Работа с оргстеклом в домашних условиях. Работы с оргстеклом. Сверление органического стекла

Часто желание сделать свой дом ещё привлекательнее и интереснее побуждает хозяев использовать в работе весьма редкие и затейливые материалы. Раньше для декора использовались виниловые пластинки и металлические сплавы, спичечные коробки и выжженное дерево, текстиль и кожзам, а также многое другое: опытный мастер найдёт применение всему. Сегодня широкую популярность получило полимерное оргстекло, которое может быть использовано как для декоративных целей, так и в качестве материала для создания затейливых приспособлений бытового применения. Благодаря творческому подходу, умелым рукам и определённым знаниям из органического стекла можно создавать по-настоящему уникальные предметы, которые впоследствии станут вашей гордостью и украшением дома.

Немного о материале

Названный материал представляет собой полимерный сплав, имеющий высокую прочность и при этом максимальную пластичность (при условии использования высоких температур). В состав оргстекла входят аморфные полимеры, которые в основном состоят из развёрнутых и линейных макромолекул. Такой состав материала позволяет добиваться его абсолютной прозрачности, прочности и лёгкости.

Новый материал, который существенно расширил возможности строителей и дизайнеров

Преимуществами оргстекла, используемого в качестве материала для создания декоративных элементов интерьера, являются:


Поэтому органическое стекло становится всё более востребованным у мастеров на все руки.

Стоит отметить, что из оргстекла можно создавать совершенно различные затейливые вещицы. Это могут быть симпатичные этажерки и причудливые полочки, небольшие аквариумы или горшки под комнатные растения, полукруглые перегородки в комнате или простые столешницы. При этом в некоторых случаях может потребоваться процедура сгибания оргстекла под заданным углом.

Провести эту задачу можно в домашних условиях с соблюдением основных правил по работе с оргстеклом.

Несколько принципов работы с оргстеклом

Перед тем как приступить к плавлению и сгибанию оргстекла, необходимо усвоить несколько принципов, которые помогут вам выполнить работы максимально продуктивно и без лишних перерасходов материала.

  • Итак, для формирования детали нужного размера необходимо отрезать от целого полотна оргстекла кусок материала желаемых параметров. Это позволит получить на выходе экономичный расход материала и более высокую продуктивность выполненных работ.
  • Для работы необходимо использовать только чистое оргстекло. В этих целях рекомендуется вымыть материал.

Важно не использовать для очистки оргстекла абразивные материалы. Только мягкая тряпочка и естественная просушка полимерного полотна. В противном случае на оргстекле образуются заметные и неприглядные царапины, разводы, которые портят внешний вид материала и уменьшают его прозрачность.

  • После мытья оргстекла не приступайте сразу к работе по сгибанию. Дайте материалу просохнуть. На это потребуется не менее суток в сухом помещении при комнатной температуре. Либо обеспечьте сушку феном при температуре 80 градусов по Цельсию.

Принцип расчёта времени сушки оргстекла с помощью фена должен быть таким: 1 час на 1 мм толщины материала на каждом его участке.

  • Приступая к нагреванию оргстекла с целью его деформации под нужным углом, учтите, что тепловую обработку материала необходимо проводить с противоположной стороны относительно угла сгибания. То есть греем верх материала и сгибаем его вниз.
  • Для сгибания оргстекла достаточно использовать температуру нагрева 150 градусов, а для плавки материала и его заливания в заготовленные формы нужна температура не менее 170 градусов.

Важно: для правильного сгибания оргстекла в домашних условиях нужно прогревать площадь материала, в три раза превышающую его толщину. То есть, если ваше оргстекло имеет толщину 3 мм, то для его ровного и красивого сгибания нужно прогревать такой участок по линии предполагаемого сгиба, ширина которого будет равна 9 мм. При этой толщине оргстекла достаточно будет обработки тепловым прибором с одной стороны материала. Если же толщина оргстекла превышает 5 мм, то потребуется провести процесс его нагревания с двух сторон по линии предполагаемого сгиба.

  • После сгибания оргстекла важно дать ему остынуть естественным путём. Не используйте воду или холодный воздух в качестве охладителя. Это может нанести вред готовому изделию в виде трещин, пузырьков и т.д.

Способы сгибания в домашних условиях

Необходимые материалы

Для того чтобы придать орсгстеклу нужную конфигурацию, можно использовать один из нескольких популярных способов:

В зависимости от способа сгибания оргстекла вам понадобится нагревательный элемент (строительный фен, нихромовая проволока или кастрюлька с кипящей водой). Помимо этого, подготовьте:

  • Ножовку по металлу;
  • Тиски для надёжной фиксации пластины оргстекла;
  • Фому для сгибания (труба, брусок, столешница и пр.);
  • Абразивный материал для шлифования краёв изделия;
  • Немного воды (для охлаждения материала во время его реза).

Подготовительные работы

Если ваше будущее изделие требует использования небольшого фрагмента оргстекла, то сначала необходимо отрезать его от общего полотна. Для этого надёжно зафиксируйте оргстекло в тисках и ножовкой по металлу отрежьте нужный кусок. В местах фиксации не забудьте проложить мягкий материал, который предотвратит порчу оргстекла.

Для резки оргстекла можно использовать как ручную ножовку, так и электролобзик

Важно: используйте только острую ножовку. В противном случае материал может быть повреждён и деформирован. В процессе резки оргстекла охлаждайте линию распила водой. Это позволит избежать перегрева оргстекла и его возможного плавления.

Если во время резки на материале появилась трещина, не стоит беспокоиться. Её можно убрать маленькой хитростью: обработайте края раскола охлаждённой уксусной кислотой. Методом сдвига оргстекла в месте раскола позвольте уксусной кислоте глубже проникнуть в поры материала. Потом сожмите оргстекло в месте трещины. Материал сплавится, и отполированная трещина не будет заметна.

Сгибание методом кипячения

Это наиболее простой способ сгибания оргстекла, практически не требующий дополнительных инструментов.


Не забудьте использовать защитные перчатки, чтобы избежать получения ожогов.

5. Сформированную из оргстекла деталь оставьте до полного остывания.

При помощи строительного фена

Если вам предстоит согнуть достаточно большой кусок оргстекла, то для этих целей используйте строительный фен. Его мощность позволит обработать большую площадь органического полимерного материала за предельно короткое время.


При помощи нихромовой проволоки

При помощи тщательно натянутой под оргстеклом нихромовой проволоки можно добиться сгибания материала по прямой линии без усилий. Для этого необходимо выполнить следующие действия:


Видео: гнём оргстекло нихромовой проволокой

Предлагаем вашему вниманию небольшое видео, которое наглядно продемонстрирует, как гнуть оргстекло с помощью нихромовой проволоки.

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.

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.