Обработка органического стекла
Органическое стекло (плексиглас) благодаря своим высоким изоляционным свойствам и легкости обработки находит широкое применение в радиолюбительской практике.
При нагревании в кипящей воде органическое стекло размягчается и становится эластичным: оно легко гнется, вытягивается и с помощью прессформ ему можно придать любую форму.
Фигурные детали из листового органического стекла можно вырезать обычным лобзиком.
Для резки органического стекла можно применять и паяльник, снабженный специальными резаками-насадками, изготовленными из стального прутка. Резаки разной формы позволяют не только разрезать материал, но и выбирать пазы, прорезать отверстия и т. д. Этим способом можно обрабатывать и другие материалы: полистирол, капрон, разные пластмассы. Насадка в виде конуса очень удобна для кернения отверстий на органическом стекле.
Органическое стекло хорошо полируется чистой и сухой суконкой или суконкой с зубным порошком. Блестящая зеркальная поверхность органического стекла получается при полировке мелкозернистыми составами полировочных смесей.
Склеивать детали из органического стекла можно целлулоидным клеем, который легко приготовить, растворив в ацетоне очищенную от эмульсии фотопленку (вместо ацетона можно использовать жидкость для снятия маникюрного лака). При использовании целлулоидного клея получается средняя прочность склеиваемого шва.
Лучшие результаты дает дихлорэтановый клей, который растворяет органическое стекло и образует более прочный шов. Для изготовления этого клея стружку или отходы органического стекла погружают в раствор дихлорэтана (50 г). Густота клея зависит от количества органического стекла — чем его больше, тем гуще клей.
На склеиваемую поверхность палочкой или кисточкой наносят густой слой клея и через 2 — 3 мин производят склеивание. Излишний клей удаляют тряпкой. Хранить клей следует в стеклянной посуде с притертой пробкой. Склейку нужно производить под вытяжной тру бой или в проветриваемом помещении, потому что, высыхая, клей выделяет вредные вещества.
Так как достать дихлорэтан не всегда удается, дихлорэтановый клей можно заменить клеем для кожи, который продается в магазинах хозяйственных товаров. Процесс склеивания очень прост: склеиваемые поверхности густо смазывают клеем, соединяют и просушивают в течение 15 мин при температуре 30 — 35° С.
Хорошие результаты дает клей, приготовленный из стружек или опилок органического стекла, растворенных в 85%-ной муравьиной кислоте. На 1 г стружек или опилок берется 15 — 20 г кислоты. Клей готов к употреблению сразу же после растворения опилок.
Склеивание производят следующим образом: зачищенные детали из органического стекла быстро смазывают клеем, после чего прикладывают и прижимают друг к другу. Если место склейки желают получить прозрачным, зачистку склеиваемых поверхностей шлифовальной шкуркой производить не следует, так как абразив поцарапает их поверхность.
Склеенные швы имеют высокую механическую прочность. После высыхания шов обладает такими же изоляционными свойствами, как и органическое стекло (в жидком состоянии клей имеет некоторую электропроводность) .
Клей для органического стекла может быть получен также, если растворить стружки органического стекла в уксусной кислоте.
Вследствие способности органического стекла размягчаться при нагреве в некоторых случаях вместо склеивания можно использовать шовную сварку. Для этого края свариваемых поверхностей прижимают друг к другу, проложив между ними полоску органического стекла, и подогревают места соединения паяльником или струей горячего воздуха при температуре около 200° С.
Органическое стекло можно окрашивать в любой цвет. Для этого берут краситель (0, 5 г) из набора для раскрашивания фотографий, растворяют его в метиловом спирте, и плоскую эмалированную ванночку с раствором красителя помещают в кипящую воду. Так как температура кипения спирта около 70° С, то краситель вскоре закипит. Органическое стекло, предварительно подогретое в кипящей воде, погружают в ванночку с раствором красителя. Спустя 1 — 3 мин органическое стекло начнет окрашиваться. Краситель вследствие диффузии проникает в поверхностный слой органического стекла и в дальнейшем не смывается.
Если вода нагревается на пламени горелки, то необходимо соблюдать осторожность, так как кипящий спирт разбрызгивается и может воспламениться. Следует поэтому заранее запастись влажной тряпкой или куском фанеры для того, чтобы можно было быстро накрыть вспыхнувший в ванночке спирт и потушить огонь.
Для окрашивания органического стекла можно также применять специальные составы, растворяющие его. В этом случае окрашенный слой прочно связан с поверхностью органического стекла. Поэтому окрашенная поверхность получается прочной, хорошо полируется и не выцветает со временем.
Для изготовления красителей можно использовать набор красок, применяемых в фотографии. Краску, выбранную из набора, растворяют в уксусной кислоте, добавляя .ее понемногу до тех пор, пока не будет получен цвет нужного оттенка. Раствор затем пропускают через фильтр, составленный из одного слоя фильтровальной бумаги, и добавляют его (в соотношении 1:1 по объему) в состав, в который входят: толуол — 70% и дихлорэтан — 30%.
Полученную смесь вновь фильтруют и добавляют в нее стружку органического стекла в таком количестве, чтобы полученный раствор не был слишком густой и его можно было распылять пульверизатором. Несколько слоев раствора наносят пульверизатором на окрашиваемую поверхность с интервалом в 10 — 15 мин.
Для поверхностной окраски органического стекла можно приготовить также состав из опилок органического стекла, уксусной эссенции (уксусной кислоты) и пасты для заправки шариковых ручек., В шести частях (по объему) крепкой уксусной эссенции следует полностью растворить одну часть опилок органического стекла и в раствор добавить пасту. От ее количества зависит интенсивность краски. Уксусная эссенция растворяет поверхностный слой органического стекла и краска, проникая в него, придает стеклу соответствующий цвет.
Следует помнить, что уксусная эссенция (уксусная кислота), входящая в состав, может вызвать ожоги и повредить одежду, поэтому с этим реактивом нужно обращаться с осторожностью.
Раствор для окрашивания можно приготовлять и иным способом. Для этого смешивают (по объему) бензол — 60%, дихлорэтан — 30%, уксусную эссенцию — 10% и в этом составе растворяют краску. Далее раствор фильтруют, а затем прибавляют в него стружку органического стекла. Окрашивание производят точно так же, с помощью ручного пульверизатора.
Хранить изготовленные составы рекомендуется в хорошо закупоренной посуде (лучше всего с притертой пробкой). Приготовлять их следует в помещении с хорошей вентиляцией. Во время приготовления красителя и при окрашивании надо остерегаться попадания его на кожу, так как пятна очень трудно смыть и, кроме того, краситель разъедает кожу.
Окрашивать органическое стекло можно и другими составами, которые его растворяют. Составом, растворяющим органическое стекло, является, например, цапонлак. Выпускаются цапонлаки синего, красного, зеленого, фиолетового, черного и других цветов.
Окраска производится так. В эмалированную или стеклянную ванночку наливают лак и погружают в него органическое стекло. Время, необходимое для окрашивания, может быть в пределах от одной секунды до 15 мин в зависимости от того, какой оттенок необходимо получить при окраске: чем дольше органическое стекло будет погружено в лак, тем темнее получится оттенок окраски. Чтобы получился относительно темный цвет, органическое стекло следует погружать в ванночку с лаком несколько раз, каждый раз давая лаку высохнуть. Очень светлые оттенки получаются в том случае, если цапонлак разбавляют летучим растворителем (любого типа). Чтобы получить различные цветовые оттенки, окрашивание ведут составом, в который входят цапонлаки разных цветов.
Прозрачному органическому стеклу можно придать молочно-белый цвет, если лист такого стекла продержать длительное время в кипящей воде. После остывания материал обрабатывается обычным порядком. Окрашивать этим методом можно только листы материала, а не готовые изделия.
Чтобы окрасить в белый цвет готовое изделие из прозрачного органического стекла, деталь надо погрузить на 1 — 10 мин в серную кислоту, а затем тщательно промыть в проточной воде и высушить. При погружении в кислоту на 1 — 3 мин поверхность органического стекла не потеряет глянца, приобретая в то же время молочный цвет. Если же оставлять его в кислоте на более длительное время, то поверхность станет белой и слегка матовой. Чем дольше органическое стекло выдерживается в кислоте, тем толще становится белый слой. Если этот слой оказался после первой обработки недостаточно глубоким, то обработку можно повторить. Следует, однако, иметь в виду, что механическая прочность обработанной поверхности несколько меньше, чем у более глубоких слоев органического стекла. Промывать изделие после обработки следует осторожно, так как полученный слой мягок и его можно легко повредить.
У этого способа окрашивания есть одно преимущество: при необходимости на части поверхности можно оставить прозрачные места. Достаточно эти места покрыть тонким слоем воска. После промывки и просушки органического стекла воск удаляют.
Если время выдержки органического стекла в кислоте продлить до 20 — 30 мин, то после высыхания поверхность его сморщивается и принимает такой вид, как будто она покрыта лаком «муар». Обработанную таким образом поверхность можно окрасить в любой цвет, используя раствор анилинового красителя в ацетоне. Органическое стекло в этом случае протравляется в течение 1 — 3 мин в кислоте, промывается, высушивается, а затем погружается в заранее приготовленный раствор красителя соответствующего оттенка.
Внимание. При работе с серной кислотой надо быть очень осторожным, так как попадание влаги в кислоту вызывает разбрызгивание последней, что может повлечь за собой тяжелые ожоги. Работая с кислотой, надо поэтому обязательно надевать защитные очки для предохранения глаз от ожогов. Для нейтрализации кислоты, случайно попавшей на кожу, нужно всегда иметь под рукой крепкий раствор питьевой соды или 10%-ный раствор нашатырного спирта. Погружать в кислоту и вынимать из нее окрашиваемое изделие следует только с помощью подходящего инструмента (пинцетов и пр.), ни в коем случае руками. Приступая к работе, ознакомьтесь прежде всего с правилами обращения с серной кислотой!