 — леркодержатель; 2 — направляющий элемент; 3 — труба

Приспособление а. Леркодержатель 1 изготовлен с направляющим элементом 2 в виде трубки, внутренний диаметр которой чуть больше диаметра трубы 3.

Обратите внимание: не резьбы, а именно трубы, так как наружный диаметр выпускаемых труб всегда больше резьбового номинала!

Приспособление б. Леркодержатель снабжен внутренней резьбой, шаг которой соответствует шагу нарезаемой резьбы. Еще вытачивается втулка с такой же наружной резьбой.

Вращая леркодержатель по часовой стрелке, мы навинчиваем его на резьбу, имеющуюся на втулке, которую предварительно закрепляем тремя болтами на нашей трубе. Преимущества указанного приспособления очевидны: не надо "упираться" в трубу на начальной стадии нарезки резьбы, так как закрепленная на трубе резьбовая втулка легко с этим справится. Применяя резьбовую втулку с разными внутренними диаметрами, легко расширить диапазон нарезаемой резьбы.

Приспособление для нарезки резьбы
Приспособление для нарезки резьбы (с)
1 — резьбовая шпилька с конусом; 2 — лерка; 3 — собственно вкладыш; 4 — труба (затягивающая гайка на шпильке не дана)

Приспособление с. Несколько иное решение применяется при монтаже отопления в доме.

Резьба, нарезанная леркодержателями без удлинителей и других приспособлений, зачастую не выдерживает никакой критики. Можно их снабдить вкладышами, изготовленными на токарном станке.

Общая длина каждого вкладыша 100-150 мм. А сам вкладыш состоит из собственно вкладыша с отверстием и вставляемой в него шпильки, с одной стороны которой предусмотрена наружная резьба, а с другой расположен конусный участок.

Собственно вкладыш имеет с одной стороны (на рисунке — сверху) резьбу, а с другой — цилиндрический участок с канавками в нижней части.

Диаметр его цилиндрического участка должен быть немного меньше внутреннего диаметра трубы D, на которой предполагается формировать резьбу.

Заметим, что в стенках этого цилиндра снизу пропилены три продольные прорези (как у обычной цанги), так что, если с помощью гайки затягивать шпильку внутрь вкладыша, под действием конусного участка шпильки цилиндр расширяется и расклинивает собственно вкладыш в трубе.

Итак, перед началом работы на резьбовую часть собственно вкладыша наворачиваем лерку с леркодержателем, затем вставляем вкладыш в трубу до упора с леркой, после чего затягиваем гайку на шпильке, втягивая внутрь вкладыша конус и расширяя разрезанную часть вкладыша, расклинивая (фиксируя) тем самым вкладыш в трубе.

Теперь, вращая леркодержатель по часовой стрелке, переводим лерку с резьбы вкладыша на трубу, то есть, нарезаем на трубе резьбу.

воскресенье, 30 марта 2008 г.

Трехгранное сверло

Часто в тонких листовых материалах (текстолит, металл и т.д.) приходится "организовывать" отверстия диаметром 8-15 мм. Сверло такое отверстие обязательно "подорвет", и хорошо, если руки останутся целыми. Проще всего в этом случае сделать коническую развертку из треугольного напильника.

Развертка из напильника
Развертка из напильника

Возьмите напильник подходящих размеров, снимите на наждаке с его граней насечку, приварите к широкому торцу ручку, а тонкий торец заострите. Таким инструментом очень удобно рассверливать отверстия диаметром 5-6 мм в листовом материале, доводя их до нужного диаметра.

Если же требуется получить отверстия в листовом материале диаметром более 20-25 мм, то лучше использовать круговой резец, или цапфенбор для ручного вырезания отверстий. Резец при этом зажимается между прижимом и опорой, а последняя с помощью двух стальных направляющих соединяется с корпусом, где расположен винт-центр с острием, вокруг которого и поворачивают резец.

Цапфенбор
Цапфенбор
1 — прижим; 2 — опора; 3 — резец; 4 — винт-центр; 5— корпус; б — направляющие

Собираясь прорезать отверстие, сначала установите необходимое расстояние между резцом и острием винта-центра, равное радиусу будущего отверстия, (направляющие в корпусе зажимают винтом-центром и просто винтом). Затем в центре будущего отверстия в листе просверлите отверстие диаметром 1-2 мм. Теперь остается, установив острие винта-центра в отверстие и слегка нажимая на узел крепления резца, прорезать круглую канавку. (Резец приспособления делают из сломанного надфиля. Диаметр стальных направляющих 8 мм, остальные размеры цапфенбора на ваше усмотрение.)

Корпус цапфенбора для получения отверстий на сверлильном станке
Корпус цапфенбора для получения отверстий на сверлильном станке

При наличии сверлильного станка рекомендуется сделать (например, выточить на токарном станке) для цапфенбора другой корпус, предусмотрев у него сверху и снизу цилиндрические участки. Верхний потребуется для крепления в сверлильном патроне, а нижний участок — для установки в центральном отверстии.

пятница, 28 марта 2008 г.

Плашка без плашкодержателя

При нарезании резьбы на стержне с помощью плашки (лерки) у автолюбителя или домашнего мастера зачастую под руками не оказывается плашкодержателя подходящего размера. Его с успехом может заменить обыкновенный разводной гаечный ключ. Плашка от проворачивания удерживается металлическим штифтом, в качестве которого подойдет соответствующего размера винт, отрезок гвоздя, проволоки и т. п. Таким приспособлением можно нарезать резьбу диаметром до 20 мм.

Ключ-плашкодержатель
Ключ-плашкодержатель

суббота, 22 марта 2008 г.

Направляющие втулки для нарезки трубной резьбы

При ремонте и прокладке стальных трубопроводов (например, водоводов, системы водяного отопления) трудно обойтись без нарезки трубной резьбы.

Промышленностью разных стран выпускается для этой цели неплохой комплект резьбонарезного инструмента для труб, включающий четыре нарезные плашки для наиболее ходовых резьб и два плашкодержателя, каждый из которых рассчитан на крепление плашек двух размеров.

Но нарезать резьбу этим инструментом в домашних условиях без перекоса плашки относительно трубы затруднительно.

Зависимость размеров направляющей втулки от диаметра резьбы
Резьба трубная Наружный (посадочный) диаметр (D), мм Наружный диаметр нарезаемой резьбы (d), мм
1/2" 55 22
3/4" 45 27,5
1" 75 34,5
1 1/4" 65 43
Плашкодержатель в сборе
Плашкодержатель "в сборе"
1 — плашкодержатель; 2 — плашка; 3 — направляющая втулка; 4 — труба

Если приспособить один из плашкодержателей для крепления направляющей втулки с внутренним диаметром, соответствующим наружному диаметру нарезаемой резьбы, то соосность резьбы с трубой можно будет обеспечить значительно легче и точнее.

Кстати, при нарезании трубной резьбы можно воспользоваться старинным дедовским способом: перед работой смазывать нарезаемую поверхность свиным салом.

пятница, 14 марта 2008 г.

Кернер

Слесарный кернер можно легко сделать из дизельной форсунки производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По существу — это запорная игла форсунки. Как известно, она обладает не только высокой твердостью, но и достаточной прочностью, а ее поверхность отполирована почти до зеркального блеска.

Кернер из запорной иглы форсунки дизеля
Кернер из запорной иглы форсунки дизеля

Такой инструмент применим для работы с самыми разными материалами: с пластмассой, алюминием, медью, латунью, бронзой и другими цветными металлами и сплавами, а также и со сталью, в том числе и с высокоуглеродистой инструментальной, правда, только с незакаленной.

Кернер оставляет на таких материалах четкие и достаточно глубокие следы, даже если молоток не слишком велик, а удары, наносимые им по бойку (цилиндрическому выступу диаметром 2,5 мм), не очень сильны.

Стремление некоторых мастеров с помощью наждака, позволяющего удалить этот цилиндрический выступ, приблизить форму иглы к виду "классического" кернера абсолютно не оправдано.

Опыт показал, что не подвергнутая такой модернизации игла в качестве кернера все-таки удобнее в работе, поскольку ударять по тонкому "бойку" сподручнее.

Возможен и другой вариант изготовления кернера. Многие метчики (прежде всего, так называемые машинные) снабжены острым "носиком". При отсутствии кернера такой инструмент вполне способен его заменить. Поскольку метчик, как правило, изготовлен из качественной инструментальной стали и хорошо закален, то от недолгой работы в роли кернера он практически не изнашивается и не портится. Следовательно, его потом можно использовать и по прямому назначению.

При занятиях дельтапланерным спортом после неудачных приземлений часто ломаются дюралюминиевые трубы. Во время ремонта иногда приходится новые трубы совмещать со старыми, оставшимися целыми.

Проблема — как в новой трубе просверлить в нужном месте отверстие большого диаметра (от 6 до 20 мм) — привела к возникновению идеи создания кернера со сменными насадками.

Детали кернера
Детали кернера
1 — крышка; 2 — боек; 3 — резиновая шайба-амортизатор; 4 — пружина; 5 — корпус; 6 — насадка (сменная)

Порядок сборки кернера достаточно прост.

Наденьте на хвостовик бойка 2 шайбу-амортизатор 3 из плотной резины с небольшим расширением.

Подготовленный боек вставьте во внутреннее пространство пружины 4, а затем получившийся комплект поместите в корпус 5. На верхний торец корпуса навинтите крышку 1. Приготовьте несколько навинчиваемых насадок 6 разных размеров. Для работы всегда можно будет подобрать нужную (в зависимости от диаметра просверливаемого отверстия).

Хранятся кернер и насадки в коробке (например, в "доске" для шахмат). В ней удобно размещается несколько секций с вклеенным плотным пенопластом и соответствующими полостями.

После изготовления кернера боек и пружину необходимо закалить, а пружину с торцов желательно подточить на наждаке до плоскости.

среда, 5 марта 2008 г.

Спутник мастера

Существует такое выражение: "Нет плохой работы — есть отсутствие нужного инструмента". Многие самодельщики-любители и даже профессионалы систематически пополняют свой инструментарий.

И вот когда накапливается много самого разнообразного инструмента, встает проблема: где и как его хранить. Оказалось, что необходимость в одних и тех же инструментах возникает то дома, то на даче, то в автомобиле, то в сарае, то в гараже, то на работе... Не покупать же пять пассатижей или шесть ножовок! Поэтому целесообразно, чтобы все основные инструменты и приспособления были всегда укомплектованы и готовы к транспортировке.

Достоинства такого "Спутника" — это прочность, удобство пользования, относительно большая вместимость при небольших габаритах и массе. Поэтому рекомендуем коллегам-самодельщикам изготовить себе такой же.

Все основные его детали изготовлены из прочной 10-миллиметровой березовой фанеры.

Стенки корпуса и крышки ящика "вяжутся" с помощью ящичных шипов, которые при сборке промазываются клеем ПВА. Для прочности стенки лучше дополнительно стянуть шурупами. Донышки корпуса и крышки накладные, они крепятся к стенкам корпуса с помощью шурупов. Перегородки в ящике вставные и держатся тоже на шурупах.

Перегородка 3 выполняет две функции: отгораживает полость отсека, в которой находятся остро заточенные части режущего инструмента, что предохраняет их от затупления, и является одновременно крышкой, закрывающей отсеки А, В и С при транспортировке ящика, не давая высыпаться из отсеков хранящимся в них мелочам.

Наиболее трудоемкая деталь — инструментальная панель 2, в которой необходимо вырезать, выдолбить и высверлить сквозные отверстия, куда с небольшим натягом будут вставляться остро заточенные и наиболее необходимые в работе инструменты.

Ящик снаружи
Ящик изнутри
Ящик изнутри и снаружи
1 — перегородки отсеков; 2 — панель с отверстиями для инструментов; 3 — перегородка-крышка
Детали ящика и их размеры
Деталь Размеры, мм Число
Основание (ящик)
Стенки передняя и задняя 10x75x445 2
Стенка боковая 10x75x375 2
Перегородка 10x75x425 1
Вставка 10x75x75 1
Дно 10x375x445 1
Крышка
Стенки передняя и задняя 10x50x445 2
Стенка боковая 10x50x375 2
Перегородка 10x75x425 1
Панель инструментальная 10x40x425 1
Дно 10x375x445 1
Фурнитура
Петля рояльная L = 425 1
Защелка-"лягушка" 2
Ручка 1
Уголок чемоданный 40x40x40 8
Шуруп 3x25 0,3 кг
Шуруп 2x10 24

Каждый мастер может, конечно, по-своему разместить на панели свои инструменты.

В комплект этих инструментов входят: ножницы бытовые; стамески шириной 6, 8,12 и 16 мм; пассатижи; отвертки малого и среднего размера под плоские и крестообразные шлицы; карандаш; рейсмус; нож; шило; ручная зенковка; столярный угольник; разводной ключ 10-19 мм; штангенциркуль ("колумбик"); скальпель; долото.

Для установки рояльной петли, соединяющей крышку с основанием, в кромках задних стенок выбираются пазы глубиной 3 мм.

Ручка, защелки-"лягушки" и окантовочные уголки могут быть любыми, но достаточно прочными. Кстати, металлические уголки на углах ящика предохраняют его при многочисленных транспортировках.

Отделка ящика может быть любой — окраска, оклейка пластиком, пленкой и т.д. Можно дважды пропитать готовый ящик горячей олифой и затем покрыть лаком.

А теперь заглянем в отсеки основания ящика.

Отсек А: мелкие сверла, кернер, запасные ножи к электрорубанку, метчики, плашки.

Отсек В: запасные пилки к электролобзику, запасные ножи к ручным рубанку, шерхебелю, шпунтубелю, отборнику (все ножи остро заточены и готовы к установке), мелок, стеклорез, разметочные насадки на штангенциркуль.

Отсек С: гвоздики, шурупы, болты, гайки, шайбы, навесы, петли, патроны к монтажному пистолету и другая мелочь.

Отсек D: абразивный брусок, рулетки (2 и 5 м), тюбик от зубной пасты с заложенной смазкой "Литол", ножовка складная двусторонняя, молоток столярный с гвоздодером, деревянные колодки с крупной и мелкой шлифовальной шкуркой, набор перьевых сверл для получения отверстий диаметром 12-32 мм, рашпиль со сменными рабочими поверхностями, рашпиль сапожный, струбцины столярные на 300 мм (2 штуки), бокорезы, круглогубцы, ножницы по металлу, набор надфилей, напильники разные (3 штуки), вороток для метчиков, плашкодержатель, ножовка по металлу (малая) и запасные полотна к ней, щуп-пробник электрический, школьный пенал с победитовыми сверлами, пинцетом и циркулем, коробочка с набором сверл среднего размера, отвес со шнуром, мотовильце со шпагатом для меловой отбивки прямых линий, уровень строительный, газовый ключ № 1, набор рожковых гаечных ключей от 8 до 24 мм, стеклорез-щипцы, навесные приспособления (линейки, ограничители, струбцины) от электролобзика, электрорубанка, рубанка-отборника, ручной циркулярной пилы, шлифовальной машинки и др.

Внутреннее устройство ящика
Внутреннее устройство ящика