Кому интересно как занудный IT-шник рукожопил значки, какой путь прошел, прошу в статью.
Как плохой IT специалист, напишем себе ТЗ, чтобы понять, когда надо остановиться
Я хочу значок, из металла с повторяемым и предсказуемым процессом, чтобы можно было повторить это, если захочу.
Можно из дерева? Можно, может быть покажу свои наработки.
Теперь тех процесс. Аддитивный или субтрактивный? Первый добавляет материал, например печать SLS или литье, второй убавляет, например фрезеровка или токарка.
Первые процессы дороги для гаражно-балконной мастерской, а вторые вполне воплотимы в жизнь.
Итак, будем снимать лишний метал с .... ? С чего?
Какую взять заготовку?
Есть куча металлов: драгоценные и не очень. Дарагоценные металлы обычно льют, так как стружка дорогая будет. Поэтому надо скать технологичный материал, который оносительно просто обработать, который хорошо режется, полируется и к которому есть адгезия красок/смол.
Тут сразу скажу, что изначально выбрал латунь и не прогадал. Почти.
Глобально выбор был из трех групп, которые можно свободно купить: это сплавы на основе меди, алюминия и титана/стали. Последние я не возьму для экспериментов, к дюралям, пригодным для обработки резанием практически нет адгезии краски, нужны кислотные грунты или анодирование, что затруднит процесс. Поэтому сплавы на меди - наш выбор.
Итак мы имеем заготовку из латуни и хотим убрать лишнее.
Нам нужен процесс из 2х частей: получение рисунка, и выборка по контуру.
Начнем с контура: его придется резать. (Есть еще вариант вырубать, но это маловоплотимо в не промышленных условиях)
Рисунок. Тут вариантов больше: чеканка (привет все монеты), травление (привет печатные платы), фрезеровка (клише), выжигание лазером (гравировка на металле) да и куча чего можно придумать.
Чеканка - мимо, потому что нужно клише, а оно дорогое.
Лазер? У меня его нет, так что сегодня без лазеров.
Травление и фрезеровка. Вот тут можно устроить холивар, но его не будет.
На самом деле процессы для данной задачи смогут конкурировать, вопрос в готовности мастерской к тому или иному методу. Если бы я только начинал с нуля - травление. Материалы стоят копейки (не копейки, но можно купить на поиграться)
По точности: на лазерном принтере и с уплотнением тонера на Lomond пленке получалась точность в пределах 0.1 мм , когда делал платы. Думаю, это повторяемый предел.
не четкая граница, если нет опыта. Рисунок подтравливается.
субъективно много возни. Печать - перенос - засветка - проявка - травление - отмывка.
все равно вырезать контур
Совмещаем 2 операции на 1 месте: получаем рисунок и выбираем контур.
Мало возни, поставил заготовку - получил полуфабрикат.
Четкие линии
дорого (но можно отдать на подряд)
внутренний угол всегда не угол, а дуга с радиусом фрезы
Желательно знать какой-то САПР для этого, или хорошо фрезеровать на ручном фрезере
Для себя пока выбрал фрезеровку, но могу сделать и травление(правда не знаю, жив ли фоторезист), и их сравнить, хотя кому это нужно.
Самое время превращать металл в стружку!
Хотя стоп, сначала сделаем макет того, что хотим.
Далее буду показывать на примере нескольких значков, так как отснять от начала до конца процесс целью не ставил, поэтому извиняйте. Процесс не отличается.
Латуни хорошо режутся, а если еще б станок нормальный и хорошие фрезы, то обработка заняла бы не 30 минут.
пирамидка 60 градусов, 3 грани, пятка 0.1 (Меньше угол - меньше стойкость фрезы)
концевая прямая, 1Z, 3,175, по мягким металлам. Нужна 2-3-х зубая, но сложно найти по нормальной цене не на али.
После фрезеровки припаиваем крепеж, заливаем смолой с пигментами, шлифуем, полируем, готово.
После фрезеровки встает вопрос как сделать так, чтобы мы нормально положили горячую эмаль.
Горячая эмаль - мелко перемолотая стекловидная масса с температурой плавления около 800-900 градусов в зависимости от производителя и цвета. Различают прозрачную и не прозрачную эмаль, работать с прозрачной сложнее, поэтому выберем непрозрачную.
После небольших изысканий, я понял, что попал. Просто так эта эмаль не ложится никуда, и вообще, судя по форумам ювелиров изделие изначально нужно проектировать под эмаль, если оно сложное.
Но я ж хотел сложностей, поэтому продолжаем. Нужно выбрать вообще чем можно нагреть что-то до 900 градусов.
Муфельная печь - идеальный вариант, есть даже мелкие, но мы ж хотим бюджетно. Поэтому выбор - горелка. Максимальная температура пламени 1300, что нам подходит. Есть пара моментов, но о них потом.
Что интересно, все русско говорящие мастера в один голос говорят, что без муфеля не тру, однако очень много зарубежных мастеров работают горелками, но используют правда МАРР или ацетилен-кислород. В дальнейшем МАПП - хороший однобаллонный вариант, но пока и пропан-бутановый цанговый баллончик за 120 рублей пойдет. Тест же.
Отжигаем заготовку. Если пропустить этап, то можно потом долго думать что не так.
Теперь как определять температуру. Из физики надо помнить, что свечение зависит от температуры и действительно, даже есть шкала с картинками. Если есть пирометр, то все упрощается, но в целом и так можно.
Греть будем до свечения 810-850 градусов. По документации на эмаль должно срабоать.
Теперь немного о нанесении.
Теоретически, есть 2 способа: сухое напыление через сито и мокрое, используя капиллярный эффект.
Для выемчатой эмали, которая по факту у меня получается, нужен мокрый метод. Эмаль при обжиге должна оседать, ибо это физика. Поэтому нужно рассчитывать на 2-3 обжига минимум.
Наносим эмаль (порошок с дистиллированной водой)
Сушим. Внимательно и серьезно. На производстве на краю муфеля, или лучше сутки в месте, где никто не смахнет порошок. Сырой порошок моментально испарит воду и весь рисунок собьется, может и в лицо автору. ТБ нужно соблюдать.
После обжига это превращается в стеклянную массу. Дышать этим не нужно, поэтому минимум исток на лицо + очки.
Без шлифовки, только из-под огня.
После этого нужно все это отшлифовать и отполировать. У меня есть определенный опыт в таком, в том числе по дереву, смоле и металлу, но вот конкретно по такой субстанции возникли сложности. Это прям новый уровень для меня. Если вы можете отполировать в зеркало латунь, не обольщайтесь. Тут другие правила.
Резюмируя все изыскания, скажу следующее, не претендующее на 100% достоверность:
работать только в воде при любой гритности абразива
при смене зерна - мыть все инструменты и заготовку
вариант что-то исправить исключен. Если что-то пошло не так - сразу брак.
металлический инструмент по возможности не использовать, лучше работать алмазным или карбид-кремниевыми (карборунд)
полировка пастой ГОИ было тупой затеей. Нужна алмазная паста или специальная ювелирная.
Есть вариант после грубой шлифовки обжечь заготовку еще раз, но эмаль не будет идеально ровной, а в данном случае хочется именно ровной поверхности.
Короче, вот так это будет в конце
Осталось цангу или магнит на эпоксидку и будет готовый значок
В общем, вместо заключения и для зануд:
Я не специалист и могу где-то ошибаться, это хобби.
В статье пропущены некоторые операции, и итак уже объем большеват.
Технология реально сложная, но довольно интересная по результату.
Если это хоть кому-то интересно, то продолжу.
