Основные приемы работы с органическим стеклом. Технологии Окраска органического стекла

Плекс) - это прозрачный пластик, который по виду очень напоминает стекло, но, по сравнению со стеклом имеет больше преимуществ:

  • В два раза легче по весу;
  • Прочнее и более ударостойкий;
  • Обладает лучшими теплоизоляционными свойствами;
  • Более прозрачный.

Акрил имеет два крупных недостатка - он дороже и при прямом воздействии огня начинает плавиться и гореть. Также при работе с ним необходимо избегать нагревания, так как акрил плохо реагирует на высокие температуры и это может привести к возникновению значительных напряжений в материале, что, в свою очередь, может привести к образованию трещин.

Как резать?

Оргстекло обычно защищено пленкой с обеих сторон. Рекомендуется оставить акрил в защитной пленке на протяжении всего процесса обработки, чтобы защитить покрытие.

Существует несколько способов резки оргстекла , но независимо от используемого вами метода, необходимо всегда следить за тем, чтобы инструмент для резки не стал источником его нагревания. Один из способов резки заключается в использовании отрезного станка предпочтительно с лезвием из карбида с 10-ю зубчиками на дюйм. Плекс можно также резать с помощью фрезерного станка CNR, методом лазерной технологи на основе углекислого газа (СО2) или тонкой сверхзвуковой струей воды. Обратите внимание на то, что отделка края будет отличаться в зависимости от метода резки.

Выбирайте лезвие для станка, которое специально предназначено для резки акрила. Зубчики лезвия должны быть ровными, тонкими и равномерно распределёнными на одной высоте. Проследите за тем, чтобы контакт лезвия с материалом происходил с постоянной скоростью, так как изменения в скорости могут привести к плавлению края материала.

Тонкие детали из акрила (1/8 дюйма ≈ 3мм в толщину или меньше) можно резать как стекло с использованием ножа для гравировки, металлической чертилки, шила или монтажного ножа и в конце аккуратно разломать. Обратите внимание, что, если необходимо сделать длинный порез, этот способ не подойдет, так как он оставляет не достаточно плоские края, которые потом сложно склеивать.

Как сверлить?

Акрил хорошо подается сверлению, но необходимо избегать нагревания и неаккуратного обращения с материалом во время сверления. Тепло, вырабатываемое сверлом может привести к плавлению или образованию трещин, а любое не аккуратное движение материала возле сверла может привести к надломам.

Используйте специальные отшлифованные и отполированные сверла, предназначенные для обработки акрила, или подкорректируете форму обычного спирального сверла на шлифовальном станке, что бы его можно было использовать для сверления полимера. Форму спирального сверла можно изменить путем шлифования граней сверла на обеих сторонах, таким образом, что бы при сверлении создавалось скоблящее действие. Если сверло правильно заточено и работает с правильной скоростью, в процессе обработки достигаться длинные вьющиеся полоски.

Скорость сверла также является важным фактором. Установите сверлильный станок на скорость от 500 до 1000 оборотов в минуту. Всегда начинайте и заканчивайте обработку с медленной скоростью. Если вы собираетесь сверлить несколько отверстий, время от времени давайте инструменту остыть, что бы избежать нагревание акрила.

Можно под низ листа акрила можно положить кусок фанеры, что бы дать сверлу больше пространства и не задеть оргстекло при замедлении инструмента. Чтобы предотвратить трещины, не обрабатывайте слишком близко к краю (1,5 диаметра отверстия от центра будет считаться слишком близко).

Как обрабатывать края?

В зависимости от того, для чего изделие будет применять, какую отделку краев вы хотите, планируется ли склеивание краев и какой тип клея вы планируете использовать, можно определить насколько качественно необходимо обработать края оргстекла . На начальном этапе работы с акриловым стеклом необходимо помнить, что выбор правильного лезвия для резки может значительно минимизировать необходимость обработки краев в будущем.

Как склеивать?

Для достижения прочного склеивания и прозрачных швов рекомендуется использовать клей на основе растворителей. Работая с таким клеем, убедитесь в том, что помещение хорошо проветривается и находиться вдали от источников тепла и огня. Также, следуйте инструкциям производителя и не забудьте одеть защитные очки и спецодежду.

Капиллярный метод склеивания акрила является наиболее популярным. Чтобы достичь идеального склеивания, проверьте, что бы поверхности элементов хорошо соединялись, а также были плоскими, прямыми и чистыми. Соедините части, используя клейкую ленту или зажим, и держите соединение горизонтально, что бы клей не вытек.

Аккуратно нанесите клей вдоль краёв. При склеивании краёв, образующих квадратный угол, нанесите клей на внутренней край. При склеивании плоских краёв по возможности нанесите клей на обе стороны.

Для наилучших результатов используйте бутылку с аппликатором в виде иглы. Что бы части склеились понадобиться хотя бы 30 минут, но для достижения максимальной прочности - от 24 до 48 часов.

Оргстекло имеет множество применений... в том числе и ваше следующее изделие!

Акрил можно приобрести в виде листов, труб или стержней различной толщины , и он является популярным материалом для изготовления окон, аквариумов, дверей душевых кабинок, мансардных окон, рам для картин и многого другого. Некоторые марки, такие как «Acrylite» и «Lucite», производят акрил разных цветов , фактур и для разных целей. Как только вы разберетесь в основах работы с акрилом, то сможете сделать из него все, что захотите!

Органическое стекло называется стеклом лишь формально. В действительности оргстекло (или полиметилметакрилат, сокращенно ПММА) — это синтетический материал, представляющий собой термопластичный прозрачный пластик. Химический состав стандартного оргстекла любого производства одинаков. В случае, если необходимо получить стекло с разными

Специфическими — жаропрочными, светорассеивающими, светопропускающими, шумозащитными, УФ-защитными, теплостойкими и прочими свойствами, то в процессе получения листового материала может быть изменена его структура или в него могут быть добавлены соответствующие компоненты, обеспечивающие комплекс необходимых характеристик.

По способу получения можно выделить литьевые и экструзионные органические стекла. Экструзионное оргстекло получают методом непрерывного пропускания расплавленной массыгранулированного ПММА через щелевую головку с последующим охлаждением и резкой по заданным размерам. Литьевое оргстекло получают методом заливки мономера ММА между двумя плоскими стеклами с дальнейшей его полимеризацией до твердого состояния.
По сравнению с обычным органическое стекло обладает рядом преимуществ:

  • при одинаковой толщине в 2-2,5 раза легче обычного стекла;
  • при воздействии относительно небольшой температуры плавится, что позволяет придавать изделиям из него различные формы;
  • обладает, сохраняя свой оригинальный цвет, высокой светопроницаемостью (92%), которая не изменяется с течением времени;
  • сопротивляемость ударам в 5 раз больше, чем у обычного стекла;
  • с ним несложно работать не только с помощью станков, но и вручную. При этом не требуется специальных инструментов;
  • режется, сверлится, обтачивается, приклеивается так же легко, как и обычная пластмасса.

Благодаря этим качествам можно производить различные работы с оргстеклом в домашних условиях: как при изготовлении необходимых в быту изделий и деталей, так и в художественно-прикладном творчестве.

Наряду с преимуществами, органическое стекло имеет и свои недостатки:

  • оно довольно чувствительно к царапанию и другим поверхностным повреждениям;
  • является легковоспламеняющимся материалом (температура воспламенения—260 °С).

Таким образом, органическое стекло не может полностью заменить обычное, каждое из них имеет свою область применения.

Подготовка поверхности органического стекла к обработке

Перед работой органическое стекло необходимо прежде всего очистить. В том случае, если поверхность стекла просто загрязнена, ее нужно протереть мягкой тканью или ватным тампоном, смоченным в теплой воде. Если лист оргстекла небольшого размера сильно загрязнен, то подготовку его к работе можно провести, положив его в ванну и тщательно вымыв с помощью тряпки под струей теплой воды. Не рекомендуется использовать для очистки органического стекла синтетический материал - если довольно сильно тереть им поверхностъ стекла, она станет матовой. Тем более нельзя использовать какие-либо абразивные вещества - они поцарапают стекло, и оно потеряет свою первоначальную прозрачность.

Чистое стекло необходимо насухо вытереть. Если же просто оставить его для просушки, то после высыхания на поверхности останутся разводы. Данную операцию лучше всего проводить с помощью слегка увлажненной тряпки, также можно использовать специальную полировочную пасту (она дополнительно помогает убрать с поверхности мелкие царапины). Для этого на стекло тонким слоем наносится жидкая паста, после чего оно шлифуется тканью круговыми движениями. При наличии на поверхности жирных и масляных пятен недостаточно будет просто вымыть стекло даже теплой водой с мылом. Ее требуется обезжирить бензином.

При подготовке оргстекла к работе нужно учитывать, что трение ткани о сухое стекло приводит к его электризации. На наэлектризеванную поверхность сразу же налипает пыль, и эти частицы также наносят микроцарапины и делают стекло матовым. Применение агрессивных жидкостей (ацетон и другие растворители) недопустимо — это приведет стекло в негодность.

Подготовленное органическое стекло можно подвергать практически любой обработке: резке, сверлению, нарезанию резьбы, фрезерованию, шлифованию, полированию, сгибанию, склеиванию, отжигу, окрашиванию и мнталлизации.

В домашних условиях резка оргстекла требуется очень редко. Обычно такую работу выполняют специалисты в мастерских. Однако этот навык может пригодиться и в быту. Ведь иногда возникает желание сделать своими руками вазу, аквариум или небольшой декоративный столик. Итак, предмет нашего обзора - оргстекло. Чем резать такой материал?

Особенности материала

Далеко не все знают, что собой представляет оргстекло. Чем резать его в домашних условиях и какими особенностями оно обладает? В первую очередь, оргстекло обладает эксплуатационными характеристиками прочного пластика, а также внешне напоминает обычное стекло. Данный материал прозрачен. Однако, в отличие от стекла, он не бьется.

Благодаря таким свойствам стало популярно оргстекло. Чем резать его в быту? В данном случае не все так просто. Материал сам по себе достаточно прочный. Оргстекло получило широкое применение. Ведь в некоторых случаях использовать обычное стекло опасно и проблематично. Обрабатывать материал можно практически всеми доступными методами. Однако существуют некоторые нюансы, которые стоит учитывать при работе с оргстеклом.

Резка лазером оргстекла

Как изготавливаются изделия из оргстекла на производстве? Как правило, для резки данного материала используют лазер. Это самый удобный метод. Однако применить его в домашних условиях просто невозможно. Благодаря тонкому лазеру можно сделать точный надрез. Таким способом обычно вырезают даже мелкие детали будущих изделий. Однако данный метод резки обладает определенными ограничениями: лазерный луч создает высокое напряжение материала. В дальнейшем отдельные детали склеить просто невозможно.

Вырезать изделия из оргстекла можно только в промышленных условиях. При необходимости следует обратиться за помощью в соответствующую организацию. Главное - заранее сделать все чертежи. Также стоит подобрать опытного мастера.

Оргстекло: чем резать?

В некоторых случаях допускается применение пилы. Она может быть ленточной либо дисковой. Последняя разновидность пилы предназначена для прямолинейного разреза. При этом шов получается аккуратным и четким. Что касается то она подходит для изготовления заготовок. Вырезать таким инструментом четкие грани вряд ли получится. Чтобы поверхность была более гладкой, рекомендуют использовать фрезу.

Стоит отметить, что данный метод резки оргстекла можно применять не только на производстве, но и в домашних условиях.

Специальное оборудование

Изделия из оргстекла вырезают высокоскоростным инструментом. Это позволяет получить ровный и качественный шов. Скорость такого оборудования может составлять до 4 тысяч оборотов в минуту. После этого оргстекло проходит дополнительную механическую обработку.

Однако не стоит забывать, что данный материал обладает небольшой теплопроводностью. В результате резки на высокой скорости могут быстро нагреваться края. В некоторых инструментах предусмотрен режим «Оргстекло».

Выручит ножовка по металлу

Если нужно разрезать оргстекло в домашних условиях, можно использовать Это самый доступный инструмент. Однако данный метод имеет серьезный недостаток: место среза остается грубым и шероховатым. Чтобы устранить такой дефект, требуется дополнительная обработка. Для сглаживания места среза обычно используют наждачную бумагу либо напильник.

Режем оргстекло резаком

Способы резки оргстекла в домашних условиях могут быть совершенно разными. Кто-то использует ножовку по металлу, а кто-то резак. По сути, этот инструмент представляет собой пилу всего лишь с одним зубом. Чтобы разрезать оргстекло, потребуется металлическая линейка определенной длины. Этот инструмент необходимо разместить на листе материала в том месте, где нужно его разделить. После этого требуется провести резаком вдоль линейки.

Когда срез дойдет до ½ толщины листа, можно остановиться, а затем аккуратно доломать материал. Если появились дефекты, то их можно сгладить. Для этого необходимо обработать край оргстекла наждачной бумагой. При желании резак можно изготовить самостоятельно из наждачного полотна. Некоторые опытные мастера для резки оргстекла используют куски стекла. При таком способе требуется надежная защита для рук.

Применение простых инструментов

Если резка оргстекла лазером - для вас дорогое удовольствие, то разрезать материал можно подручными материалами. Очень часто для подобной работы используют нихромовую нить. Перед началом резки ее нужно нагреть. Для этого потребуется трансформатор, мощность которого составляет 24 Вт.

В результате несложных манипуляций можно аккуратно разрезать оргстекло. Нагретая просто плавит материал. Это позволяет не только разрезать оргстекло, но и вырезать фигурные детали.

Также некоторые мастера используют Этот вариант подойдет для резки оргстекла в домашних условиях. К материалу обычно прижимают отвертку торцом. При этом инструмент нужно удерживать за самый край ручки. После этого лезвие отвертки нагревают паяльником, мощность которого составляет 25 Вт.

Оргстекло должно начать плавится. Жалом отвертки просто проводят линию в том месте, где должен быть срез. После этого оргстекло легко ломается. Чтобы получить прямую линию, можно использовать линейку из металла либо полотно ножовки без зубьев.

Помимо вышеописанных методов, разрезать оргстекло можно фрезой либо циркулярной пилой. Толщина лезвия в данном случае должна составлять не более 1 мм. Стоит учесть, что в процессе резки может появиться дым. При этом края материала нередко вспениваются из-за повышения температуры в результате трения. Этого можно избежать. Необходимо охлаждать рабочую поверхность инструмента.

Оргстекло достаточно легко обрабатывается. Его можно резать, сверлить, фрезеровать, полировать, шлифовать, гравировать, сгибать, нагревать, формовать и сваривать.

  • Резку оргстекла можно осуществлять как простейшим инструментом, таким, как ручная пила по металлу, так и более сложным, таким, как лазер. Дисковая пила используется для прямых резов, ленточная пила или фреза — для вырезания криволинейных форм. При проведении мелких работ могут применяться пилы с лезвием для легких металлов. Лазерная резка имеет ряд преимуществ: исключительная точность порезки, малое количество отходов, разрезы высокого качества, требующие незначительной шлифовки, но следует учитывать, что дальнейшее склеивание таких поверхностей не рекомендуется.
  • Сверление экструзионного оргстекла производят при помощи стационарного или мобильного сверлильного станка с использованием специальных сверл для легких металлов. При сверлении литьевого оргстекла используются металлические винтовые сверла. Во избежание внутренних напряжений при сверлении необходимо охлаждение режущего инструмента и материала охлаждающими смазочными жидкостями или сжатым воздухом.
  • Гравировка оргстекла , в основном, осуществляется при помощи рыхлителей, устанавливаемых на пантографы и оснащенных фрезами малого диаметра (2-6 мм) различного профиля, или лазерных станков.
  • Шлифование поверхности оргстекла с дефектами, царапинами осуществляется мокрой наждачной бумагой из мелкого корунда вручную либо на полировальной машине. После грубого полирования поверхность следует обработать специальными средствами (полировочные пасты типа ВИАМ, трепела, крокуса, диспергированные в воске). Проводятся все операции либо вручную, либо на полировальной машине.
  • Полирование оргстекла срезанных краев и матовой поверхности оргстекла можно качественно произвести механическим способом при помощи алмазных резцов. Криволинейный срез рекомендуется полировать пламенем, но здесь существует целый ряд особенностей.
  • Формовка оргстекла состоит из трех этапов: нагрева, формовки и охлаждения. Этот вид обработки позволяет придать материалу самые различные формы. Существует целый ряд правил, которых следует придерживаться при нагреве экструзионного или литьевого стекла. О процессе и правилах нагрева экструзионного и литьевого оргстекла можно прочитать в соответствующей литературе.
    Перед формовкой необходимо провести предварительную горячую сушку, чтобы избежать образования пузырьков в готовом изделии на местах сгиба. Литьевое стекло нагревают 3-4 мин./мм толщины до температуры 165-190°С.
    При горячей формовке для деформации литого оргстекла нужно прилагать значительное давление, экструдированное формуется легко и без особых усилий (рекомендуемый температурный интервал — 160-170°С, время нагрева — 3 минуты на 1 мм толщины материала).
    Формы состоят из матриц и пуансонов. Изготавливают их из различных материалов: древесины, гипса, алюминия, стали. Формовку в горячем состоянии можно проводить простыми способами, например, поместив пластик после нагрева на выпуклую или вогнутую форму, где он под своим весом приобретает ее очертания.
    Для наилучшего сохранения отпечатавшейся формы и во избежание деформации изделие необходимо оставить на матрице до его охлаждения до температуры 60-70°С. Отформованные изделия перед их взаимодействием с растворителями, краской или самоклеющейся пленкой должны подвергнуться термическому кондиционированию с целью снижения напряжений.
  • Холодное сгибание оргстекла — самый простой и легкий способ сгибания оргстекла, следует только соблюдать минимальный радиус изгиба для того, чтобы не подвергать листы чрезмерному напряжению. Минимальная величина радиуса сгибания должна в 230 раз превышать толщину пластика.
  • Сварку оргстекла производят при более высоких температурах (до 300°С) разными способами (индукция, излучение, ультразвуковая, вибрация, горячим газом). Готовую деталь после механической обработки шва подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений.
  • Склеивание оргстекла . Листы из экструзионного оргстекла можно склеивать между собой и с другими материалами, предварительно проведя термообработку. При этом используется пленочный тип клея (раствор полиметилметакрилата в летучем растворителе), полимеризуемый тип клея, а также другие типы клея: эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые и других марок АК-90, МП-88 (81), БФ-2 (4,6). В качестве растворителей можно использовать дихлорэтан, хлористый метилен. После сушки и застывания клея при комнатной температуре рекомендуется провести отжиг в течение 2-5 часов при температуре 60°С.
  • Резка

    Резать листы оргстекла удобно с помощью специального ножа резака изготовленного из обломка старого ножовочного полотна. Режущую кромку вытачивают на обычном наждаке. Ручку резака обмотайте изолированным проводом МГШВ сечением 0,5-0,75 мм 2 , а затем изоляционной лентой.

    Лист органического стекла положите на ровную поверхность, например, стол, и, приложив к стеклу линейку, проведите несколько раз резаком по стеклу. Затем, прорезав стекло хотя бы на одну треть толщины, сместите лист на кромку стола по линии реза и, придерживая один край левой рукой, резким и сильным движением правой руки обломите.

    Фигурные детали из оргстекла можно с успехом вырезать и лобзиком, только необходимо помнить, что при большой скорости резания стекло начинает плавиться и может «намертво» прихватить пилку. Поэтому время от времени охлаждайте его водой.

    Невысокая температура плавления позволяет резать органическое стекло терморезаком, изготовить который можно из лобзика, вставив вместо пилки нихромовую нить, предварительно изолировав губки лобзика кусочками асбеста или фторопластовой пленкой. Подсоедините нихромовую нить гибкими проводами к ЛАТРу и, подав напряжение, разогрейте его до температуры плавления оргстекла.

    Сверление

    При сверлении оргстекла необходимо иметь в виду, что сверло затягивается а материал и заедает. Поэтому обычные сверла необходимо перетачивать по следующим параметрам: угол заострения — 70˚ угол задней заточки от 4˚ до 8˚, угол подъема канавки — 17˚. Лишь для сверления небольших отверстий диаметром до 5 мм можно применять обычные стандартные сверла. А чтобы предотвратить разогрев материала и его оплавление, вместо сверления подливайте воду.

    Склеивание

    Очень часто сложную деталь из такого материала, как оргстекло, проще изготовить из отдельных фрагментов, склеив их друг с другом. Соединения могут быть различными — внахлестку, на ус, встык, в шпунт и с накладкой Склеенные изделия зажмите струбциной или обвяжите гибким бандажом и в таком состоянии выдержите около трех часов до полного высыхания клея. Для склеивания оргстекла наиболее широко применяется клей, приготовленный по такому рецепту: в 100 г дихлорэтана при интенсивном перемешивании растворите 2-5 г стружки или опилок оргстекла при комнатной температуре. Растворение проходит очень медленно, поэтому приготовление клея займет два-три дня. Внимание! Все операции с дихлорэтаном необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении или на улице, так как его пары токсичны.

    Согнуть и придать необходимую форму листу оргстекла можно, нагревая его над электроплитой или жалом паяльника. После остывания материал примет заданную форму.

    Окраска

    Острым ножом или напильником настрогайте опилки из оргстекла, а затем растворите их в крепкой уксусной эссенции. При этом на шесть частей эссенции возьмите одну часть опилок. Когда опилки растворятся, в раствор добавьте пасту от шариковой авторучки. От ее цвета и количества зависит цвет лака и его насыщенность. Пользоваться лаком надо очень осторожно, так как входящая в его состав уксусная эссенция может вызвать ожоги на руках, испортить одежду. В качестве красителя с успехом можно использовать и цапонлак красного, зеленого, синего, фиолетового и других цветов. Налив лак в стеклянную или эмалированную кювету, погрузите в нее деталь. Выдержка составляет от нескольких секунд до 15 минут, все зависит от желаемого оттенка. Для получения относительно насыщенного тона красителя погружения можно повторить несколько раз, давая лаку каждый раз высохнуть.

    Цапонлаки прекрасно смешиваются друг с другом, это обстоятельство можно использовать для получения различных цветов и оттенков. Поскольку лак слегка растворяет оргстекло, окрашивание получается очень прочным и поверхность детали можно шлифовать и полировать.

    Неплохие результаты дают и анилиновые красители. Для этого 0,5 г красителя растворите в метиловом спирте. Раствор налейте в плоскую эмалированную кювету и поставьте на водяную баню. Поскольку температура кипения спирта ниже температуры кипения воды, краситель вскоре закипает. Окрашиваемое оргстекло предварительно разогрейте в горячей воде и затем опустите в ванночку с красителем. Вследствие диффузии краситель проникает в оргстекло и будет хорошо держаться на поверхности.