Метали і сплави для гравіювання
Застосовувані для гравірування метали діляться на три основні групи: чорні, кольорові і благородні. До першої групи належить сталь; до другої-мідь, цинк, алюміній, олово, свинець, магній та їх сплави; до третьої-срібло, золото, платина. Метали в чистому вигляді як конструкційний матеріал майже не застосовують, замінюючи їх сплавами. Пластичні матеріали, такі як червона мідь, алюміній, латунь марки J162, олово, свинець і ін. Внаслідок своєї великої м'якості для гравірування малопридатні. Всі ці метали вживають головним чином при штампуванні, таврування і набиванні пуансонами. Для гравіювання як ручним способом (штихелями), так і механічним (за допомогою пантографа) слід підбирати менш пластичні матеріали. Кращими матеріалами є сталь, дюралюміній. Іноді в силу необхідності граверні роботи виробляють і на м'яких матеріалах - маловуглецевої сталі, цинку, бронзі та ін.
Вуглецеві сталі. Цим матеріалами у виробництві приділяється особлива увага, так як сталь використовується не тільки для граверних робіт, але і для виготовлення граверного ріжучого інструменту.
За призначенням сталі діляться на конструкційні, інструментальні, на сталі з особливими фізичними та хімічними властивостями - нержавіючі, жароміцні, електротехнічні та ін.
Розрізняють такі марки інструментальних вуглецевих сталей, що застосовуються в гравіруванні: У7, У8, У10, У12, У7А, У8А і т. Д. Однією з широко використовуваних марок є сталь У8А. З неї виготовляють цифрові і літерні пуансони, клейма, т. Е. Інструменти, які повинні володіти достатньою пластичністю при високій твердості, так як вони піддаються ударам. Цю марку стали використовують також для виробництва матриць при холодному штампуванні. З стали марок У11А і У12А роблять ріжучий інструмент, наприклад різці для пантографа і різці для нанесення штрихів, ліній і знаків, штихеля різної конфігурації для ручного гравірування, для стандартизації цих величин маточники і т. П. Коли потрібно виготовити ріжучий інструмент з більш високою стійкістю ріжучої кромки для обробки твердих матеріалів (штихеля, граверні різці для пантографа, різні клейма складної конфігурації), рекомендується брати для цього легированную інструментальну сталь марки ХВ5.
Кольорові метали. У сучасному приладобудуванні кольорові метали і їх сплави знаходять широке застосування при виготовленні шкал, сіток, лимбов і подібних до них виробів.
Мідь -метал червоного кольору, добре піддається куванні, прокатці і штампуванні в холодному і гарячому вигляді, на ній легко гравірувати цифри, знаки, позначення і лінії. Через властивості деформуватися і дорожнечу мідь в чистому вигляді в гравірувальному виробництві застосовується рідко.
Алюміній -метал білого кольору, на повітрі швидко окислюється, але окісна плівка оберігає його від корозії. Алюміній добре кується, прокатується і штампується. У чистому вигляді алюміній дуже м'який і пластичний, але гравірувати на ньому знаки, лінії і позначення важко. Більш придатні для гравіювання його сплави з іншими кольоровими металами. Основною перевагою алюмінію є його легкість.
Цинк - метал голубувато-білого кольору. Як і алюміній, на повітрі швидко окислюється, при цьому на його поверхні утворюється тонка плівка, що оберігає його від подальшого окислення. У холодному вигляді зазвичай крихкий, легко гравірується, а при нагріванні до 120 ° добрекується, приймаючи всілякі форми. При подальшому нагріванні цинк знову стає крихким.
Олово -метал білого кольору, м'який і тягучий, вільно піддається куванні і прокатці. Олово добре протистоїть дії вологи, повітря і кислот, легко гравірується. У сплаві зі свинцем застосовується як припій для пайки.
Свинець - метал сірого кольору, швидко тьмяніє на повітрі. Особливістю свинцю є його висока щільність і надзвичайна м'якість. Будь-яка механічна обробка свинцю проводиться в холодному вигляді. Свинцевий пил при плавленні свинцю і виділяються гази дуже шкідливі для людського організму і викликають важкі отруєння.
Кольорові метали. При виготовленні технічних виробів з подальшим виробництвом гра ерних робіт найбільш широко застосовуються латунь, бронза, дюралюміній, гарт і т. Д.
Бронза -сплав міді з іншими кольоровими металами (оловом, алюмінієм, нікелем, кремнієм, марганцем і т. Д.). Властивості і призначення бронзи різні в залежності від хімічного складу. Бронзи підрозділяються на алюмінієву, кременисту, олов'янистими, берилієвих і ін. Бронзи широко застосовуються при гравіювання.
Дюралюміній - досить пластичний і разом з тим міцний сплав. Дюралюміній містить крім алюмінію мідь, магній, кремній і ін. Особливо добре гравірується механічним способом, т. Е. На пантографі.
Друкарські сплави (гарт і ін.) Є сплавами свинцю, сурми і олова. На них добре і легко гравірувати. З гарту виготовляють кліше з гравіюванням і друку різної конфігурації під фарбу, факсиміле та ін. Застосовують і свинцево-сурм'яний баббит, який найбільш дешевий і не має в своєму складі дефіцитного металу -олова. Цей сплав легкий, а вигравірувані на ньому зображення зберігаються тривалий час.
Матеріалом заготовок для металевих штрихових заходів можуть бути: мідь, латунь марок ЛС59 або ЛС62, берилієва бронза Бр2БТ, нейзильбер, інструментальна сталь марки У8А, нержавіюча сталь марки 1Х18Н9Т, молібден, алюмінієво-маг-ніевие і залізо-нікелеві сплави, інварстабіль (сплав заліза з нікелем) марки ЕІ797, дюралюміній і ін.
Для виготовлення зразкових штрихових заходів найчастіше використовуються плоскі, Х- і Y-образні заготовки з інварстабіля марки ЕІ797. До штрихових заходів висуваються жорсткі вимоги щодо точності геометричних розмірів і якості поверхонь, а отже, такі ж вимоги повинні пред'являтися і до заготовок. Так як заготовки мають складне поперечний переріз, технологічний процес їх виготовлення складається з великого числа трудомістких операцій. Під заготовки використовують спеціальні поковки, що мають квадратне поперечне сеченіе.От поковки відрізають дисковими пилами брусок довжиною 1050 мм. На торець бруска наносять клеймо (номер плавки, порядковий номер лінійки і т. Д.), Потім брусок піддають механічній обробці з метою додання йому необхідної конфігурації.
У технологічний процес обробки бруска входять наступні операції: стругальне обдирні, фрезерна, розточна, сверлильная, слюсарні, шліфувальна обдирні, чистові шліфувальні, стругальна і притиральні. Причому механічна обробка супроводжується термічної, призначення якої - зняття внутрішніх напружень в матеріалі, що виникають внаслідок його деформації в процесі механічної обробки. Підготовлену заготовку подають на ділильний ділянку, де на спеціальних ділильних машинах на штриховий доріжці наносять 1010 штрихів через 1 мм.
Для'ізготовленія діафрагм, сіток і т. Д. Застосовується тонка прокатна стрічка з різних кольорових металів. Для усунення в прокатної стрічці залишкових деформацій, що виникають після термічної обробки, необхідно проводити низькотемпературний отжиг; так, латунну стрічку піддають термообробці при температурі 300 ° С (нагрівання та охолодження разом з термостатом). Бронзи мають більш рівномірну залишкову деформацію, тому вони більш кращі при жорстких вимогах збереження кутових розмірів між штрихами лимбов.