Обработка стекла

Стекло радиолюбителю приходится обрабатывать обычно тогда, когда необходимо изготовить шкалу радиоприемника, установить защитное стекло перед экраном телевизора и т. д. Если вырезать прямоугольную пластину из листового стекла относительно просто, то сверлить отверстия в стекле и вырезать из стекла фигурные пластины — задача далеко не из легких. Процент брака в такой работе очень вьГсок: стеклянная пластина, как известно, часто дает трещины.

Разрезать стекло по прямой линии проще всего стеклорезом. Фигурные пластины можно вырезать разными способами, при этом для. разметки под стекло обычно подкладывают белый лист бумаги с нанесенным на него нужным контуром фигурной пластины.

В случае если вырезается фигурная пластина, иногда можно применять с успехом обычный стеклорез. Чтобы вырезать из стеклянной пластины круг, делают надрез по окружности и в разные стороны от нее (по радиусам) — прямые надрезы, а затем отламывают лишнее стекло.

Для вырезки фигурной пластины можно применять также нагретый паяльник. Для этого предварительно изготовляют шаблон и на него накладывают стекло. Затем напильником или стеклорезом процарапывают неглубокую бороздку по линии контура. После этого жало нагретого паяльника прикладывают к бороздке и, не отрывая от стекла, без нажима ведут паяльник по нарисованной линии. За паяльником останется трещина в стекле.

Иногда может встретиться необходимость разрезать стеклянные трубки. Делается это способом, похожим на вырезание фигурной пластины с помощью паяльника.

Чтобы разрезать широкую трубку, вокруг того места, где она должна быть разрезана, делают надпил. Затем с обеих сторон оборачивают полосками сырой фильтровальной бумаги шириной 2 — 4 см. Потом совершенно сухое пространство, где имеется надпил, нагревают одним из возможных способов:

вращая трубку над острым пламенем газовой горелки;

используя обернутую вокруг трубки и подключенную в сеть через трансформатор или реостат нихромовую проволоку (проволока должна быть плотно прижата к трубке и нагрета до красного каления);

или, наконец, применяя для этой цели толстую, пропитанную в керосине нитку. Нитку плотно обвязывают вокруг трубки и поджигают.

Между полосками фильтровальной бумаги образуется при этом кольцевая трещина и одна часть трубки отделится от другой. Острые края каждой из частей следует после этого, «шлифовать. Если при разрезании трубок не пользоваться полосками влажной бумаги, то разрез получится шероховатым.

Часто при изготовлении шкалы приемника бывает необходимо просверлить отверстия в стеклянной пластине. Существуют различные способы сверления таких отверстий, однако ни один из них не гарантирует полного успеха.

По первому способу отверстие в стекле сверлят обычным сверлом без большого нажима. Стеклянная пластина должна лежать на твердой и ровной поверхности. Сверление рекомендуется производить только через кондуктор (кусок металлического листа толщиной 5 — 8 мм с отверстиями, диаметр которых равен диаметру сверл). Кондуктор надо плотно прижимать к стеклу. Место сверления следует все время смачивать жидкостью следующего состава (в весовых частях): камфора — 8, скипидар — 12, эфир — 3.

По второму способу сверление производят перовым (плоским) сверлом, заточенным лопаточкой. Сверло следует вращать попеременно то в одну, то в другую сторону. Охлаждающей жидкостью служит силикатный конторский клей (жидкое стекло). Причем охлаждающую жидкость следует менять каждый раз, как только она начнет мутнеть.

По третьему способу сверлом может служить подходящая по диаметру медная (хуже — латунная) трубка. При сверлений также необходим кондуктор. На место, где предполагается просверлить отверстие, следует предварительно нанести несколько капель силикатного клея, смешанного с наждачным порошком. При сверлении смесь должна непрерывно обновляться.

Отверстия в относительно толстом стекле (более 4 мм) можно просверлить медной трубкой, слегка расширенной на конце, что облегчает процесс сверления на окончательной стадии и уменьшает вероятность повреждения стекла. Отверстие в стекле можно просверливать и сверлом, но для этого сверло следует предварительно подвергнуть дополнительной закалке: кончик его накаляют добела, затем быстро вдавливают в сургуч (до тех пор, пока сургуч не перестанет плавиться). При работе такое сверло обильно смачивают скипидаром.

Наконец, существует еще один способ проделывания отверстий — с помощью расплавленного припоя. Для этого одну сторону стеклянной пластины, в которой нужно сделать отверстие, тщательно обезжиривают ацетоном, бензином или спиртом. Затем на место, где должно быть сделано отверстие, насыпают горкой горсть слегка смоченного мелкого речного песка. После этого остро заточенной палочкой в песочной горке делают конусообразное углубление так, чтобы была видна поверхность стекла (диаметр, очищенной из песка поверхности в нижней части конуса должен быть равен нужному диаметру отверстия в стекле). В сделанную песочную форму наливают расплавленный припой (третник или олово) с температурой плавления 200 — 300° С. После застывания припоя песок ссыпают с поверхности пластины и вынимают конус припоя вместе с прилипшим к нему кружком стекла.

В редких случаях может встретиться необходимость склеивать две стеклянные поверхности.

Следует помнить при этом, что оптические стекла склеивают только специальными клеями высокой прозрачности (пихтовый бальзам, бальзамин).

Поверхность стекла перед склейкой нужно тщательно обезжирить дихлорэтаном или ацетоном и протереть чистой замшей. Затем нанести клей на обе склеиваемые поверхности, после чего стекла зажать в струбцине, следя за тем, чтобы не оставалось пузырьков воздуха в месте склейки.

К другим .материалам стекло приклеивают различными клеями, цементами, замазками и т. д.

Обработка органического стекла

Органическое стекло (плексиглас) благодаря своим высоким изоляционным свойствам и легкости обработки находит широкое применение в радиолюбительской практике.

При нагревании в кипящей воде органическое стекло размягчается и становится эластичным: оно легко гнется, вытягивается и с помощью прессформ ему можно придать любую форму.

Фигурные детали из листового органического стекла можно вырезать обычным лобзиком.

Для резки органического стекла можно применять и паяльник, снабженный специальными резаками-насадками, изготовленными из стального прутка. Резаки разной формы позволяют не только разрезать материал, но и выбирать пазы, прорезать отверстия и т. д. Этим способом можно обрабатывать и другие материалы: полистирол, капрон, разные пластмассы. Насадка в виде конуса очень удобна для кернения отверстий на органическом стекле.

Органическое стекло хорошо полируется чистой и сухой суконкой или суконкой с зубным порошком. Блестящая зеркальная поверхность органического стекла получается при полировке мелкозернистыми составами полировочных смесей.

Склеивать детали из органического стекла можно целлулоидным клеем, который легко приготовить, растворив в ацетоне очищенную от эмульсии фотопленку (вместо ацетона можно использовать жидкость для снятия маникюрного лака). При использовании целлулоидного клея получается средняя прочность склеиваемого шва.

Лучшие результаты дает дихлорэтановый клей, который растворяет органическое стекло и образует более прочный шов. Для изготовления этого клея стружку или отходы органического стекла погружают в раствор дихлорэтана (50 г). Густота клея зависит от количества органического стекла — чем его больше, тем гуще клей.

На склеиваемую поверхность палочкой или кисточкой наносят густой слой клея и через 2 — 3 мин производят склеивание. Излишний клей удаляют тряпкой. Хранить клей следует в стеклянной посуде с притертой пробкой. Склейку нужно производить под вытяжной тру бой или в проветриваемом помещении, потому что, высыхая, клей выделяет вредные вещества.

Так как достать дихлорэтан не всегда удается, дихлорэтановый клей можно заменить клеем для кожи, который продается в магазинах хозяйственных товаров. Процесс склеивания очень прост: склеиваемые поверхности густо смазывают клеем, соединяют и просушивают в течение 15 мин при температуре 30 — 35° С.

Хорошие результаты дает клей, приготовленный из стружек или опилок органического стекла, растворенных в 85%-ной муравьиной кислоте. На 1 г стружек или опилок берется 15 — 20 г кислоты. Клей готов к употреблению сразу же после растворения опилок.

Склеивание производят следующим образом: зачищенные детали из органического стекла быстро смазывают клеем, после чего прикладывают и прижимают друг к другу. Если место склейки желают получить прозрачным, зачистку склеиваемых поверхностей шлифовальной шкуркой производить не следует, так как абразив поцарапает их поверхность.

Склеенные швы имеют высокую механическую прочность. После высыхания шов обладает такими же изоляционными свойствами, как и органическое стекло (в жидком состоянии клей имеет некоторую электропроводность) .

Клей для органического стекла может быть получен также, если растворить стружки органического стекла в уксусной кислоте.

Вследствие способности органического стекла размягчаться при нагреве в некоторых случаях вместо склеивания можно использовать шовную сварку. Для этого края свариваемых поверхностей прижимают друг к другу, проложив между ними полоску органического стекла, и подогревают места соединения паяльником или струей горячего воздуха при температуре около 200° С.

Органическое стекло можно окрашивать в любой цвет. Для этого берут краситель (0,5 г) из набора для раскрашивания фотографий, растворяют его в метиловом спирте, и плоскую эмалированную ванночку с раствором красителя помещают в кипящую воду. Так как температура кипения спирта около 70° С, то краситель вскоре закипит. Органическое стекло, предварительно подогретое в кипящей воде, погружают в ванночку с раствором красителя. Спустя 1 — 3 мин органическое стекло начнет окрашиваться. Краситель вследствие диффузии проникает в поверхностный слой органического стекла и в дальнейшем не смывается.

Если вода нагревается на пламени горелки, то необходимо соблюдать осторожность, так как кипящий спирт разбрызгивается и может воспламениться. Следует поэтому заранее запастись влажной тряпкой или куском фанеры для того, чтобы можно было быстро накрыть вспыхнувший в ванночке спирт и потушить огонь.

Для окрашивания органического стекла можно также применять специальные составы, растворяющие его. В этом случае окрашенный слой прочно связан с поверхностью органического стекла. Поэтому окрашенная поверхность получается прочной, хорошо полируется и не выцветает со временем.

Для изготовления красителей можно использовать набор красок, применяемых в фотографии. Краску, выбранную из набора, растворяют в уксусной кислоте, добавляя .ее понемногу до тех пор, пока не будет получен цвет нужного оттенка. Раствор затем пропускают через фильтр, составленный из одного слоя фильтровальной бумаги, и добавляют его (в соотношении 1:1 по объему) в состав, в который входят: толуол — 70% и дихлорэтан — 30%.

Полученную смесь вновь фильтруют и добавляют в нее стружку органического стекла в таком количестве, чтобы полученный раствор не был слишком густой и его можно было распылять пульверизатором. Несколько слоев раствора наносят пульверизатором на окрашиваемую поверхность с интервалом в 10 — 15 мин.

Для поверхностной окраски органического стекла можно приготовить также состав из опилок органического стекла, уксусной эссенции (уксусной кислоты) и пасты для заправки шариковых ручек., В шести частях (по объему) крепкой уксусной эссенции следует полностью растворить одну часть опилок органического стекла и в раствор добавить пасту. От ее количества зависит интенсивность краски. Уксусная эссенция растворяет поверхностный слой органического стекла и краска, проникая в него, придает стеклу соответствующий цвет.

Следует помнить, что уксусная эссенция (уксусная кислота), входящая в состав, может вызвать ожоги и повредить одежду, поэтому с этим реактивом нужно обращаться с осторожностью.

Раствор для окрашивания можно приготовлять и иным способом. Для этого смешивают (по объему) бензол — 60%, дихлорэтан — 30%, уксусную эссенцию — 10% и в этом составе растворяют краску. Далее раствор фильтруют, а затем прибавляют в него стружку органического стекла. Окрашивание производят точно так же, с помощью ручного пульверизатора.

Хранить изготовленные составы рекомендуется в хорошо закупоренной посуде (лучше всего с притертой пробкой). Приготовлять их следует в помещении с хорошей вентиляцией. Во время приготовления красителя и при окрашивании надо остерегаться попадания его на кожу, так как пятна очень трудно смыть и, кроме того, краситель разъедает кожу.

Окрашивать органическое стекло можно и другими составами, которые его растворяют. Составом, растворяющим органическое стекло, является, например, цапонлак. Выпускаются цапонлаки синего, красного, зеленого, фиолетового, черного и других цветов.

Окраска производится так. В эмалированную или стеклянную ванночку наливают лак и погружают в него органическое стекло. Время, необходимое для окрашивания, может быть в пределах от одной секунды до 15 мин в зависимости от того, какой оттенок необходимо получить при окраске: чем дольше органическое стекло будет погружено в лак, тем темнее получится оттенок окраски. Чтобы получился относительно темный цвет, органическое стекло следует погружать в ванночку с лаком несколько раз, каждый раз давая лаку высохнуть. Очень светлые оттенки получаются в том случае, если цапонлак разбавляют летучим растворителем (любого типа). Чтобы получить различные цветовые оттенки, окрашивание ведут составом, в который входят цапонлаки разных цветов.

Прозрачному органическому стеклу можно придать молочно-белый цвет, если лист такого стекла продержать длительное время в кипящей воде. После остывания материал обрабатывается обычным порядком. Окрашивать этим методом можно только листы материала, а не готовые изделия.

Чтобы окрасить в белый цвет готовое изделие из прозрачного органического стекла, деталь надо погрузить на 1 — 10 мин в серную кислоту, а затем тщательно промыть в проточной воде и высушить. При погружении в кислоту на 1 — 3 мин поверхность органического стекла не потеряет глянца, приобретая в то же время молочный цвет. Если же оставлять его в кислоте на более длительное время, то поверхность станет белой и слегка матовой. Чем дольше органическое стекло выдерживается в кислоте, тем толще становится белый слой. Если этот слой оказался после первой обработки недостаточно глубоким, то обработку можно повторить. Следует, однако, иметь в виду, что механическая прочность обработанной поверхности несколько меньше, чем у более глубоких слоев органического стекла. Промывать изделие после обработки следует осторожно, так как полученный слой мягок и его можно легко повредить.

У этого способа окрашивания есть одно преимущество: при необходимости на части поверхности можно оставить прозрачные места. Достаточно эти места покрыть тонким слоем воска. После промывки и просушки органического стекла воск удаляют.

Если время выдержки органического стекла в кислоте продлить до 20 — 30 мин, то после высыхания поверхность его сморщивается и принимает такой вид, как будто она покрыта лаком «муар». Обработанную таким образом поверхность можно окрасить в любой цвет, используя раствор анилинового красителя в ацетоне. Органическое стекло в этом случае протравляется в течение 1 — 3 мин в кислоте, промывается, высушивается, а затем погружается в заранее приготовленный раствор красителя соответствующего оттенка.

Внимание. При работе с серной кислотой надо быть очень осторожным, так как попадание влаги в кислоту вызывает разбрызгивание последней, что может повлечь за собой тяжелые ожоги. Работая с кислотой, надо поэтому обязательно надевать защитные очки для предохранения глаз от ожогов. Для нейтрализации кислоты, случайно попавшей на кожу, нужно всегда иметь под рукой крепкий раствор питьевой соды или 10%-ный раствор нашатырного спирта. Погружать в кислоту и вынимать из нее окрашиваемое изделие следует только с помощью подходящего инструмента (пинцетов и пр.), ни в коем случае руками. Приступая к работе, ознакомьтесь прежде всего с правилами обращения с серной кислотой!

<< Далее >>

Любительская Радиоэлектроника

Обработка стекла

Обработка органического стекла