Технології обробки каменю
За складністю обробки каміння ділять на м'які і тверді. М'які камені обробляють тим же інструментом, що і металеві вироби. Тверді камені - спеціальним інструментом, який описано далі.
Техніка обробки полягає в тому, щоб камінь розрізати певним образам, відшліфувати, надавши йому потрібну форму, і відполірувати до дзеркального блиску.
Найпростіший спосіб обробки виробів каменів такий. На чавунну плиту насипають абразивний порошок, заливають водою, кладуть камінь і труть, поки він не придбає потрібну форму. Плита повинна бути чавунної, т. К. Дрібнозернистий структура чавуну сприяє швидкій обробці каменю.
Перед тим як різати камінь, уважно розгляньте його, виявите ділянки з найбільш цікавим малюнком або відтінками кольору. Не викидайте камінь з внутрішніми сторонніми включеннями, бо невеликий вада надає готовому виробу неповторність і підкреслює натуральність каменю. Можна створити оригінальні вироби з каменів з дефектами, в тому числі і з тріщинами, використовуючи їх як виразний засіб передачі свого задуму.
Пам'ятайте, що камінь ріжуть, шліфують і полірують тільки з водою. Вода охолоджує ріжучий інструмент і видаляє утворюється при обробці каменю шлам. Полегшити процес обробки матеріалів, отримати нову технологію обробки (різьблення по кістки, каменю і рогу, гравірування, шліфування, свердління каменю) дозволяють різні пристосування, які можна виготовити на основі електромеханічного приводу типу К-1У4 «Умілі руки».
Мал. 1. Пристосування для різання каменю.
Привід являє собою електродвигун з подовженою віссю 2 (рис. 1) потужністю 300 Вт. За необхідності на вісь насаджують точильний камінь, дискову пилу, повстяний полірувальний круг або пристосування для токарних робіт по дереву.
Для різання каменя до приводу «Умілі руки» ще потрібно зробити ванночку і столик (рис. 1а). Для цього виріжте з жерсті товщиною 0,5. 0,7 мм заготовки і за розмірами, зазначеним на рис. а, спаяти оловом коробочку 7. Вона буде служити ванною для збору води, оскільки обов'язково обробляють камені з подачею охолоджувальної рідини. Коробочка одночасно буде і підставкою для столика 5, на якому встановлюють розрізається камінь.
До ванні припаяйте з двох сторін вгорі і внизу куточки 9 з отворами. За допомогою нижніх куточків ванночку кріплять до станини приводу «Умілі руки» болтиками, які закручуються в отвори в станині (рис. 1б). До верхніх куточках кріплять столик з прорізом. До нього припаюють козирок 3 для зменшення розбризкування рідини.
Його легко зігнути з смужки жерсті шириною 10 і довжиною 100 мм. Для підведення охолоджуючої рідини до відрізного кола 4 з одного краю ванночки треба впаяти металеву трубку 6 діаметром 4. 5 і довжиною 15 мм. На зовнішній кінець трубки надіньте гумовий шланг, який можна підключити до водопровідного крану.
На внутрішній кінець - шматочок поліетиленової трубки, щоб він злегка стосувався відрізного кола при роботі. Таким чином, охолоджуюча рідина буде подаватися до поверхні кола. Внизу ванночки треба впаяти металеву трубку 8 діаметром 5. 6, довжиною 15 мм для відводу води і шламу.
Збірка пристосування проводиться так: встановіть ванночку на станину, але не закріплюйте. Одягніть відрізний алмазний коло діаметром 100. 125 мм на вісь і закріпіть гайкою. Після цього встановіть і закріпіть на ванні столик. Проведіть центрування ванночки і столика щодо відрізного кола, щоб він не зачіпав за краї прорізу 10. Тепер ванночку закріпіть болтиками. Залишилося підключити воду і можна працювати.
Різати камінь потрібно в тому випадку, якщо його розміри більше, ніж потрібні для вашого виробу. Зайву частину відрізають на пристосуванні з алмазним відрізним кругом, з конструкцією якого ми вже ознайомилися. Камінь тримають в руках, повертаючи його по лінії обріза. Треба зауважити, що різати камінь потрібно якомога точніше; для шліфування каменю з великим припуском буде потрібно багато часу і праці.
Розрізати твердий камінь можна також слюсарної ножівкою, вставивши в рамку замість звичайного пиляльного полотна дріт з алмазним покриттям типу АС-65-125 / 100. При розпилюванні дротом в місце розпилу потрібно лити воду.
Після того, як камінь розрізаний, його треба відшліфувати. Механізувати процес шліфування й полірування можна за допомогою другого пристосування до електроприводу «Умілі руки» (рис. 2а).
Мал. 2. Пристосування для шліфування каменю.
Для його виготовлення потрібен лист металу товщиною 3. 4 мм і розмірами 180 Х 110 мм. Лист буде служити станиною 2, на якій монтується все пристосування. У листі просвердлите отвори, як показано на рис. 2б. З сталевого прута діаметром 10 мм підготуйте чотири стійки 3.
У торцях стійок просвердлите отвори і наріжте різьбу М4. Закріпіть нижні кінці стійок болтами до станини. З того ж листа металу товщиною 4 мм виріжте кришку 4 (90 Х 120 мм) з чотирма отворами діаметром 5 мм по краях листа на відстані 10 мм від кромки.
У центрі листа просвердлите отвір 10 мм для осі. Розмітка отворів верхньої кришки показана на рис. 2б пунктирною лінією. Чотирма болтами верхню кришку прикріпіть до стійок. Тепер підготуйте дві обойми 9, 12 для підшипників 10 і 14. Розміри обойм залежать від розміру підшипників.
По внутрішньому діаметру підшипників виготовте основну деталь пристосування - опорний диск з віссю 8. У центрі диска просвердлите отвір і наріжте різьбу М6. Потім з жерсті товщиною 0,5 мм треба спаяти круглий піддон 15 для збору рідких відходів, т. К. Шліфування ведеться з охолоджувальною рідиною. До нього припаюють зливну трубку 5 діаметром 8 і довжиною 15 мм.
У центрі піддону потрібно зробити отвір, діаметр якого повинен бути більше діаметра осі на товщину сальникового ущільнення 6. Сальникове ущільнення необхідно для того, щоб вода з абразивним порошком не потрапляла з піддону в підшипник.
Найпростішим сальниковим ущільненням може бути гумова шайба товщиною 2. 3 мм з внутрішнім діаметром на 1 мм менше, а зовнішнім діаметром на 5. 6 мм більше діаметра осі. Піддон закріпіть болтиками до верхньої кришки. Встановіть обойми для підшипників, потім самі підшипники і вставте в отвори вісь з диском.
Після установки першого підшипника на вісь встановіть подвійний шків 11 діаметром 30. 50 мм, що дозволить, переставляючи ремінець 16, змінювати швидкість обертання диска. Перед тим як встановлювати вісь в нижній підшипник, треба під вісь підкласти кулька 13 діаметром 7 мм, який замінить опорний підшипник. Щоб пристосування було стійким, до основи кріплять опорний штифт з гумовим амортизатором на кінці.
Для роботи з пристосуванням на обертовий диск шліфувального пристосування закріпіть чавунний коло (планшайбу) 7 діаметром 120 і товщиною 15. 20 мм. На поверхню планшайби насипте щіпку абразивного порошку, потім змочіть його водою і розітріть суміш по всьому колу. Увімкніть двигун і, взявши камінь, обертайте його по поверхні планшайби в сторону, протилежну обертанню.
Періодично протирайте поверхню каменю дрантям і стежте, щоб шліфована частина стала гладкою. Дрібні камені зручно шліфувати так. Прикріпіть камінь сургучем до палички або капелюшку цвяха довжиною приблизно 150 мм. Утримуючи камінь за паличку, легко повертайте потрібної стороною до планшайби. Таким способом зазвичай шліфують камені, якщо хочуть надати їм опуклу форму.
Процес шліфування має два етапи: груба шліфовка для додання каменю необхідної форми і доводочна - для додання гладкій поверхні перед поліруванням. З цією метою зазвичай використовують порошки: шліфувальний з розміром зерна приблизно 100 мкм і доводочний з розміром зерна 10. 20 мкм.
Якщо у вас немає шліфувального порошку, його можна виготовити. Для цього беруть вийшов з ужитку корундовий точильний камінь сіро-зеленого кольору і подрібнюють молотком на сталевій плиті. Не забудьте надіти захисні окуляри, щоб захистити очі від осколків каменю. Потім крихту просівають через сито і отримують порошки. При відсутності шліфувального приспособл-ення з планшайбою його може замінити чавунна сковорода. Хороші результати також дає шліфування невеликих каменів на матовому склі.
Після шліфування камінь полірують. Для цього планшайбу знімають з диска шліфувального пристосування. Саме пристосування від'єднують від станини і миють щіткою з милом. Треба також ретельно вимити руки, т. К. Випадкове потрапляння шліфувального порошку на поверхню каменю під час полірування може зіпсувати поверхню каменю.
Чисте пристосування знову закріплюють до станини і на його диск кріплять повстяний коло діаметром 120 мм, на який насипають щіпку порошку окису хрому, змочують водою і розтирають по всьому колу. Включають двигун, кладуть камінь на поверхню повсті і переміщують в сторону, протилежну обертанню.
Коли порошку виявляється недостатньо, насипають нову порцію і змочують водою. Зазвичай після чотирьох таких операцій камінь набуває хорошу полірування. Якщо немає готового порошку, його можна отримати, розчинивши пасту ГОІ в ацетоні.
• Якість полірування каменю перевіряють так: протріть полірованій поверхні каменя м'якою ганчіркою і, дивлячись на нього біля запаленої електричної лампочки, уловите зображення останньої. Якщо ви розрізняєте волосок електричної лампочки - полірування хороша. Полірування можна замінити лакуванням, т. Е. Покрити поверхню каменю безбарвним лаком.
Щоб добре обробити камінь, треба знати його властивості, і тоді можна раціональніше побудувати свою роботу, а головне - уникнути неприємних несподіванок. Так, наприклад, камінь рогівки ріжеться легко, але на тонкі пластинки товщиною 1. 2 мм його різати не можна, т. К. Він розколюється по площинах спайності. Кремень різати і шліфувати дуже важко, зате полірується камінь швидко.
Уральські камені родоніт, лазурит легко ріжуться на тонкі пластини, шліфуються і поліруються. Амазонит різати важче, він кришиться і розсипається, але зате легко шліфується і швидко полірується. Агат з включеннями кристалів гірського кришталю треба різати обережно, т. К. Кристали можуть розсипатися по площинах спайності. Щітки гірського кришталю і аметисту відрізають разом із шаром корінної породи товщиною в кілька міліметрів, інакше вони розсипаються на окремі кристали. Морська галька ріжеться і шліфується легко, але через крупнозернистою структури погано полірується.
Її краще покрити безбарвним лаком. Бірюза часто ріжеться нерівномірно через включень кварцу (білих зерен). Якщо включень немає, то її можна обробляти інструментом по металу і шліфувати шліфувальною шкуркою. Полірується вона легко на повстяному колі з окисом хрому. Нефрит легко ріжеться на дуже тонкі пластинки і легко шліфується.
Полірувати його треба на бязевих полірувальному колі з окисом хрому і водою. Перламутрові раковини можна різати дисковою пилкою з дрібними зубами, що додається в комплекті до електроприводу «Умілі руки». При різанні утворюється багато пилу, тому різати треба на відкритому повітрі і поливати раковину водою. Зовнішню темну сторону раковини обточують на наждачним жорні, теж поливаючи водою. Потім шліфують і полірують як звичайні камені.
Наведені рекомендації, звичайно, не можуть бути абсолютними, т. К. Ділянки одного і того ж каменю можуть бути різної твердості.
Для виготовлення гравіювального пристосування (рис. 3) до приводу «Умілі руки» візьміть металеву трубку 3 з внутрішнім діаметром 8 і довжиною приблизно 150 мм.
Мал. 3. Пристосування для гравіювання каменю.
На одному кінці трубки закріпіть хвостовик шланга 2. Для цього на відстані 15 мм від кінця трубки просвердлите отвір діаметром 3,5 мм. Вставте в трубку хвостовик і болтиком діаметром 3 мм закріпіть його через просвердлений раніше отвір.
Для того щоб нижній кінець трубки прикріпити до станини приводу, потрібен металевий стрижень 5 довжиною приблизно 120 мм і діаметром трохи менше 8, щоб він входив в трубку. На відстані 25 мм від нижнього кінця трубки просвердлите отвір діаметром 3,5 мм. На одному кінці стрижня треба нарізати різьблення М5 довжиною 25 мм. Там, де закінчується різьблення, вставте мідну шайбу 8 діаметром 12. 14 мм і припаяти її до стрижня.
У стрижні треба просвердлити три-чотири отвори на відстані 10 мм один від одного і нарізати різьбу діаметром 3 мм. Ці отвори потрібні, щоб можна було регулювати натяг ременя 10 перестановкою болта 9. На вісь приводу потрібно встановити невеликий шків 4, який можна скласти з шайб різного діаметру, які додаються в комплекті до приводу «Умілі руки». Тепер надіньте на шківи гумовий ремінь 10. В патрон 6 вставте бор 7 і включіть привід.
Мал. 4. Пристосування для виконання тонких робіт.
Для його роботи необхідно напруга 3,5 В, яке можна отримати від двох батарей. Підберіть сталеву пружину 9 довжиною приблизно 20 мм і внутрішнім діаметром близько 2. Один кінець пружини насадити на вісь електродвигуна 5, обертаючи пружину проти напрямку ходу витків. Другий кінець насадите на хвостовик інструмента 8, яким ви збираєтеся працювати.
Це може бути свердло відповідного діаметру, бор або штифт, на кінці якого закріплений повстяний гурток для полірування виробів. Напрямок ходу витків пружини має бути таким, щоб опір від роботи свердла або бору в матеріалі викликало закручування пружини, інакше інструмент буде провертатися вхолосту.
Залишається зробити тільки кожух 3, і наш інструмент готовий. Візьміть смужку тонкої жерсті шириною 30 мм і довжиною приблизно 110 мм. Смужку обігніть по корпусу електродвигуна 1 і спаяти в обечайку внутрішнім діаметром 32 мм. З жерсті виріжте коло 10 діаметром 32 мм, в центрі просвердлите отвір діаметром 4 мм. Це коло буде кришкою кожуха.
В отвір вставте шматочок металевої трубки 6 діаметром 4 мм і довжиною 20 мм. Трубку припаяйте до кришки кожуха 10. Всередину вільного кінця трубки вставте ще коротенький шматочок металевої трубки 7 довжиною 5 мм і внутрішнім діаметром 2,5 мм і припаяти. Обидві трубки можна зробити самому, обігнувши смужку жерсті навколо сталевий спиці або цвяха відповідного діаметру. Тепер кришку кожуха з трубками припаяйте по периметру до обечайке.
Щоб надійно закріпити кожух на корпусі електродвигуна, в обечайке треба зробити два поздовжніх надрізу 4 ножицями на глибину приблизно 15 мм (рис. 4). Тепер зігніть хомутик 2 з смужки жерсті шириною 10 мм. На кінцях просвердлите два отвори діаметром 4 мм, вставте електродвигун в кожух і гвинтиком діаметром 3,5 мм стягніть хомутик, щільно притиснувши кожух до корпусу електродвигуна 1.
Вставляючи двигун в кожух, перевірте, щоб вісь його з інструментом вільно оберталася в направляючих трубках. У трубки треба запустити кілька крапель машинного масла. Пристосування готове.