Обработка дерева и металла
Дерево — отличный материал для… всего. Из него делают все, что только можно себе представить. Единственное, чего не хватает — прочности. Многие сорта дерева — очень прочные, но, к сожалению, недостаточно прочные, чтобы их можно было применять более широко. Специалисты из США добились увеличения прочностных характеристик древесины путем специальной ее обработки.
После того, как дерево подвергается обработке по новому методу, его прочность возрастает в десятки раз, оно становится более прочным, чем сталь или титан. При этом древесина по-прежнему остаются дружественным окружающей среде материалом, альтернативой пластикам или металлам.
«Фактически, это новый класс материалов с великолепным потенциалом», — заявил Ли Тенг, специалист из Мэрилендского университета. Работа Тенга и его коллег опубликована 7 февраля в авторитетном научном издании Nature.
Попытки укрепить дерево, изменить тем либо иным образом его характеристики не прекращаются десятилетиями. Некоторые методы удачные, другие — не очень. К числу удачных можно отнести выделение микроволокон целлюлозы, что позволяет создавать достаточно устойчивые к внешним воздействиям материалы.
Но Тенг с коллегами решили подойти к проблеме с другой стороны. Исследователи сфокусировались на модифицировании пористой структуры натуральной древесины. Изначально они стали пробовать кипятить различные сорта древесины, включая дуб, в растворе гидроксида натрия и сульфита натрия в течение семи часов. Этот процесс оставил целлюлозную структуру практически нетронутой, но окружающие целлюлозу компоненты частично ушли. Один из таких компонентов — лигнин, полимер, связывающий целлюллозу.
Затем команда поместила на сутки деревянный блок под пресс, одновременно нагрев его до 100 градусов Цельсия. В результате образовались деревянные планки толщиной в пятую часть от прежних параметров. Кроме того, этот материал оказался в три раза плотнее натуральной древесины и в 11,5 раз прочнее. Предыдущие попытки усилить прочностные характеристики приводили к повышению этого параметра максимум в 3-4 раза.
Сканирование волокон нового материала при помощи электронного микроскопа показало, что сдавливание уничтожает целлюлозные трубочки, которые сжимаются и переплетаются вместе. «Вы получаете нановолокна, размещенные вдоль оси роста дерева, сцепленные между собой», — заявил один из участников исследования.
Для того, чтобы проверить, насколько устойчива «древесина нового типа» к внешним факторам, команда стала выстреливать по паллетам из баллистической пушки, которая обычно используется для проверки прочности военных транспортных средств. Как оказалось, модифицированная древесина выдерживает удар 46-граммового стального снаряда, летящего со скоростью примерно 30 метров в секунду.
Это, конечно, гораздо медленнее, чем скорость пули, вылетевшей из ствола огнестрельного оружия, но все же и это солидное достижение. Такая скорость примерно соответствует скорости автомобиля, движущегося перед столкновением с препятствием. Да, американцы считают, что их метод позволяет создавать материал, пригодный для автомобилестроения.
Эксперты считают, что команда «улучшателей дерева» чрезмерно усложняет процесс, который может быть гораздо более простым. Например, просто воздействие высокой температуры, пара и давления способно значительно улучшить прочностные характеристики материала. А можно просто прокипятить дерево в течение 7 часов в растворе каустической соды. В результате получается достаточно прочный материал. 24-х слойная защита из такого дерева задерживает 9-мм пулю, которой стреляют из пистолета.
Микаэела Идер, исследователь из Института Макса Планка считает, что воздействие давления также упрочняет дерево — хотя в этом случае неясно, насколько сильно имеет место сплетение нановолокон. Тем не менее, авторы оригинальной работы уверены, что только их методика позволяет многократно улучшить прочность дерева. Коллеги согласны с ними, говоря, что у работы большой потенциал, и в будущем можно было бы создать коммерческую технологию для производства прочных строительных материалов из дерева.
10 станков для открытия малого и среднего бизнеса: обработка дерева и металла
Если вы задумывались об открытии своего дела, связанного с каким-либо производством, то вы гарантированно столкнетесь с выбором необходимого вам оборудования. В данной подборке я собрал 10 станков, которые можно приобрести на Aliexpress и доставить в ваш город независимо от страны проживания. В стоимость некоторых станков из данного списка уже включена доставка и налоговая пошлина.
Токарный станок
Это небольшой токарный станок, который позволяет обрабатывать как металлические заготовки, так и заготовки из других материалов. Станок выполнен качественно и обрабатывает детали с высокой точностью. Товар пользуется популярностью и имеет много продаж, а на странице товара можно ознакомиться с реальными отзывами от русскоязычных покупателей. На данный момент, доставка станка осуществляется только на платной основе, но у продавца имеются другие станки с подобными характеристиками с доставкой из РФ и других стран.
ЧПУ токарный станок
Данная модель токарного станка оснащена ЧПУ и способна обрабатывать заготовки с диаметром не более 180 мм и длиной не более 350 мм, при этом погрешность при изготовлении деталей составляет 0,001 мм. Скорость вращения шпинделя регулируется от 50 до 2250 оборотов в минуту. Перед оформлением заказа продавец просит связаться с ним для уточнения способа доставки.
Фрезерный станок
Это небольшой фрезерный станок, который также можно использовать для точного сверления, на странице продавца имеется полная характеристика станка. Также, стоит отметить, что устройство производится под известным китайским брендом NUMOBAMS, который специализируется на производстве разнообразных станков. Изделие также имеет ряд подробных и реальных отзывов от покупателей.
ЧПУ фрезер
Данный станок можно использовать для обработки, как дерева, так и металла, но для этого нужно применять соответствующие насадки для шпинделя. Также, при заказе можно выбрать один из четырех размеров рабочего стола, максимально возможный размер стола составляет 300*600 миллиметров. Также плюсом данного агрегата является возможность установки специального поворотного зажима, который добавит 4-ю ось при обработке заготовок.
ЧПУ фрезер для металла и дерева
Эта модель станка отлично подойдет для обработки металла, поскольку имеет специальную систему для подачи СОЖ. Станок также способен работать по четырем осям, но в отличие от предыдущей модели в данном списке, имеет возможность обрабатывать заготовки с размерами 600*900*145 мм. Также добавлю, что в стоимость оборудования включена доставка и налоговые пошлины для жителей РФ и многих других стран.
Лазерный ЧПУ LCSPEAR 4040
А это один из самых распространенных лазерных ЧПУ станков с CO2 трубкой, его можно использовать как для гравировки металлов, так и для обработки дерева, включая резку фанеры. Лазер имеет мощность 50W, а точность станка составляет 0,01 мм. При этом, его рабочее поле имеет размеры 400*400 мм. В стоимость изделия включена доставка и налоговая пошлина, однако пред заказом всю информацию лучше уточнить у продавца.
Волоконно-лазерный гравер
В отличие от вышестоящего лазерного станка в этом списке, данная модель имеет в разы больший срок службы, это обусловлено его конструкцией и принципом работы. Также, к плюсам можно отнести высокую производительность. Данная модель имеет небольшие размеры рабочего поля, и в промышленности применяется в первую очередь для нанесения различных маркировок на металлические детали. Однако, его можно применять и в других всевозможных целях.
Электрические ножницы для металла
А это электрические ножницы для листов металла с толщиной до 2 миллиметров и шириной не более 1300 мм. Сразу отмечу, что у продавца есть огромный выбор подобных станков с другими характеристиками, а также имеются бюджетные модели, которые осуществляют рез металла при помощи ручного привода. Это оборудование простое и надежное в эксплуатации, отмечу, что в его стоимость включена доставка на местное почтовое отделение.
Штамповочный пресс
Данный пресс имеет силу нажатия в 10 тон, устройство отлично подходит для работы с листовым металлом. В стоимость станка включена доставка на местное отделение почты, также продавец уверяет, что информационно поможет в пусконаладочных работах данного оборудования. Плюсом является то, что это официальный магазин производителя, и у него можно заказать запасные комплектующие в случае необходимости. А также можно подобрать другое оборудование, соответствующее вашим требованиям.
Гидравлический станок для штамповки и резки
И последний станок в данном списке – это гидравлический пресс для штамповки и резки толстого листового металла. Агрегат также можно использовать для ряда других манипуляций с металлом, в том числе продавливание круглых и квадратных отверстий, изгиб и так далее. У продавца в наличии есть еще пять более мощных аналогичных моделей на ваш выбор. Продавец после продажи берет на себя обязательство по видео-обучению, а также гарантирует поставку запасных деталей в случае необходимости.
Ну а на этом все, дорогие друзья, надеюсь, вы подобрали что-то для себя, приятных вам покупок.
Токарные работы по дереву: особенности точения на токарном станке
Ручная отделка древесных пород всегда будет актуальна, даже в эпоху абсолютной автоматизации всех производственных процессов, ведь уникальную вещь в подавляющем большинстве случаев можно выполнить только вручную.
Азы токарных работ по дереву на станке могут пригодиться не только профессиональному плотнику, но и начинающим дизайнерам, строителям, да и просто желающим изучить это древнее мастерство.
Работа на токарном станке по дереву, или, как иногда говорят, токарка, в общем-то, не составляет особого труда, но нужно научиться понимать, как бы ощущать обрабатываемое изделие. Именно тогда работа становится подлинным искусством, в котором человек обретает самовыражение, реализует творчество и развивает воображение.
Описание токарного станка
Токарный станок по дереву обладает одной ограничительной функцией: он способен лишь вращать заготовку из дерева. Столяр же способен из обычного куска дерева потихоньку вытачивать законченный предмет, к примеру:
В отличие от иных машин для обрабатывания дерева, использующихся только на тех или иных промежуточных этапах, токарный станок подходит для любых операций: от предварительной обработки до полировки. Необходимый инструмент - это желобчатые (в виде буквы «V» или цилиндрические) и плоские скребки, резцы, стамески всевозможных форм и размеров. Станок вертит заготовку, а рука мастера осуществляет контроль над движением резца. Исходя из того, какой предмет необходимо сделать, выделяют два варианта крепления заготовки.
В первом случае деревянная деталь крепится в горизонтальном положении между средоточиями передней и задней стенок. Второй метод учитывает то, что токарь по дереву крепит установку заготовки только лишь в передней «бабке» при помощи планшайбы или патрона. Если вы новенький в работе на данном станке, будет разумно приступать к работе через первый способ.
Токарный станок с электронной регулировкой (комплектация):
- выключатель «Пуск-Стоп»,
- станина,
- передн. и задн. бабки,
- переключатель скорости (с вариатором),
- шпиндель,
- поводковый центр,
- подручник (резцедержатель).
- центр задн. бабки,
- набор резцов.
Вариант комплектации:
- желобчатая стамеска,
- резец-майсель (2 мм),
- полукруглый резец,
- отрезной резец,
- скошенная стамеска (косяк),
- полукруглая стамеска — для отделки фасонной поверхности,
- желобчатая стамеска (рейер) — для черновой обработки.
Принцип работы
Все устройство станка укреплено на станине, которая сделана из алюминиевых, чугунных либо профильных балок или двух стальных брусьев. С одной стороны станины токарь по дереву размещает переднюю бабку, а внутри нее расположен электродвигатель (0,5−1,5 лошадиных силы). Он вращает шпиндель, имеющий конус Морзе, по необходимости вставляется поводковый центр (с одним острием и 2-мя, 3-мя или 4-мя ножами), планшайба или патрон. С противоположной стороны станка располагается задняя бабка, а ее центр поджимает заготовку, закрепляя ее в горизонтальном положении.
Подручник, поворачивающийся в любую сторону, располагается как можно ближе к болванке, направляет резец и поддерживает его.
На станках с ручной регулировкой частота (скорость) движения способна переключаться за счет рычага коробки передач, скорость которой от 450 до 2000 оборотов в минуту. В ней расположены шкивы с подшипниками.
В намного более сложных модификациях станков вместо коробки передач стоит электронный вариатор, дающий возможность мягко регулировать быстроту хода.
Отделка заготовки
Данный метод используется для обработки элементов цилиндрической формы разнообразной длины, зафиксированной между центрами задней и передней бабок. Соответственно, вы имеете возможность изготовить любые детали: от стоек перил и ножек стола до крохотных шахматных фигурок. В особенности у искусных мастеров получается изготовление и обтачивание бильярдных киев.
Первый этап работы состоит в определении расположения оси заготовки из дерева, чтобы зажать ее между центром задней бабки и поводковым центром.
Второй этап заключается в том, чтобы изготовить заготовку (из обрезки полена или бруска дерева квадратного сечения). Это может производиться в режиме 1000−1500 оборотов в минуту. В этом случае стружка должна сниматься справа налево посредством желобчатой вогнутой широкой стамески для предварительной обработки рейера. Если заготовка длинноватая, то черновая обработка осуществляется в несколько шагов; подручник при этом придвигается к детали по мере ее отделки, не меняя положения по высоте.
При точении деталей бывают инструменты различной формы для обработки фасонной поверхности:
- крючок,
- полукруглый резец,
- плоская стамеска,
- скошенная стамеска (или в народе — косяк),
- желобчатая стамеска и др.
В зависимости от разновидности применяемого инструмента и стадии рабочего процесса необходимо время от времени приближать подручник к заготовке. По окончании процесса, когда деталь будет уже готова, осуществляется финальная отделка:
- полирование,
- тонирование,
- шлифование,
- вощение и проч.
Последние штрихи происходят, когда подручник уже снят.
Методы работы на токарном станке
При помощи углового центроискателя прочертите простым карандашом с обеих сторон заготовки по 2−3 линии, средокрестие которых и станет центром торца.
Сильно ударив молотком по разметочному керну, сделайте канавки и осевое углубление на торцах заготовки.
Поместите заготовку на поводковый центр, приблизьте заднюю бабку к противолежащему торцу и подожмите при ее помощи заготовку так, чтобы поводки оптимально врезались в углубления на торце, а после отстраните центр задней бабки. После этого заготовка сможет держаться самостоятельно.
Еще раз приблизьте центр задней бабки к заготовке для того, чтобы зафиксировать ее по оси центров. Если дерево мягкое, то сверните маховик задней бабки на ¼ оборота, если твердое, будет достаточно половины оборота. Заготовка должна быть зафиксирована таким образом, чтобы можно было без противодействия проворачивать ее рукой.
Приблизьте подручник как можно ближе к заготовке. Вращая ее рукой, удостоверьтесь, что она поворачивается без препятствий, ни за что не задевая. Опорная плоскость подручника при этом должна находиться приблизительно на 5 мм ниже точки вращения.
Черновая обработка
Точение по дереву на токарном станке предполагает черновую обработку. Для чернового обтачивания цилиндра при помощи рейера необходимо установить частоту (или скорость) вращения 1000, максимум 1500 оборотов в минуту. Чем более выверенной должна быть форма цилиндра, тем скорость должна быть установлена больше. Заготовки с незначительным припуском на обработку допускается протачивать с одного хода по всей длине, если припуск больше, то действовать нужно поступательно, двигаясь к шпинделю от задней бабки.
Начинайте работу постепенно, делая упор стержня резца на подручник и удерживая лезвие таким образом, чтобы пятка резца касалась дерева. После этого приподнимите ручку стамески, пока край острия не станет врезаться в дерево, убирая при этом ровненько и хорошо закручивающуюся стружку.
Ведите резец по направлению скручивания стружки так: рука, которая держит ручку, задает движение, а вторая только поддерживает лезвие, не допуская нажатия на него.
При осуществлении черновой обработки квадратного заготовочного материала аккуратно начинайте срезать углы стамеской, не очень налегая на нее. Дождитесь, пока заготовка шлифуется до цилиндрической формы наивысшего диаметра, передвигая по направлению к оси вращения по мере обтачивания припуска подручник.
Исходя из того, какую форму вы желаете сообщить детали, проведите простым карандашом базовые линии разметки вогнутых и выпуклых частей, поворачивая рукой заготовку. Размечайте ее таким образом, чтобы более широкие части детали каждый раз располагались с края передней бабки.
Приступайте к обтачиванию стамеской обоих краев заготовки. В опоре на подручник она должна входить в дерево плавно (без грубых движений), находясь перпендикулярно оси движения.
Проверяем размер
Систематически проводите проверку размера при помощи штангенциркуля. Профессиональные столяры, как правило, придавливают резец к бедру локтем, для того чтобы высвободить руку для замерного инструмента. Когда штангенциркуль начинает содрогаться, убавьте глубину стружки. Обточите таким образом в первую очередь максимальные диаметры, а после переходите к точению остальных деталей:
Чтобы выточить полутор, используйте желобчатую стамеску. Она пригодится для фасонной обработки поверхности. Держать ее нужно перпендикулярно оси. Режущую кромку «спускайте» с внешней стороны в глубину заготовки. Ручку станка нужно поднимать и немного поворачивать. Для того чтобы получился целый тор, следует совершить ту же манипуляцию с каждой из сторон.
Свод (шейка) вытачивается тем же резцом, что применялся для тора.
После завершения черновой отделки донышка в центре шейки проточите правую полушейку, только на этот раз проводя инструмент вверх снизу и вправо. Ни в коем случае не переводите резец в один прием с одной стороны шейки на вторую - их необходимо вытачивать по очереди.
Вытачивание листелей
Листели (мелкие ободки, часто оставляемые с каждой из сторон шейки) вытачиваются с применением мейсель-резца. У него не имеется задних углов на боковых гранях стержня, чем он и отличается от стамески, но вместо этого есть тонкая колея для вывода стружек.
Можно использовать в работе прием «галтель»: это мягкий переход от одной поверхности ко второй. По сути, это комбинация шейки и тора. В связи с этим сначала затачивайте шейку, а после этого тор, который примыкает к ней.
Поместите клин между крышкой и коробочкой и, немного стукнув киянкой, затем снимите ее. При помощи сверла, прикрепленного в задней бабке, просверлите в заготовке отверстие, которое впоследствии задаст глубину. Скребок или иной режущий инструмент придерживайте по оси вращения, приподнимая ручку, до тех пор пока не обнаружите наилучший угол резки. Скребком можно манипулировать, перемещая его к краю заготовки от центра или наоборот. Периодически нужно проверять глубину. Когда внутренность будет выточена, выровняйте посадочное отверстие для покрышки мелкозерненой шкуркой, а после этого можно приступать к сражению коробочки при помощи мейсель-резки.
Декорирование детали
Деталь, зафиксированную с двух сторон, никогда не срезают полностью. Выточите ее с двух краев колеи, сохраняя перемычки небольшого диаметра, и, предварительно остановив станок, отсоедините концы ножовкой.
Для завершения отделки детали уберите резцедержатель и снизу подвергните обработке деталь мелкой шкуркой (зернистость М16-M63). Во время работы шкурку следует поворачивать крест-накрест во избежание круговых царапин.
Для красивого внешнего вида изделия на токарном станке по дереву можно во время вращения натереть ее кусочком воска или парафина, а после отполировать пробковым материалом или плотной тканью.
Финишная обработка деталей, дерева и металла — методы и инструменты
Большое значение при изготовлении различных конструкций и элементов, будь то несущая стена здания или декоративный элемент интерьера, имеет финишная обработка деталей, дерева и металла — методы и инструменты для этого используются самые разные, каждый такой метод имеет свои особенности и сферу применения. Для правильного выполнения финишной обработки нужно знать варианты ее выполнения и уметь выбрать подходящий – ведь нужно определиться не только с технологией, но и с используемым инструментом, и с необходимыми расходными материалами, и с другими моментами.
Механическая обработка деталей и поверхностей
Для работы с ровными поверхностями большой площади, например, со стенами, эффективно используются различные варианты шлифовальных машин:
- ленточные шлиф-машинки – применяются при зачистке больших поверхностей от старых покрытий, выравнивания крупных дефектов и т.д. Данный тип может использоваться при работе с деревом, металлом, пластиками и т.д. Обработка получается достаточно грубой, что необходимо для некоторых направлений дизайна;
- виброшлифовальные машинки – используются для финишной обработки деталей и элементов, эффективно шлифуют различные поверхности. Благодаря модулям настройки сила вибрации шлифующей поверхности может варьироваться в широких пределах, обеспечивая как предельно аккуратную и тонкую обработку, так и обширную и глубокую шлифовку;
Обработка отдельных деталей с помощью трения
При изготовлении различных изделий из металла зачастую требуется довести до идеального состояния внутренние поверхности, убрать заусенцы и окалину. Для этого применяется такой метод обработки, как галтование. Такая обработка выполняется в специальном барабане, в который помещаются обрабатываемые детали и специальные наполнители. Барабан раскручивается до высоких скоростей, и происходит трение наполнителей о детали. В результате такого абразивного действия происходит бережная и в то же время эффективная шлифовка поверхностей.
В качестве наполнителя может использоваться один из следующих вариантов:
- пластиковые соединения;
- керамические и фарфоровые агенты;
- растительное сырье – ореховая скорлупа, элементы из древесины, высушенные зерна злаковых и т.д.
Также наполнители могут иметь разную абразивную агрессивность, форму и размер.
В дополнение к наполнителям используют вспомогательные жидкости и пасты, которые смягчают взаимодействие с деталью, эффективно задерживают снятый материал, увеличивают сроки эксплуатации наполнителей.
Ручная обработка – самый бережный метод
В тех случаях, когда воздействие на деталь или поверхность должно быть строго ограниченным, рекомендуется выполнять финишную обработку вручную. Ручной труд широко используется:
- при работе с ювелирными украшениями – здесь излишнее воздействие может испортить тонкое изделие;
- при финишной обработке отдельных поверхностей – например, при работе с гипсокартоном не рекомендуется применять механическую шлифовку, иначе можно повредить тонкий верхний слой и нарушить ровность поверхности;
- при изготовлении уникальных изделий – к примеру, изготовление и обработка специальных чаш из металла, известных как поющие чаши, выполняется только вручную, т.к. добиться должного звучания можно только за счет тонкой и аккуратной обработки, в ходе которой удаляются слои металла толщиной в долю микрона.
Как видно весьма непроста финишная обработка деталей, дерева и металла — методы и инструменты могут быть диаметрально противоположными, но в то же время их нужно сочетать, как, например, сочетается ручная и механическая обработка.
Читайте также: