Содержание

1. Разновидности
2. Как какую делать
3. G-образные
4. F-образные
5. Угловые варные
6. Столярные клещи
7. Ваймы
8. Обжимной захват
9. Винтовой прижим
> Обсуждение

Бухают мастера-кустари. Простите, ведут задушевную беседу. У одного вместо сакраментального «Вася, ты меня уважаешь?» с языка срывается «Вась, а сколько бы ты рук себе хотел?» Тот призадумывается: «Сколько? Да кто ж его знает… Ну, сколько там по работе надо…»

Рук, понятно, чтобы придержать, прижать, подхватить, и пр. Поэтому такого вспомогательного инструмента, как временные съемные зажимы различных видов – струбцины – мастеровому человеку всегда не хватает. Не хватало и во времена, когда эти самые струбцины стоили копейки. Сейчас за хорошую струбцину могут запросить и поболее 1000 руб. При том, что теперь и в мелком штучном производстве широко распространены электроинструмент, электро- и газосварка, склеивание под давлением и др. технологии, требующие надежного удерживания деталей на время рабочего процесса. Назначение настоящей статьи – рассказать читателю, как в домашних условиях изготавливается струбцина своими руками. Желательно – из подручных материалов с минимальной потребностью в сварочных и токарных работах.

Примечание: по-английски струбцина cramp (винтовая), bar clamp (пружинно-рычажная) или просто clamp, аналогично тому, как отвертку (screw driver) зачастую обзывают просто screw. Человек, неплохо знающий разговорный английский, но незнакомый с особенностями технического (это очень разные языки), услышав что-то вроде «Give me screw driver», скорее всего не поймет, чего от него хотят. Тем более, что малообразованные англоязычные артикли чаще всего «глотают». Вдруг вам доведется оказаться в подобной ситуации, прислушивайтесь: «the screw» (именно отвертка) означает инструмент, а «a screw» – какой-то резьбовый метиз (винт, шуруп), который им крутят.

Разновидности

Целью данной публикации не является соорудить нечто вроде энциклопедии монтажных зажимов – их много видов, а патентов на новые, «супер-супер», еще больше. Наша задача – показать, какие из струбцин более всего надобны в домашней мастерской, и как лучше всего сделать струбцину, не тратя много материала и времени.

Наиболее употребительные в кустарном производстве виды струбцин показаны на рис:

1. G-образная (G-cramp; G-clamp) – самая остая, надежная и дешевая из струбцин общего назначения. Недостатки: долго затягивается и может провернуть склеиваемые детали, если шарнир упора некачественный или неухоженный. Последнее довольно существенно: не схватившийся клеевой слой неплохая смазка, а разнимать и вновь сжимать склеиваемые поверхности нежелательно, прочность высохшего стыка от этого резко падает. Кроме того, обычная G-струбцина плохо держит круглые детали, поэтому для фиксации труб либо круглого профиля для сварки или пайки встык используется специальная трубная струбцина (см. след. рис.). Собранный из обычной конструкционной стали s=(2,5-4) мм, такой варной зажим обеспечивает надежную фиксацию труб до d(120-150)х(1,5-4) мм.
   

   Струбцина для сварки и пайки труб встык

2. F-образная (F-cramp). Быстрозажимная, действует по принципу заклинивания скользящего упора в положении мертвой точки. Дожим до прочного закрепления обеспечивается чаще всего винтовым зажимом, как в G-образной. Еще более «мягкий» и быстрый зажим, но менее надежный, дает курково-эксцентриковый зажимной механизм, см. далее. Наиболее универсальная и широко распространенная из струбцин. Главный недостаток – от вибраций и толчков в работе может саморасклиниться и отпустить. Или, наоборот, заклинивается намертво, а при расклинивании ударом молотка (см. далее) «выстреливает» либо струбцина, либо деталь. Для приспособления под сварку труб встык непригодна: губки от косвенного нагрева ведет, стык труб разъезжается.
3. C-образная (C-clamp, fixing tongs). Достаточно узко специализированный инструмент. Основное назначение – сжимание склеиваемых деталей. Простые C-струбцины выполняются с пружинным зажимом. Курково-рычажный зажим позволяет точно устанавливать силу прижима.
4. Угловые струбцины для сварки линейных деталей (труб, профилей) под заданным углом. Вполне устоявшегося специального англо-американского термина нет. Чаще других употребляются welding clamp и dead-lock clamp.
5. Вайма (joiner’s bench) – столярная струбцина для сплачивания щитов из досок, реек и брусьев, сборки узлов из фасонных деталей (напр. перил с балясинами). На след. рис. показана рельсовая вайма; бывают еще реечные и трубные, см. далее. Учтите, что в продаже под названием «трубная струбцина» идут трубные ваймы, а зажимы для сварки/пайки кругляка встык нужно искать по запросу «варная струбцина».
6. E-образная (E-clamp). Узкоспециализированный инструмент для кромления столярных излений на клею. Если нужно аккуратно подклеить кромку на существующей ценной мебели/в интерьере, без E-струбцины трудно обойтись.
7. O-образная или ленточная, или обжимной захват (loop stay, loop brace). Пользуются ленточными струбцинами чаще всего столяры-виртуозы и мебельщики-реставраторы. Если за качественно отреставрированный старинный венский стул можно выручить до $1000 и более, то за самую малость перекошенный или хлябающийся дадут в лучшем случае 15-20 тех же самых. Рамку для большой картины или фотографии сделать без ленточной струбцины тоже не так-то просто.
8. Рычажно-плунжерная (precision clamp). Под нажатием на курок плунжер (толкатель) с зажимным упором плавно двигается вперед. Курок отпущен – плунжер фиксируется поджатой пружиной кулисой, становящейся в положение мертвой точки. Повторное нажатие освобождает кулису и еще продвигает плунжер. В хорошей рычажно-плунжерной струбцине можно надежно зажать куриное яйцо, не повредив его скорлупы. В домашней мастерской такая точность зажима вряд ли когда понадобится, но вдруг – неплохая прецизионная струбцина получается из монтажного пистолета для туб с силиконом и т.п. вязкими составами. В проем (окно) для горловины тубы без проблем устанавливается неподвижная губка, а подвижная насаживается на шток вместо штатного толкателя. При необходимости то и другое можно снять и пользоваться инструментом по прямому назначению.

Как какую делать

Любую из описанных выше струбцин можно изготовить самостоятельно в домашней мастерской. Столярные струбцины делаются из металла – деревянные станина и губки инструмента не выдержат противодавления материала детали(ей), зажим ослабнет уже во время работы, а сама струбцина придет в негодность. С варными и паечными струбцинами и так понятно: только металл; дерево – горючий материал.

Столярные струбцины для работ с ценным деревом либо изделиями лучше делать деревянными, но можно пользоваться и металлическими с проставками из фанеры или ровной драни. Струбцины для склеивания в пласть (на толстые заготовки из нескольких тонких) лучше использовать деревянные, даже если клеится металл или пластик – деревянные губки дают более равномерное распределение давления по плоскости и, соответственно, лучшее качество склейки. Хрупкие детали (стеклянные и т.п.) сжимаются для склеивания только деревянными струбцинами.

G-образные

Станины G-струбцин фабричного производства выполняются литыми. В гараже или сарае, даже в кузне на своем участке, организовать сталелитейку нельзя. Поскольку G-струбцины как самые «хваткие» применяются преимущественно в слесарно-сварочных работах с довольно длинными и/или тяжелыми деталями, то и самодельную G-образную струбцину нужно делать из металла на сварке или цельной.

Мастера-умельцы часто сваривают себе струбцины из листовой стали, поз. 1 на рис.:

Самодельные G-образные струбцины

Видимо, копируя профиль станин заводских изделий, что в данном случае неправильно. Профили литых станин струбцин показаны на поз. 2. Обратите внимание на зализы и галтели (показаны стрелками). Сглаживание профиля необходимо во избежание концентрации механических напряжений: они «любят» углы и щели, как постельные клопы. Но сварочный шов не работает, как галтель! Нет, струбцина скорее всего не сломается и не погнется. Однако отдачей зажатой детали станину немного поведет, и добиться точной фиксации будет трудно, причем не исключается и проворот детали при затягивании зажима.

Вполне надежны самодельные струбцины из отрезков швеллера (поз. 3). Недостатки – трудоемки, несоразмерно тяжелы сравнительно с шириной захвата. Резать швеллер на станины струбцин можно, если вам нужно будет сжимать детали очень сильно. Оптимальный вариант станин струбцин для обычных работ – из профильной трубы квадратного сечения, поз. 4. В зависимости от типоразмера и толщины стенок заготовки струбцины из профтрубы можно делать на ширину захвата до 1 м и более, см. видео:

Видео: струбцины из профильной трубы

Примечание: об изготовлении самого ответственного узла G-струбцины – винтового зажима – см. в конце, поскольку он применяется и в струбцинах других типов.

G-E

Разновидностью G-струбцины является поджимная, которую условно можно бы назвать GE-струбциной. Поджимные струбцины хорошо известны строителям маломерных судов из дерева, однако будут весьма полезны и в малом деревянном строительстве (напр. дачного или каркасного дома, хозблока и т.п.).

Чертежи поджимной струбцины и способ их применения показаны на рис.:

Чертежи и порядок применения поджимных струбцин

К примеру, при зашивке, скажем, ригеля (стропильной конструкции) крыши каждая следующая доска сначала плотно прижимается к предыдущей, а уж затем крепится к стропильным балкам. Соответственно, надежность и долговечность всего кровельного пирога намного возрастают.

F-образные

Устройство F-струбцины, так сказать, в полном комплекте, показано на след. рис.:

Устройство F-образной струбцины

В ходе использования башмак двигают по направляющей, пока пятка не коснется детали. Тогда большим пальцем руки сдвигают собачку или нажимают на нее (в зависимости от конструкции фиксатора), при этом башмак заклинивается на направляющей. Тогда деталь дожимают поворотом рукояти винтового зажима, или отводя курок эксцентрикового прижима. Расфиксация и разжимание – в обратном порядке.

Городить сложный фиксирующий механизм в самодельной F-струбцине особого смысла нет. Тогда для заклинивания башмака нажимают на его внутренний обушок, или слегка бьют туда легким молоточком, если струбцина мощная, широкозахватная. Как правило, ползун саморасклинивается уже при разжатии винта или вбросе курка в гнездо. Если же башмак заело, расклинивают его легким ударом по наружному обушку со стороны упора (в направлении, обратном заклинивающему).

Слева на след. рис. даны чертежи быстрозажимной F-струбцины с губками из дерева. В центре – внешний вид инструмента, а справа – порядок пользования им. Размеры пересчитаны из дюймовых; их можно округлить до ближайших целых мм.

Чертежи, внешний вид и порядок использования F-струбцины с губками из дерева

Основное назначение данной струбцины – прижим при склеивании в пласть. Предпочтительный материал губок – клен, вяз, граб, бук, дуб или др. древесина, сочетающая в себе высокую прочность и вязкость; из такого дерева делают, например, упорные гребенки фуговальных и копировальных станков по дереву. О других вариантах самодельных быстрозажимных струбцин см. подборку видео:

Видео: самодельная F-образная струбцина

Видео: эксцентриковая струбцина

Видео: быстрый зажим – струбцина своими руками

Угловые варные

Угловая струбцина для сварочных работ должна быть полностью металлической. Высокой точности фиксации деталей и стабильности (устойчивости) их позиционирования в данном случае не требуется: сварка не относится к точным работам, и достаточно пары-тройки прихватов, чтобы зажим можно было снимать и доваривать без него. Зато струбцина должна накладываться (или в нее вкладываться) на круглые и профильные трубы, а также на цельные профилированные длинномерные заготовки. «Нежный» зажим тоже ни к чему.

Исходя из этих соображений, лучший материал для станины сварочной струбцины – стальной уголок толщиной от 3 мм, поз. А на рис.:

Угловые зажимы для сварочно-паечных работ по металлу

Замыкание угла в треугольник поперечной стяжкой намного увеличит прочность струбцины, а добавив на поперечину еще пару зажимов, получим фиксатор для сваривания под углами 90 и 45 градусов, поз. Б. Зажимы однозначно винтовые: эксцентрик, во-первых, не удержит тяжелый длинномер; во-вторых, от нагрева в работе может просто-напросто испортиться.

Столярные клещи

Деревянные временные задимы используются в столярном деле так же широко, как стальные в слесарно-сварочном. В силу особенностей основного конструкционного материала столярные струбцины выполняются почти исключительно C-образными (струбцины-клещи).

Самое мощное из столярных зажимных устройств – струбцина-крокодил, поз. 1 на рис.:

Разновидности столярных струбцин

Губки из дуба, вяза, бука, граба, ореха. Резьбовые пары – от М12. Зажимать детали «крокодилом» дело хлопотное, поэтому вместо него нередко пользуются шарнирной винтовой C-струбциной, поз. 2. Ее «челюсти» можно переклеить из фанеры, и только накладки («губы») наклеить из прочного дерева. Вместо фасонной гайки возможно использовать обычную шестигранную, запрессовав ее в рукоять в тисках; в таком случае рукоятку нужно делать из клена, бука или вяза; дуб при запрессовывании может расколоться.

Струбцины-крокодилы используются для надежной фиксации достаточно больших и тяжелых деталей. При склеивании сильного прижима не нужно, зато струбцин нужно много, не менее 3-4 на 1 пог. м клеевого шва. Поэтому столярные струбцины для склеивания делаются чаще всего фанерными. Каждая «челюсть» переклеивается из 3-х или иного нечетного количества слоев. В одной из «челюстей» с выступом будет средний слой, а в противоположной – два крайних; таким образом, и при помощи стальной шпильки, образуется шарнир. Прижим – пружинный (поз. 3 на рис.), и из подручных эластичных материалов, поз. 4.

Выпиливать и подгонять заготовки фанерных струбцин-крокодилов дело трудоемкое, но в распоряжении современного умельца оказывается отличный заменитель – обрезки ПВХ труб большого диаметра. Разрезное кольцо из трубы, пара деревянных палочек, столько же обрезков садового шланга, и струбцина для прижима при склеивании готова, поз. 5. Дешево и сердито. Еще о струбцинах из дерева см. ролики:

Видео: струбцины из дерева своими руками

Ко второму советуем перейти на YouTube и почитать комментарии, там есть советы по делу.

Ваймы

Доски/рейки/брусья сплачивали в щиты еще столяры Древнего Египта; кстати им был уже известен и токарный станок по дереву. Но если вы пошерстите наставления по столярке и рекламные материалы 100-120 летней давности, то обнаружится, что тогда на мебель для бедных шла древесина качества, по теперешним временам, элитного. И то, в заказах на производство (поштучное) оговаривается «по мере поступления материала». Это первое. Второе – вкусы изменились. Сегодняшние заставляют вспомнить эпоху рококо – наши современники предпочитают нечто «натурально», вычурное; если возможно – уникальное. То и другое обстоятельство не могло не сказаться на конструкциях вайм – специальных столярных струбцин для склеивания по кромке длинномерных пиломатериалов, что и есть сплачивание.

Если вам захотелось сделать, например, простую кухонную табуретку «как бабушкина», и у вас есть для этого прямослойные, без сучков и свилей доски, то вполне возможно обойтись традиционной самодельной ваймой, поз. 1 и 2 на рис.

Архаичные (традиционные) и современные ваймы

Но если вы задумали сплотить щит наподобие того, что на рис. 3 (а красиво, все-таки), то усилие прижима понадобится на порядок большее – ведь теперь доски нужно не просто прижать, но буквально вдавить друг в друга, и так, чтобы вся сборка не вспучилась и не вывернулась.

Именно такого рода сплачивание производится современными ваймами. Упомянутая в начале рельсовая вайма – дорогое удовольствие, причем на щит для столешницы их нужно не менее 5-6. Равноценного самодельного эквивалента, к сожалению, нет, но трубные и реечные ваймовые упоры (поз. 3) продаются и сдаются в аренду по приемлемым ценам. Достаточно мощная реечная вайма может быть собрана на отрезке стальной профильной трубы, поз. 4. Если же нужно на скорую руку склеить в кромку пару небольших досок, то мини-вайму для этого можно соорудить из негодной ножовки по металлу, см. след. рис.

Мини-вайма из слесарной ножовки

Об иных конструкциях самодельных вайм см. сюжет:

Видео: ваймы своими руками

Обжимной захват

Ленточные обжимные струбцины (обжимные захваты, O-струбцины) в практике домашних умельцев используются редко. Но вспомнить о них заставляет не технологическое обстоятельство: 3000 руб. за фирменную это еще дешево. Между тем ничуть не худшая O-струбцина может быть изготовлена собственноручно.

Понадобится для этого прежде всего плоская текстильная стропа и 4 антабки к ней. Угловые прижиму, губка и ползун винтового прижима – из дерева и ДВП, слева на рис. Порядок использования имеет некоторые особенности (между прочим, такие жа и для самых дорогих фирменных).

Самодельная обжимная струбцина для мебельно-столярных работ

Допустим, нам нужно собрать серию одинаковых фоторамок. Если разных – переналадку инструмента придется делать под каждую. Если же нет, то:

• Детали изделия первоначально собирают всухую, без клея.
• Выкладывают на плаз (ровную плоскость) и по отметкам на нем выставляют углы по 90 градусов.
• Обводят петлей стропы, расставляют прижимы по углам.
• Передвигая антабки, добиваются слабого равномерного натяжения ветвей стропы (справа на рис).
• Понемногу затягивают прижим, следя за углами изделия.
• Если какой-то из углов расходится, то в его сторону нужно подать немного стропы, продергивая через соттв. антабки.
• Наладку обжимной струбцины считают законченной, если удается прижимом свести все угловые зазоры «в ниточку» – больше крутить винт не нужно.

Теперь, если делается серия изделий, после склеивания одного винт ослабляют, вставляют следующее (уже с клеем в углах), затягивают прижим «до ниточек», и т.д.

Винтовой прижим

Самое неприятное при пользовании струбциной – если поджимная шайба (пятка) заедает на шарнире и начинает прокручивать деталь. Струбцину тогда приходится снимать, переустанавливать, а мелкая деталюшка может и поломаться.

Во избежание подобной ситуации пятки струбцин фабричного производства сажаются на шаровой упор, слева на рис.:

Конструкции винтовых прижимов струбцин

Сделать его самостоятельно нереально: кроме прецизионной токарки, нужен еще металл, сочетающий в себе высокую прочность и вязкость. Поэтому прижимные узлы самодельных струбцин выполняются чаще всего чашечными под винт с шайбой (чертежи справа там же). Подобная струбцина требует регулярного ухода: пятку прополаскивают в керосине 2-3 раза, пока не перестанет выделяться муть истертого металла. Затем на стык пятки с винтом подпускают 2-3 капли веретенки, часового масла и т.п. жидкой смазки.

О резьбе

Резьбовые пары заводских струбцин, как известно, со специальной резьбой – прямоугольной или трапецеидальной увеличенного шага. Мастеру-любителю, скорее всего, придется использовать кусок резьбового прутка и обычную гайку с метрической катаной резьбой. Чтобы прижим не заедал, нужно, во-первых, гайку пройти вторым метчиком соотв. типоразмера. Если резьба крупнее М12, то последовательно вторым и третьим метчиками. Пруток аналогично проходится плашкой 2-3 раза, пока плашка (лерка) от удара пальцем по водилу воротка не начнет свободно «бегать» по резьбе. Во-вторых, резьбовую пару нужно также регулярно протирать ветошью с керосином и смазывать любой консистентной смазкой для машин и механизмов.

Примечание: если гайка наваривается на станину металлической струбцины, то резьбу в ней приходится фактически нарезать заново – исходную от сварки сильно ведет.

В заключение даем видео обзор различных конструкций поджимных шайб для самодельных струбцин:

Видео: поджимные шайбы для струбцин

Содержание

1. Какую делать?
2. О технике безопасности
3. Какие брать диски
4. Ручная с рейсшиной
5. Стол для ручной циркулярки
6. Стационарный с фугованием
7. И еще одно приспособление
> Обсуждение

Циркулярная пила, или попросту циркулярка – нужнейшее оборудование в первую очередь при самостоятельном деревянном строительстве. Если закупить начерно опиленный на пилораме сырой строевой лес, выдержать его и самостоятельно распустить на длинномер циркуляркой, сметная стоимость постройки падает буквально в разы. Необходима циркулярка и при разного рода отделочных работах, любителям мастерить, да и просто на хозяйстве будет полезна. Стационарная циркулярная пила заводского изготовления стоит очень и очень недешево, но вполне пригодную для хозяйственных нужд или, скажем, постройки сарая, возможно соорудить из подручного хлама; лишь несколько точеных деталей придется заказать на стороне. В этой статье рассказывается, как делается стационарная циркулярная пила своими руками, как приспособить ее же для фугования и отпиливания поперек или под углом, а также описываются самодельные принадлежности для применения ручной циркулярки как стационарной.

Какую делать?

Первый вопрос – какая нужна глубина реза? Зубья пильного диска должны входить в материал под определенным небольшим углом, иначе рез пойдет рваный, а работа станет опасной. Угол входа зуба определяет допустимый выступ пильного диска над рабочим столом. Для дисков с зубьями разного профиля величины выступа несколько отличаются но, в общем, «выпихивать» диск более чем на 1/3 его диаметра не надо – может «закусить», что создаст опасную ситуацию.

Итак, в зависимости прежде всего от требуемой глубины запила циркулярка своими руками делается различного типа конструкции; много значит и нужная длина реза. Для распиловки дерева толщиной прим. до 120 мм нужен диск диаметром от 350 мм. Толщину распиловки можно удвоить, проводя каждый рез дважды с противоположных сторон, но тогда распущенный длинномер нужно будет отфуговать. В таком случае нужен стационарный деревообрабатывающий станок с пильным диском и фуговальным барабаном, поз. 1 на рис. Длина реза на нем определяется длиной заготовки и размерами мастерской. Для привода хватит асинхронного двигателя на 1,2-2 кВт; электромотор такой мощности можно найти однофазный на 220 В. Если же хочется построиться совсем дешево, заготовив неокоренный кругляк, то нужна уже намного более сложная пилорама, а не циркулярка.

Виды самодельных циркулярных пил

Для чистой распиловки на месте в ходе отделочных работ (допустим, на выезде) на длину до 1,5-2,5 м, в т.ч. под произвольным углом, требуется ручная циркулярная пила с направляющей-рейсшиной, фирменной (поз. 2а) или самодельной (поз. 2б). К ней же можно построить циркулярный стол с боковым упором (поз. 3а и 3б). Длина реза становится неограниченной (в пределах помещения), но его глубина не превысит 40-50 мм, с учетом ее уменьшения на толщину рейсшины или столешницы.

Любители пробуют также приспосабливать под циркулярки УШМ (болгарки) и ручные дрели (поз. 4 и 5). Мощности болгарки на 1300 Вт, по идее, хватит на рез глубиной 200-250 мм. Но ставить на УШМ пильный диск больше штатного (как правило, 120-160 мм) нельзя, даже если он рассчитан и на большую скорость вращения. Реально же глубина реза получится не больше 30-32 мм; если «взять глубже», пойдут опасные «закусы». Дело тут во внешней характеристике коллекторного электромотора, см. далее.

Циркулярка из дрели возможна только маломощная, на глубину не очень-то качественного реза до 15-20 мм. Почему? Потому, что осевое биение патрона дрели с ударным механизмом (или перфоратора) недопустимо велико для пильного диска, а точные безударные дрели маломощные. Пытаться пилить ими глубже понемногу, ограничивая скорость подачи заготовки, бесполезно – пила «кусает» и рвет материал. Причина все в том же коллекторном моторе.

О технике безопасности

Деревообрабатывающие станки являются оборудованием, создающим повышенную опасность. Для изложения содержания томов ТУ и ТБ на них в популярной статье нет места, да и отвечает домашний мастер сам за себя. Поэтому вкратце покажем «от обратного»: каким не должен быть циркулярный станок, чтобы работа на нем была возможна без травматизма и увечий. Пример «произведения», нарушающего все непременные правила более-менее безопасного устройства распиловочно-фуговальных станков, показан на рис. (электрическая часть – тема отдельная).

Пример неправильного и опасного устройства циркулярного распиловочно-фуговального станка

Пояснения к нему:

• А – пильный диск без защитного кожуха. Это общая болезнь едва ли всех самодельных циркулярок. Мол, держим пальцы подальше от пилы, пользуемся толкателем заготовки, и все OK. Так вот, к вашему сведению – сейчас в интернете можно запросто нарваться на пильный диск, изготовленный методами порошковой металлургии. Наткнувшись на гвоздик, очень даже охотно разлетается на мелкие острые осколки.
• Б – выступ диска явно больше 1/3 диаметра. «Закусы» дергающейся в руках заготовки, лохматый ступенчатый рез – неизбежны. Травмы в работе – более чем вероятны.
• В – силовая передача также не закрыта коржухом.
• Г, Д – стол из разнородных некачественных материалов. Поперечный перекос заготовки и «увязание» пилы со всевозможным нехорошим последующим также вполне вероятны.

Какие брать диски

Пильный диск – важнейшая часть циркулярки, рабочий орган, ради которого она и делается. К нему же привязывается и вся конструкция станка, так что нужно заранее определиться, какие диски будем использовать в работе, и как выбрать нужный заочно (онлайн) по обозначениям на нем или в описании..

Типы и системы обозначений пильных дисков

Наиболее распространены 2 системы обозначений. По первой (п. А поз. 1 на рис.) последовательно обозначаются:

1. диаметр диска по вершинам зубьев, мм;
2. ширина реза, мм;
3. диаметр установочного (посадочного) отверстия, мм. Типовой (по умолчанию) допуск +0,05 мм не указывается;
4. нетиповой допуск на посадку (возможно);
5. количество зубьев;
6. буквой Т или пиктограммой – наличие на зубьях твердосплавных напаек;
7. частота вращения – рабочая (номинальная) просто цифрами, максимально допустимая с приставкой max.

По второй системе обязательно, цифрами через дефисы, указывается типоразмер диска: диаметр по основаниям зубьев, их количество, посадочный диаметр (допуск по умолчанию тот же). Напр., 190-36-30 в п. Б поз. 2 означают диск диаметром 190 мм (по вершинам зубьев будет 200) на 36 зубьев под посадку 30 мм. Отдельно указывается частота вращения, но здесь она максимальная по умолчанию; рабочая на 10% меньше. Остальные параметры указываются или условными обозначениями (п. В поз. 2) или текстуально. Минимальная частота вращения, при которой еще обеспечивается должное качество реза, для сертифицированных дисков со стабилизирующими прорезями (поз. 1, 2, 4, 5) на 50% ниже рабочей, а для сплошных дисков на 25% меньше.

В продаже встречаются вполне качественные «внесистемные» диски (поз. 3-5). Но во всех случаях просто «по дереву» (поз. 2-4) обозначает соответствующую ТУ деловую древесину, фанеру, ДСП, ламинат и др. достаточно качественные древесные материалы. Пилить таким диском не выдержанное сырое дерево опасно – может заклинить и разлететься. Для распиловки дикой древесины выпускаются специальные диски с обозначениями Forest (лес, поз. 5), Wildwood (дикое дерево), Timber (древесина), Log (бревно) и т.п. Диски с такими обозначениями применяются в стационарных маятниковых пилах, циркулярных пилорамах и др. оборудовании для распиловки сырой древесины.

Примечание: если собираетесь пилить циркуляркой металл, будьте внимательны – диски для стали и алюминия не взаимозаменяемы. Продаются также универсальные диски для распиловки любых материалов, но работают они грубо. Пилить «универсалами» ламинат, ЛДСП и др. ламинированные материалы нельзя – покрытие слущивается.

Наконец, в продажу поступает много пильных дисков безо всяких обозначений, поз. 6 на рис. В общем, пилят, но с ними нужно осторожнее: линейную скорость вращения такого диска лучше не давать более 40 м/с. Чтобы получить из нее скорость вращения (для расчета передачи), измеряем диаметр диска по основаниям зубьев D (в мм), и вычисляем его рабочую скорость вращения как 60(40 000/(3,1415хD)). Напр., рабочая скорость вращения «мутного» диска на 200 мм получится 3815 об/мин; лучше взять 3500.

Ручная с рейсшиной

Глубоко и «длинно» пилить домашнему мастеру приходится нечасто, а ручная циркулярка и сама по себе штука полезная. Кроме того, ручной циркулярной пилой с направляющей-рейсшиной можно резать дерево и поперек, и вдоль волокон, и под любым углом. А длины реза до 1,5-2 м вполне достаточно для почти всех отделочных работ и овеществленного творчества.

Рейсшин для ручных циркулярок в продаже достаточно, и стоят они недорого, но универсальной нет. Принцип устройства фирменной рейсшины иллюстрирует рис.: опорная плита (башмак) пилы изготавливается с продольным пазом, а рейсшина штампуется с соотв. гребнем (показано стрелкой на рис.).

Использование ручной циркулярной пилы с направляющей-рейсшиной

В работе удобно: нужно только прижимать инструмент сверху, а вбок и на перекос он не уйдет. И в ходе конкурентной борьбы тоже удобно: делаем свои пилы так, чтобы на направляющие «партнеров» они не садились.

Неудобно мастерам – рейсшину подешевле не подберешь. А циркулярка с пазом под направляющую стоит несоразмерно дорого сравнительно с такой же, но с гладким башмаком. Любители делают наоборот: рейсшину с пазом из ламинированной фанеры, а к башмаку крепят пару бобышек (поз. 2б на большом рис. в начале). Но для этого, во-первых, нужен фрезерный стол по дереву, который надо еще сделать (непросто) или купить (за дорого). Во-вторых, и так небольшая глубина реза уменьшается на 16-20 мм. В-третьих, если инструмент еще гарантийный, то от сверления отверстий в башмаке гарантия сгорает. В-четвертых, если пила арендная, то ничего дорабатывать в ней нельзя.

Есть еще один способ, но инструмент в работе нужно будет удерживать в 3-х плоскостях: прижимать, от ухода вбок и от проворота. Фанерное основание направляющей с таком случае может быть тоньше, 6-8 мм. Собственно рейсшиной будет закрепленная на нем ровная рейка (или отрезок стального уголка и т.п.), см. след. рис.:

Как самому сделать направляющую для ручной циркулярки

«Наладка» приспособления сводится к тому, что циркуляркой просто отрезают лишнее от основания. Крепится такая направляющая к доске/листу материала струбцинами, как и фирменная. При работе на верстаке под основание подкладывают проставки толщиной чуть больше таковой материала; глубина реза от этого соотв. уменьшается.

Стол для ручной циркулярки

Конструкций самодельных распиловочных столов для ручных циркулярок множество, но большинство из них плоды творческого поиска и/или самовыражения. Впрочем, вполне работоспособные. Однако оптимальные варианты для тех кому надо не сделать и показать, а работать на нем, просматриваются достаточно ясно.

Это – откидной распиловочный стол для ручной циркулярной пилы (слева на рис.). Столешница – ламинированная фанера от 12 мм; царги высотой от 400 мм – мебельная ЛДСП 16-24 мм. Делать царги составными из досок нежелательно, нужной жесткости стола не получится. Свесы столешницы – 30-60 мм.

Конструкция распиловочного стола для ручной циркулярной пилы

Конструкция столешницы циркулярного стола показана справа на рис. Сквозные пазы под выход пильного диска (можно один паз) вырезаются шириной 6-10 мм. Особой точности при этом не требуется, т.к. упор (см. ниже) выставляется на распиловку по пильному диску. Размеры столешницы можно менять произвольно (до прим. 900х1200 мм из 16 мм фанеры). Фиксация в рабочем положении (узел С на рис.) – винтами М8 с гайками-барашками. Узел вращения (поз. В) – отрезок трубы (можно пластиковой). Его крепление к столешнице – можно винтами с потайными головками через сквозные отверстия.

Вместо петель – Г-образные куски прута D8; небольшой люфт в трубе на качество распиловки не влияет. Каждая «петля» дополнительно сгибается в вертикальной плоскости под углом 30-45 градусов. На длинных палочках «Г» нарезается резьба, и они крепятся в царге парами гаек с разрезными шайбами. Крепежные отверстия в царге лучше размечать по месту, вставив «петли» в трубу и уложив столешницу на основание.

Упор

Делать массивный скользящий упор для заготовки, как на поз. 3б на большом рис. в начале, не обязательно. Его (упор) лучше изготовить из отрезка стального уголка от 40х40, обрезав вертикальную полку как показано здесь на рис. (вид сзади).

Конструкция скользящего упора из стального уголка для самодельного циркулярного стола

Крепится такой упор к столешнице струбцинами, а выверять его параллельность пильному диску нужно в любом случае; делается это слесарным угольником с миллиметровыми делениями.

Крепление инструмента

Крепление ручной циркулярки в распиловочном столе в зажимах

Циркулярка крепится к исподу столешницы диском вверх. Если инструмент не гарантийный, а потеря глубины реза несущественна, в башмаке пилы сверлятся 4 отверстия D8, и крепится она сквозными винтами с головками впотай. Весьма желательно между башмаком и столешницей проложить 1-2 мм резину (напр., от автокамеры), качество реза заметно улучшится вследствие гашения вибраций инструмента. Если же потери глубины реза необходимо свести к минимуму, в столешнице делают сквозной вырез под башмак инструмента, пилу крепят к стальному листу толщиной 3-6 мм, а его – в прямоугольной лунке на лицевой (рабочей) поверхности столешницы (см. рис. слева). Но лунку придется выбирать ручным фрезером по дереву, стамеской точно заподлицо не получится.

Если инструмент гарантийный или арендный, потери глубины реза неизбежны, т.к. дырявить башмак пилы нельзя. На такой случай известен вариант крепления пилы в зажимах (см. след. рис.). Для регулярной работы в больших объемах не годится, но сделать можно быстро и день-два ровно попилить получится.

Крепление ручной циркулярной пилы в распиловочном столе с минимальной потерей глубины реза

Примечание: о вариантах самостоятельного изготовления распиловочных столов на основе ручных циркулярных пил см видео; стационарного в мастерскую:

Видео: переделка ручной дисковой пилы Интерскол в циркулярную

настольного домашнего:

Видео: изготовление настольного распиловочного станка

складного в чемодане для работ на выезде:

Видео: переносной компактный распиловочный станок

Стационарный с фугованием

Стационарную циркулярную пилу лучше сразу проектировать с фуговальным барабаном. Без него большая часть трудов по ее изготовлению просто потеряет смысл, разве что ради самого процесса создания.

Устройство стационарной циркулярной пилы с фуговальным барабаном показано на рис.:

Устройство стационарной циркулярной пилы с фуговальным барабаном

При ее конструировании нужно применить дополнительные меры по безопасности и обеспечению качества работы станка. Во-первых, на время распиловки фуговальный барабан должен накрываться надежно закрепляемой защитной крышкой на подкладках на глубину фугования или чуть больше, поз. А на след. рис.:

Как приспособить фуговальный барабан к стационарной циркулярной пиле

Потери глубины реза составят ок. 6-8 мм (глубина фугования до 3-4 мм + 3-4 мм толщина крышки. Для фугования на столешницу по всей ее длине за барабаном (по ходу заготовки) крепится рабочая накладка такой же толщины (поз. Б), т.к. нависание отфугованной детали за барабаном приведет к ее состругиванию на клин; очень пологий, но вследствие накопления погрешности в процессе строительства или отделочных работ может выясниться, что весь обработанный материал запорчен.

Примечание: увеличивая толщину рабочей накладки, можно регулировать глубину фугования от максимальной до 0,5 мм.

Мотор имеет значение

Во-вторых, безопасность пользования самодельной циркуляркой и качество распиловки ею (особенно отделочных материалов) во многом определяется внешней характеристикой (ВнХ) двигателя привода станка. ВнХ это зависимость крутящего момента на валу Т от частоты его вращения N; частота вращения (обороты) зависит от сопротивления обрабатываемого материала резанию, а оно, в свою очередь, от скорости и усилия подачи заготовки.

ВнХ коллекторного мотора последовательного возбуждения (болгарка, дрель, перфоратор) не монотонна (см. рис.).

Внешние характеристки коллекторного электродвигателя последовательного возбуждения и асинхронного с короткозамкнутым ротором

Максимум крутящего момента приходится на некоторую частоту вращения n_р, несколько меньшую оборотов холостого хода (без нагрузки) n_хх. Это хорошо: в области рабочих нагрузок на вал ?T_р мотор тем сильнее крутит пилу, чем тверже материал. Изменение усилия подачи в этих пределах практически не влияет на качество реза, т.к. диск держит обороты в пределах оптимального, и можно работать с наивысшей производительностью.

То же самое, но уже без «приноравливания» пилы к сучкам и пр. неоднородностям, наблюдается в достаточно широком диапазоне перегрузок (область ?T), т.е. высокой квалификации и тонкого тактильного чувства от оператора не требуется – новичок (не безрукий, разумеется) приложился раз-другой, и все, работа пошла. Но, если сильно нажать, или попадется нечто вроде гвоздя, проявляется опасное в данном случае свойство коллекторного мотора – значительный нулевой крутящий момент Т₀. Двигатель, якорь которого насильно заторможен, будет стремиться во что бы то ни стало все-таки провернуться: заготовка может вывернуться и дать по зубам; диск – разлететься.

Примечание: в ручных циркулярках применяются коллекторные моторы параллельного возбуждения и/или со специальными схемами намотки якоря, уменьшающими Т₀, но при этом сглаживается и «горб» ВнХ. Поэтому в дрелях и болгарках, где важна «грызущая» способность инструмента при небольшом рабочем ходе, Т₀ остается большим. Именно поэтому ставить в болгарку пильный диск больше штатного нельзя – брак в работе неизбежен, а вероятность травматизма резко возрастает; абразивных дисков это касается в меньшей степени.

ВнХ асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором монотонная и достаточно жесткая (на том же рис. справа). В оптимальном для данного диска диапазоне скоростей вращения n_min – n_max усилие подачи нужно выдерживать очень точно, тонко чувствуя сопротивление материала, т.е. требуется довольно высокий рабочий навык. «Переподача» приводит к падению как производительности, так и качества реза – слишком медленно крутящийся диск рвет материал. Но, вдруг пилу заклинит – мотор остановится и на начнет разгоняться до полного снятия нагрузки. Если же применяется 3-фазный мотор с устройством запуска от однофазной сети, то его придется выключить и перезапустить. На распиловке длинномера, когда много увеличивается вероятность неловкости в работе, это качество «асинхронной» ВнХ приобретает ценность – новичок/любитель может постепенно научиться работать, не рискуя собой и не портя много материала. Поэтому самодельный циркулярно-фуговальный станок нужно делать только с асинхронным электродвигателем переменного тока с короткозамкнутым ротором.

Подвес мотора

В высокопроизводительные промышленные циркулярные пилы, рассчитанные на долговременную круглосменную работу, ставят большие и тяжелые моторы на 3-5 кВт и более. Помимо прочего, таким образом снижается чувствительность пилы к неоднородностям материала и расширяется диапазон допустимых усилий подачи (см. выше), что, в свою очередь, уменьшает зависимость качества работы от квалификации и усталости работников. Еще одна особенность циркулярок по сравнению с пилорамами – ременная передача с мотора на диск оказывается лучше цепной, поскольку пилить нужно чище, но более качественный материал.

Однако натяжение ремня со временем слабеет, поэтому двигатели промышленных циркулярных пил ставят на опорах, скользящих (и фиксируемых) в пазах (показаны стрелками на поз. 1 рис.).

Преимущества маятникового подвеса мотора в самодельной циркулярной пиле перед скользящим

Вырезать длинный ровный паз в металле без специального оборудования (фрезерного станка по металлу) нереально, но и мотора в 1-2 кВт для домашне-хозяйственной циркулярки хватит с запасом, а его можно поставить на маятниковый подвес (поз. 2). Натяжение ремня таким образом обеспечивается автоматически без трудоемких регулировочных работ. Износ ремня в маятниковом подвесе больше, но ведь на своей циркулярке не работают день ото дня полную смену.

Примечание: сборочный узел на поз. 1 рис. выше – маятниковый пильный модуль промышленной циркулярной пилы, позволяющий оперативно устанавливать выход пильного диска над столешницей. Но в аспекте данного раздела это несущественно, а выход диска самодельной циркулярки можно менять не столь оперативно, то конструктивно и технически гораздо более проще, см. рис.:

Устройство механизма подъема/опускания пильного диска самодельной циркулярной пилы

Шарнир подвеса (показан стрелкой на поз. 2) может быть довольно грубым (стальная труба, надетая на штырь и набитая консистентной смазкой), на качество реза это заметно не влияет. Можно обойтись и без шарнира на стальной лист s(4…6) с винтовыми опарами-фиксаторами (показана стрелкой на поз. 2а). Дополнительное преимущество маятникового подвеса мотора – рабочий стол можно сделать наклоняемым, поз. 2б. При распиловке большого количества длинномера (напр. на стройку) достаточно опытным работником это существенно снижает его утомляемость и ускоряет работу.

Примечание: видео материал о постройке своими силами циркулярной пилы с фуговальным барабаном (распиловочно-фуговального станка) см. также сюжет:

Видео: простая самодельная циркулярная пила с фуганком

Узел вращения

Подшипниковый узел (узел вращения) – самая сложная и нагруженная часть циркулярного станка. Мы попробуем обойтись для него минимумом дорогостоящих точных токарных работ на заказ.

Чертежи самодельного подшипникового узла традиционной конструкции даны на рис.

Чертежи подшипникового узла самодельной циркулярной пилы

Критические размеры выделены цветом:

• На поз. 3 D32 – под установочный размер пильного диска (см. выше). Допуск –0,05 мм.
• На поз. 4 D40 – под установку подшипников (см. ниже). Допуск +0,03 мм. Несоосность не более 0,01 мм. Точить начисто в один установ на станке повышенной точности.
• На поз. 6 D17 – под посадку подшипников. Допуск –0,03 мм. Несоосность не более 0,01 мм. Точить начисто в один установ на станке повышенной точности.
• Шкив (поз. 7) вытачивается по размерам согласно передаточному числу, исходя из скорости вращения наличного двигателя, диаметра шкива на его валу и рабочей скорости вращения пильного диска (см. выше).

Ввиду более жестких требований к чистоте реза, чем для пилорамы, но такой же, как на ней, или сравнимой его длине, обычные шарикоподшипники качения, как, напр., для отрезного станка, в циркулярке довольно быстро изнашиваются, и пила начинает бить. Поэтому в данной конструкции применены более выносливые подшипники №60203; на них же будем ориентироваться и далее.

А как бы попроще?

Описанная конструкция подшипникового узла не лишена серьезных недостатков:

1. нет фуговального барабана;
2. проточить начисто в один установ внутренние диаметры – задачка не для токаря-дилетанта или даже специалиста начальных разрядов;
3. от нагрева при приваривании обоймы подшипников 4 к опорной плите 5 обойму может повести, и подшипники не встанут в гнезда, а проточить их начисто в сборе возможно только на карусельном или шейпинговом станке.

Ненадежная конструкция корпуса и подшипникового узла самодельной циркулярной пилы

С фуговальным барабаном на вид вроде решаемо: распилить обойму с плитой пополам, да и все тут. Но настроить станок на вертикальность и устранение перекоса пильного диска вне производственных условий будет стоить мучительного труда без гарантии успеха. Или придется выточить с высокой точностью (на однократное использование) монтажный штырь. Но тогда, чтобы настройка скоро не уплыла, нужен прочный жесткий корпус станка. Вроде сварного УБДС-1 или УБДН-1. Самодельный аналог на резьбовых соединениях (см. рис. справа), быстро разболтается, а после 2-3 перенастроек разобьются и подшипники.

Нетрадиционный подход

А что, если вовсе отказаться от обоймы с опорной плитой? Тогда точить с высокой точностью нужно будет только вал. А крепить как? В дереве к дереву, это еще упростит и удешевит станок. Древесина архаичный, в массовом производстве дорогой и слабо технологичный материал, но для штучной работы совсем не плохой. В старину деревянные парусные линкоры служили по 120-150 лет, с периодическими модернизациями. А современные 40-летние боевые корабли ставят на обновление, только если нет готовой полноценной замены.

Способ крепления подшипникового узла самодельной циркулярной пилы в деревянных обоймах к фанерной столешнице показан на рис.:

Крепление узла вращения самодельной циркулярной пилы в деревянных обоймах

На обоймы нужна плотная мелкослойная достаточно упругая лиственная древесина. Лучше всего – клен; далее – орех, граб, дуб. Прочный жесткий корпус станка в таком случае также не нужен, достаточно простой «тумбочки», как для стола под ручную циркулярку. Из современных достижений использованы мебельные винты – конфирматы; в мелкослойной древесине они сидят плотно и не развинчиваются от вибраций. «Фишка» конструкции в том, что в процессе юстировки (см. ниже) подшипники вжимаются в дерево и тем самым надежно фиксируются.

Сборка всего узла совмещается с юстировкой:

• В столешнице заранее прорезается паз под пильный диск и сверлятся отверстия под головки конфирматов D6.
• В заготовке обойм также заранее насверливаются пионерные (установочные) отверстия под конфирматы D4,8х60.
• Пустые обоймы «наживляются» пока только верхними конфирматами.
• В обоймы вкладывается вал с подшипниками.
• На вал монтируется пильный диск.
• Верхние конфирматы подтягиваются так, чтобы подшипники встали в обоймах без люфта, но не туго.
• Диск расклинивается в пазу симметрично 4 парами клиньев: 2 парами сверху ближе к центру, 2 парами снизу ближе к краю.
• Подбивая клинышки, выравнивают диск вдоль прорези и по вертикали.
• Верхние конфирматы затягивают до утапливания головок заподлицо со столешницей.
• Затяжку конфирматов ведут поочередно на обоих обоймах в 3-4 приема «конвертом», т.е. с переходом по диагонали.
• Оставляют узел «устояться» на ночь или, лучше, на 2-3 суток, чтобы подшипники вжались в дерево.
• Вынимают клинья, проверяют, не повело ли диск. Если конфирматы затягивались аккуратно и правильно по схеме, не поведет.
• Ставят и затягивают, тоже «конвертом», нижние конфирматы.
• Дают столешнице с подшипниковым узлом еще разок «устояться».
• Снова проверяют установку диска. Не повело, правильно нижние тянули? Узел готов к дальнейшей сборке и работе.

Чертежи вала для данной конструкции даны на рис.:

Чертежи вала для циркулярной пилы с фуговальным барабаном

Заготовка – кругляк Ст45 D60. Готовый вал в сборе с фуговальными ножами обязательно (!) балансируется в центрах. Материал в ходе балансировки можно выбирать как с «сырой» поверхности D60, так и с площадок под ножами.

И еще одно приспособление

А что делать, если нужно обрезать заготовку поперек или под углом? Мастерить отрезной станок? Возможно своими руками, но, для тонких заготовок (досок, паркета, ламината, дверных наличников) не обязательно.

Для таких целей существуют поперечные/угловые каретки к циркулярным пилам.

Устройство и чертежи поперечных/угловых кареток к циркулярной пиле

Если есть фрезерный стол или доступ к нему, то в столешнице (снятой со станка) выбирают продольный паз и делают к нему угловой упор (слева вверху на рис.); стрелкой показано направление подачи, а заготовка во время нее прижимается к упору. Если нет – можно сделать поперечную каретку (слева внизу и, справа, чертежи); возможно, с упором на самый востребованный фиксированный угол 45 градусов. Для поперечного отпила доску укладывают вдоль каретки; для реза под 45 градусов – с перекосом. Каретку двигают так, чтобы пильный диск прошел по прорези в ней, вот и все. Не очень хорошо, что много глубины реза теряется, но при выходе диска в 50 мм доски толщиной до 20-25 мм пилить можно. Дополнительно – видео, как сделать поперечную каретку к циркулярке:

Видео: простой и практичный циркулярный станок

Содержание

1. Когда надо покупать
2. Бить иди давить?
3. Какой делать?
4. Пресс из домкрата: критические звенья
5. Примеры конструкций
6. Винтовые хозяйственные прессы
> Обсуждение

Производство немыслимо без прессовочных операций, а современное тем более: обработка металлов и вообще материалов резанием дает отходы, которые в конечном итоге сильно бьют по экологии и экономике. В домашней мастерской, в гараже, ИП-индивидуалу, работающему по металлу, также трудно обойтись без штамповки, ковки, правки, гибки, формовки (сплющивания), запрессовки и выпрессовки заготовок и деталей, но выбор прессов для индивидуального пользования никак не широк, а цены пугают. Не менее необходим пресс и просто на хозяйстве – для отжима сока, масла, тюкования сена. Сок/масло первого отжима можно получить только из специального пресса (см. далее); особо тщательно и со знанием дела нужно давить виноград на вино. А с выбором готового пресса и ценами на них ситуация сходная с предыдущей. Наконец, рост цен на энергоносители вынуждает многих домовладельцев задумываться о переводе автономного отопления на бросовое (альтернативное) топливо или, по крайней мере, как делать из имеющихся отходов ЛПХ (соломы, лузги, шелухи, опилок, стружек) топливные пеллеты или брикеты; для этого также нужен специальный пресс. Вот тому, как изготовить пресс своими руками для указанных и некоторых других целей (также см. далее), и посвящена эта публикация.

Самодельные прессы различного назначения

Когда надо покупать

Настольный ручной механический мини-пресс

Но вот когда пресс ни в коем случае не надо делать самому, так это когда вы занимаетесь точной механикой, оптикой, ювелирными работами. Все самодельные прессы особой точностью не отличаются: в домашних и/или кустарных условиях их лучше и не сделаешь. А неточный мини-пресс может сломать или непоправимо испортить малюсенькую незаменимую детальку, расколоть линзу, драгоценный камень и т.п. В этих случаях лучше все же приобрести настольный мини-пресс; из них ручные механические реечные (см. рис. справа) есть в широкой продаже и цены на них приемлемы.

Бить иди давить?

Прессовочные операции осуществляются в основном давлением и ударом. Ударная прессовка весьма экономична: от удара в металле заготовки возникает волна упругости, отчего металл лучше течет и меньше сопротивляется деформации. В практике любителей и мастеров-индивидуалов ударная прессовка широко применяется для холодной ковки металлов, особенно художественной. Ударные прессы выполняются чаще всего ударно-инерционными: энергия аккумулируется в механическом накопителе (маховике, падающем грузе). Затем накопитель вводится в зацепление с пуансоном пресса, который и бьет по заготовке. Ударно-инерционные прессы весьма компактны: такой пресс массой 1 т и размерами в плане ок. 1х1 м способен создать мгновенное усилие больше 1000 тс. Но ударная прессовка – одна из самых аварийно- и травмоопасных операций, поэтому далее будет рассмотрен только один вариант ударного пресса, пригодный для использования в домашней мастерской.

Какой делать?

Прессование давлением позволяет выполнять практически все необходимые в обыденной жизни прессовочные операции. Самодельные прессы выполняются чаще всего энергетически автономными, т.е. без отдельного привода, резервуаров рабочего тела, станций подкачки и пр. Выбор той или иной конструктивной схемы пресса определяется в конечном итоге его назначением и рабочим усилием.

В качестве встроенного в пресс силового блока проще всего применить автомобильный домкрат – он развивает усилие до 100 тс, а домкраты на 10 тс общеупотребительны. Единственная операция, с которой пресс из домкрата не справится – это формовка (сплющивание) концов прутьев при художественной холодной ковке.

Домкрат используется чаще всего гидравлический бутылочный (но см. также ниже). В таком случае гидравлический пресс можно сделать по одной из след. рамных конструктивных схем (см. рис.):

Основные конструктивные схемы самодельных прессов

• Поз. А – домкрат перевернут, наглухо закреплен на неподвижной верхней траверсе, а к головке рабочего штока домкрата крепится пуансон. Это самая простая и в то же время надежная и вибрационно устойчивая конструкция (о роли вибраций в работе пресса см. далее). Недостатки – если домкрат понадобился по прямому назначению, демонтировать его достаточно сложно и долго, а качать рычаг домкрата, висящего вверх ногами, не очень-то сподручно.
• Поз. Б – схема с подвижным столом. Конструктивно сложнее, т.к. добавляется подвижная траверса – стол. Качают домкрат как всегда, снять его просто, т.к. он может быть вовсе не закреплен. Недостатки – наихудшая вибростойкость; кроме того, технология большинства прессовочных операций рассчитана на то, что пуансон давит на заготовку или деталь сверху, а если наоборот, то сложно и может вовсе не получиться. Зато для ремонтных и/или механосборочных работ это оптимальный вариант: если нужно выдавить из шкива или подшипника намертво приржавевший к нему вал или, наоборот, напрессовать их на вал, то его (вала) длина ограничивается только высотой потолка в мастерской. В целом же гидропресс с подвижным столом из домкрата это наилучший вариант для гаража или СТО.
• Поз. В – с силовым блоком на подвижной траверсе. Конструктивно наиболее сложен, но виброустойчив, прочен и долговечен, т.к. нагрузка на самое слабое звено – подвижную траверсу – не точечная, а фактически рассредоточенная. Домкрат также может быть не закреплен, но, если вывернется и грохнется, последствия будут хуже, чем если свалится с опорной плиты. Недостаток – качать домкрат, который потихоньку ползет вниз, не вполне удобно.

Примечание: опорная плита – штука тяжелая, громоздкая, материалоемкая. Разместить пресс на плите в мастерской или гараже не всегда возможно. Поэтому раму самодельных прессов чаще всего ставят не на плиту, а на нижнюю неподвижную траверсу, конструктивно аналогичную верхней (см. далее). Виброустойчивость пресса от этого падает прим. вдвое, но для любительских условий это приемлемо.

Винтовой пресс с ручным приводом (поз. Г) позволяет создавать усилие максимум до 1,5-2,5 тс. В работе с металлом применяется, когда такого достаточно, в след. случаях (см. также видео):

Когда достаточно усилия прессовки менее указанных значений:

Видео: ручной винтовой пресс для мастерской

Требуется большой рабочий ход:

Видео: винтовой пресс 2/2

В качестве небольшого или мини-пресса для мелких не очень ответственных работ:

Видео: небольшой винтовой пресс

Как съемник:

Видео: самодельный пресс для снятия подшпиников, шкивов

Примечание: в качестве мини-пресса или съемника пригоден также конструктивно простой безрамный рычажный ручной пресс, поз. Д на рис. Но большее применение он находит в быту и хозяйстве (см. далее), т.к. с его помощью можно развить усилие не более 300-400 кгс.

Только ли гидравлика?

Самодельный пресс из домкрата может быть не только гидравлическим. Многие легковушки при продаже комплектуются ромбическим винтовым домкратом. Усилие он дает не более 2-2,5 тс, но дешев («новый, хороший» можно приобрести за 1300 руб.). Небольшое усилие не только недостаток: рама пресса с винтовым домкратом может быть сделана из деревянного бруса от 150х150, и к нему же возможно приспособить в качестве привода электродрель, см. рис.:

Самодельный механический пресс с электроприводом из винтового ромбического домкрата

Если максимум, что вам нужно – гнуть прутья до 8-10 мм, такого пресса на это хватит. И любопытный факт: автору статьи лет 10 тому назад довелось случайно познакомиться с деятелем, который, работая по 3-4 часа по первым 2-3 дням недели, зарабатывал 20-25 тыс. руб. в мес. В то время сумма немалая. Каким образом? Скупал за половину закупочной цены металлолома пустые металлические банки, плющил и сдавал уже по нормальной цене. Банок-то больше всего приносили пивных, они алюминиевые, а он дорогой. Жаловался, правда, что работа грязная – основной объем сырья притаскивали бомжи.

Прессовка и вибрации

Вибрации тянущегося при прессовке металла – бич большой промышленности, и прессы-гиганты, вроде того что еще из СССР поставил НКМЗ французскому «Форжалю», из-за этого представляют собой сложнейшие агрегаты. Но ИП и любителям тоже стоит обратить самое серьезное внимание на виброустойчивость пресса. Задир на каленом валу или шейке полуоси – неисправимый брак.

Пресс из домкрата: критические звенья

Вибрации при работе пресса нередко выдают себя скрипом и стоном металла. Механические напряжения в элементах его конструкции неслышимы и невидимы, но способны быстро свести на нет усилия и затраты его создателя, а сорвавшаяся траверса причинить увечье и ущерб. Поэтому к выбору конструкционных материалов для пресса и его технического исполнения конструкции в целом нужно отнестись не менее серьезно.

Ошибочным решением будет сварная рама из профтрубы (поз. 1 на рис. ниже): она практически не гасит вибрации, сварные швы от возникающих при прессовке усилий подвержены растрескиванию. Профтруба достаточно массивна, весьма упруга и потому является хорошим энергоаккумулятором. Т.е., если по одному из швов поползет трещина, тяжелая, с острыми углами траверса может мгновенно сорваться и отлететь в сторону.

Примеры ошибочного и правильного технического исполнения рамы самодельного пресса

Раму самодельного пресса нужно делать из швеллеров, одинарных или спаренных. Двутавр подходит хуже: при малейшей асимметрии прижимного усилия относительно вертикальной оси рамы в полке двутавра возникают значительные поперечные напряжения, что данному виду профиля противопоказано. Кроме того, двутавр не предназначен для приема сосредоточенных нагрузок.

Сварная из одинарного швеллера рама с подкрепляющими укосинами (поз. 2 на рис.) будет достаточно надежной и устойчивой под нагрузкой прим. до 5 тс; 10-тонный домкрат для данного пресса слишком силен. Траверсы пресса на прижимное усилие до 12-15 тс нужно делать из спаренных швеллеров полками наружу, поз. 3. Это опять-таки оптимальный вариант для гаража или СТО: нет нужды делать в траверсах отверстия для прохода валов, недопустимо ослабляющие раму. Если же пресс предназначен для работы на максимальных усилиях (штамповка, формовка, гнутье), то лучший вариант – мощный одинарный швеллер (см. ниже) и рама, скрепленная болтами, поз. 4; сварка прихватами в данном случае технологическая, облегчающая сборку рамы. Болты, во-первых, исключат внезапное разрушение рамы. Во-вторых, будут хорошими поглотителями вибраций.

Какой брать швеллер?

Типоразмеры швеллера для рамы гидравлического пресса из домкрата выбираются след. образом (предполагается, что профиль из обычной конструкционной стали Ст44 или аналогичной, а траверсы цельные):

• На усилие до 2 тс – одинарный от 80х40х4 мм; спаренный от 60х30х4 мм.
• На усилие 2-5 тс – одинарный от 100х50х6 мм; спаренный от 80х40х4 мм.
• На усилие 5-10 тс – одинарный от 160х80х8 мм; спаренный от 120х60х6 мм.
• На усилие 10-15 тс – одинарный от 220х110х12 мм; спаренный от 150х75х8 мм.
• На усилие до 25 тс – одинарный от 280х140х15 мм; спаренный от 180х90х9 мм.

Из чего делать колонны?

Самодельный гидравлический пресс со спаренными круглыми колоннами

Колонны рамы пресса работают не на изгиб, как траверсы, а на растяжение, которому металл сопротивляется много лучше. Однако конструкция колонн в основном определяет виброустойчивость пресса. Швеллер в этом отношении не идеален, вибрации он гасит неважно. Для пробы постучите молотком по отрезкам швеллера и квадратной профтрубы – они звенят почти одинаково. Гораздо глуше будет звук от сплошного стального прута. Кроме того, круглые колонны пресса хорошо принимают на себя боковые нагрузки, особенно, если колонны спаренные. В таком случае пресс получается максимально компактным и легким (см. рис. справа), что значительно или полностью компенсирует его повышенную трудоемкость.

Примечание: если пресс рассчитан на небольшие усилия (механосборочные и ремонтные работы), то круглые колонны его рамы можно делать из труб, см. ролик:

Видео: пресс из домкрата

Примеры конструкций

Вибрационная и механическая устойчивость пресса весьма существенны при ремонте и техобслуживании автомобилей; особенно легковых. Задиры и перекосы посадки сопряженных деталей это еще не все, важен и внешний вид машины. Т.е., пресс, применяемый при рихтовке и/или тюнинге автомобиля, должен иметь как можно более плавный ход и быть максимально точен. Достигается это повышенной материало- и трудоемкостью конструкции: колонны делаются стальными точеными, а стол и траверсы из цельных металлических плит.

Чертежи гидравлического пресса из домкрата повышенной точности и устойчивости даны на рис.:

Чертежи гидравлического пресса (из домкрата) повышенной точности и устойчивости

Без ущерба для эксплуатационных качеств пресса в геометрическом центре его верхней неподвижной траверсы (дет. 1) можно просверлить отверстие диаметром до 40 мм для прохода вала/оси при напрессовке на нее сопряженных деталей или, наоборот, выпрессовки его из них. Максимальное кратковременное (10 мин/1,5 час перерыв) рабочее усилие – ок. 10 тс.

На след. рис. даны чертежи пресса подобной конструкции и технического исполнения, но уже производственно-технологического назначения.

Чертежи производственно-технологического гидравлического пресса из домкрата с усилием в 12 тс

Максимальное усилие уже регулярное долговременное: до 50% рабочего времени, поэтому и конструкция данного изделия много сложнее. Особенность этого пресса – двойная комбинированная рама. Ее ходовая часть на круглых точеных колоннах, а опорная сварная из швеллеров. Такая рама очень хорошо гасит вибрации практически любой моды. Дело в том, что механическая добротность квадратной трубы, сваренной из швеллеров полками встык, очень низка: попавшие в нее волны упругости, образно говоря, запутываются в металле неравномерной толщины и дополнительно гасятся в сварных швах. Еще об опыте любительского изготовления гидропрессов из домкратов см. видео:

Видео: пресс с перевернутым домкратом и рамой из профтруб

Видео:гидравлический пресс с подвижным столом

Видео: пресс с подвижной траверсой

 Примечание: на всякий случай – на рис. чертежи станины гидравлического пресса из домкрата на усилие до 100 тс.

 

 

Пресс-молот

Чтобы покончить с ремонтно-технологическими прессами, вспомним обещанное: каким образом в домашней мастерской или у ИП-индивидуала применимо ударное прессование? В виде педального пресс-молота; он может использоваться как ковочный, заклепочный и штамповочный.

Прессы такого типа называются еще рычажными молотами. Их прародитель – кузнечный молот с приводом от водяного колеса. Сила удара пресс-молота далеко не рекордная, всего несколько тс. Но вследствие описанных выше особенностей поведения металла под ударом рычажные молоты достаточно  эффективны, тем более что силу и скорость удара можно регулировать соотв. характера нажатием на педаль.

Устройство рычажных молотов для ударной прессовки

Кинематическая схема рычажного молота показана на поз. а) рис., а на поз. б) – устройство его традиционного типа. На поз. в) – устройство усовершенствованного рычажного молота: параллелограммная подвеска верхнего бойка (так в данном случае называется пуансон) на паре серег (качающихся рычагов) обеспечивает прямой удар, а перемещением хомута тяги (водила) по нижней серьге, как показано стрелками, точно регулируется сила удара. Пара пружин (нижняя – регулируемая) позволяет добиться механического безразличия бойка: в пределах рабочего хода он остается в любом положении, куда его поставят рукой; это дает возможность, не меняя веса бойка, точно регулировать запасаемую в нем кинетическую энергию. Такие рычажные молоты применяют даже ювелиры и яхтсмены – для установки в паруса мощных люверсов и сборки дельных вещей внатяг.

Примечание: по морской терминологии дельные вещи это недвижимые относительно корпуса судна предметы его снабжения, изготавливаемые на берегу в производственных условиях – кнехты, утки, роульсы и т.п.

Винтовые хозяйственные прессы

Первейшее хозяйственное дело, для которого необходим пресс – выжим сока и масла из сочных плодов. Последнее в РФ, правда, неактуально: оливки у нас не растут, а масло из семян давлением не выжмешь, его выбивают ударным прессованием на маслобойках. Прессы-соковыжималки часто делают по образцу производственно-технологических из домкратов в деревянной раме, т.к. усилие нажима требуется не более 1-1,5 тс, см., напр. видео:

Видео: пресс для яблок, ягод и фруктов

Но правильный пресс-соковыжималка обязательно ручной винтовой с деревянной корзиной, см. рис.:

Ручной винтовой пресс-соковыжималка и его устройство

Винт дает рукам возможность чутко регулировать усилие нажима, а только из пресса с деревянной корзиной получается сок/масло первого отжима высшего качества. Если же речь идет о виноградном соке на элитное вино, но все контактирующие с ним части пресса выполняются также деревянными; лучшие породы для этого – выдержанный не менее 3-х лет дуб и шелковица (тутовник).

О виноделии и винных прессах

Сорт винограда и условия его культивирования это еще не все, что нужно для получения хорошего вина. Напр., в Северном Приазовье растут многие отличные сорта винограда: климат подходящий, ракушечных известковых почв изобилие. Но вот во времена перестроечной борьбы за трезвость мелькнула в «Науке и жизни» статья о содержании сивушных масел в самодельном спиртном. На первое место вышли как раз северные приазовские домашние вина: 3700 мг/л (!!!). Второе заняла сумская картофельная самогонка, 1900 мг/л; остальной «самопал» шел с большим отрывом. Курортники, отважившиеся в то время попробовать тамошней «варёхи» с одного стакана, простите, «строгали дальше, чем видели».

Виноделие вообще дело тонкое, и отжим сока на вино важнейшая его стадия. Сок на вино из элитных сортов винограда отжимается так: на вина класса Пино (pigno) вручную прямо из гроздей на лозах выбираются ягоды определенной степени спелости. Отборные ягоды давят в 3-5 приемов слегка, чтобы пустили только чистый сок без примеси слизистой мякоти, а косточки и кожица не успели выпустить танины. В отжимки от Пино добавляют остаток сбора урожая и давят обычным способом; таким образом получают сок на вино того же сорта категории Мосто (mosto). Настоящее Мосто тоже очень хорошее вино, но Пино… сами понимаете – ручной сбор по ягодке опытными высокооплачиваемыми работниками и полность ручной отжим «затаив дыхание». Поэтому приставка «Пино» к названиям дешевых разливных вин (кстати, очень часто весьма приличных) не более чем бессовестное жульничество. К сожалению, ныне узаконенное в большинстве стран с развитым виноделием.

Чертежи ручного винтового пресса для отжима плодовых соков высшего качества даны на рис.:

Чертежи винтового ручного пресса для отжима соков высшего качества

Помимо указанных, у него еще две существенных особенности. Первая – штурвал относительно небольшого диаметра вместо ворота. Ворочать ворот идеально равномерно трудно, усилие нажима в руку он передает слабо и загрузку сырья легко передавить. Второе – прямоугольная резьба ходовой пары винт-гайка. Лучше, но технологически сложнее – трапецеидальная; резьбы такого же профиля применяются везде, где необходим плавный точный прижим, напр. в слесарных тисках.

Проточить хотя бы прямоугольную резьбу сложно, а на заказ дорого, поэтому, если вы будете делать такой пресс, поищите в металлоломе негодную водопроводную или газовую магистральную запорную арматуру (вентили, задвижки). Их ходовые пары как раз с прямоугольной резьбой, которая, если отчистить от ржавчины, чаще всего в порядке – первыми приходят в негодность заслонки.

Примечание: подробнее об изготовлении пресса-соковыжималки с деревянной корзиной см. видео:

Видео: пресс для сока

Рычажные прессы

Ручной настольный рычажный пресс для установки металлической фурнитуры в швейные изделия

В быту и хозяйстве достаточно распространены и рычажные прессы. Напр., в швейном деле для установки люверсов, кнопок, застежек, плательных заклепок, джинсовых пуговиц. Устройство «портняжного» настольного ручного пресса показано на рис. справа. Для точной центровки прижима его шток скользит в обойме, как и в рычажном прессе со скользящим упором, см. выше рис. с типами прессов. Но кинематическая схема другая: в данном случае применена пара нажимной рычаг – серьга. В таком прессе усилие прижима достаточно плавно нарастает по ходу штока, что как раз и нужно для качественной развальцовки бортиков металлической швейной фурнитуры. В нижнем торце штока – глухое резьбовое отверстие (гнездо), в которое ввинчиваются фасонные пуансоны для различных видов фурнитуры.

Следующая прессовочная операция, которая часто требуется владельцам личных подсобных хозяйств и аграриям-частинкам, содержащим скот – тюковка сена. Умеренно спрессованное сено не только требует меньшего места для хранения и меньше рассыпается в его процессе, но и в гораздо меньшей степени повреждается вредителями.

Для прессовки сена на хранение выпускаются и продаются механизированные пресс-подборщики, но это дорогие и довольно сложные агрегаты. Оправдывающие себя только в достаточно обширном рентабельном хозяйстве. Владельцу ЛПХ или мелкому аграрию-индивидуалу по крайнем мере поначалу лучше обходиться косой, граблями и ручным тюковальным рычажным прессом для сена, устройство которого показано на след. рис.:

Рычажный ручной тюковальный пресс

Это корзина с открывающейся калиткой, простой, безо всяких кинематических хитростей, рычаг с соотношением плеч 1:6 – 1:10, и давило (пуансон) из дощатого щита. Сено в корзину с закрытой калиткой догружают – давят, догружают – давят до тех пор, пока не сформируется тюк желаемой величины; его вынимают, открыв калитку.

Ручной рычажный пресс для формовки топливных брикетов

Наконец, вспомним и о самостоятельной заготовке альтернативного твердого топлива. Топливные пеллеты, дающие при сжигании наименьшую зольность, формуются в шнековых термоформовочных установках достаточно сложного устройства, см. рис. справа. Их недостаток с точки зрения хозяина-частика еще и в значительном энергопотреблении, что может свести на нет экономию на закупках штатного топлива для печи или котла.

Гораздо проще соорудить настенный ручной рычажный пресс для ручного прессования топливных брикетов из сухих горючих отходов сельхозпроизводства, см. след. рис.:

Схема устройства термоформовочной установки для получения топливных пеллет

Подробнее о его изготовлении см. видео в 2-х частях:

Видео: пресс для топливных брикетов

Содержание

1. Чугун и сталь
2. Первобытные из чурбака
3. Чего ждать от самодельщины
4. Слесарные
5. Станочные
6. Совершенствуем мини
7. Делаем лягушку
8. Столярные
9. В заключение
> Обсуждение

На просторах рунета можно встретить утверждения вроде: «Настоящий мастер делает тиски только самостоятельно». Что скажет по этому поводу настоящий мастер, представить нетрудно. Он-то, любитель или живущий своим трудом, профи прекрасно знает, какой инструмент и оборудование лучше купить и что из него стоит сделать самому. Однако бывают случаи, когда изготовить и тиски своими руками имеет смысл. Напр., для дачи (покупные там зиму зря простаивают, и спереть их могут), при работе на выезде и/или при случае (приехал в гости к родственникам, попросили помочь, а они совсем не мастеровые). К сожалению, при теперешнем положении с инструментом появляется также обстоятельство, заставляющее задуматься: а не сделать ли тиски все-таки самому?

Чугун и сталь

Детали станины и зажима слесарных тисков положено делать из конструкционного чугуна – он очень плохо ржавеет, тверд и вязок, имеет малый ТКР (коэффициент температурного расширения), но главное – практически не подвержен усталости металла. Чугунные тиски служат не десятилетия – столетия. Поскольку «прочность всей цепи определяется ее самым слабым звеном», губки тисков и пара ходовой винт – гайка изготавливаются из инструментальной стали различных марок. Простая конструкционная слишком пластична, ее сильно ведет при сварке, и она легко ржавеет. Поэтому оставлять самодельные тиски вроде тех, что на рис. ниже, зимовать на даче не рекомендуется – за зиму могут прийти в полную негодность.

Самодельные слесарные тиски

Но суть проблемы не в этом. А в том, что сейчас у купленных по приемлемой цене тисков лапы губок часто ломаются уже при первом зажиме; в лучшем случае при регулярном пользовании тиски прослужат полгода-год. При осмотре излома оказывается, что сделаны они из простого серого чугуна. Не ломаются лапы, так изнашивается ходовая пара – резьба там обычная треугольного профиля (см. далее), да и сталь, похоже, не лучше Ст44. А цены на сертифицированные тиски с полной спецификацией и гарантией… не будем о грустном, вспомним лучше что-то хорошее из прошлого. Как следствие, встает вопрос: а не стоит ли сделать тиски самостоятельно в домашних условиях? Не говоря уже о случае, когда зажать заготовку надо, а хоть каких-то тисков в пределах досягаемости нет. Не лучше окажутся, так хоть дешевле обойдутся. Или даром, если в хламе найдутся подходящие обрезки маталлопрофиля, см. напр., сюжет:

Видео: самодельные тиски за полдня из металлолома

Первобытные из чурбака

Большинство операций по обработке материалов требуют закрепления заготовки, а собственные руки-ноги для этого отнюдь не самое подходящее приспособление. Поэтому начнем с тисков из деревянного чурбака. Для их изготовления понадобится 4+ гвоздя сотки или 150-200 мм и топор. Продольная пила также не помешает, если есть. Вид такого приспособления у современного человека вызовет то ли смех, то ли ужас, но пращуры каменного века пролили бы над ним слезу умиления – тиски из чурбака достаточно надежно держат заготовки неправильной форм почти что из любого материала.

Как сделать тиски из деревянного чурбака, показано на рис.:

Как сделать простейшие тиски из деревянного чурбака

Кусок бревна/полена из хорошей прямослойной древесины раскалывается (распиливается) как показано слева на рис; кривоватый скол можно грубо подтесать на плоскость. Неподвижная губка и упорная пятка крепятся к «станине» гвоздями; древние крепили их острыми щепками твердого дерева. Гвозди вбиваются наискось, чтобы усилие зажима их более тянуло, чем гнуло.

Подвижная губка свободно скользит по станине. Прижим – клиновый; клином может быть подтесанный на конце сук или пара их. Некоторая сноровка требуется, чтобы правильно подтесать клин(ья): слишком острый опрокинет подвижную губку на обрабатываемую деталь, а слишком тупой выдавит ее (губку) вверх. Но зажатая заготовка за счет упругости и вязкости дерева держится вполне надежно. Так надежно, что для освобождения заготовки приходится выбивать клин.

Примечание: длинномерные заготовки можно фиксировать парой или более таких же тисков.

Чего ждать от самодельщины

Описанное приспособление, конечно, временное – все его детали довольно быстро размочаливаются, даже если дерево жмет дерево. Поэтому займемся вначале вопросом: какие самодельные тиски стоит изготавливать?

Зажимных приспособлений самого разного рода в технике используется неисчислимое множество; патенты на них насчитываются тысячами и десятками тысяч. Самостоятельно имеет смысл делать тиски, во-первых, наиболее употребительные. Во-вторых, не требующие для изготовления специальных материалов, производственного оборудования и сложных технологий.

Обычные слесарные тиски (поз. 1 на рис.) придется делать неповоротными. В противном случае придется искать либо готовую пару шейка-юбка (см. далее), которую к тому же может увести при сборке сваркой, либо возможности воспользоваться шейпинговым станком (попросту – шейпингом). Которых на ходу осталось очень мало, трудо- и энергоемкую шейпинговую обработку все более вытесняют точные литье, штамповка и роботы.

Разновидности тисков

Примечание: в шейпинговом станке заготовка зажата неподвижно, а резец, вращаясь, перемещается по продольной и поперечной осям. В токарно-винторезном и карусельном станках заготовка зажата во вращающемся шпинделе (на столе-карусели в карусельном) и резец перемещается в продольной-поперечной (в токарном) или в вертикальной-поперечной плоскостях. Вам не приходило в голову задуматься – как обточены фланцы/шейки кривых литых труб, корпусов центробежных насосов-«улиток» и т.п. деталей сложной конфигурации? На шейпинге.

Переставные (мобильные) мини-тиски, поз. 2, вроде бы проще, но для их изготовления необходимы особо качественные и, соотв., трудно обрабатываемые материалы. Дело в том, что усилие прижима ручных тисков определяется мускульной силой работника. А поперечное сечение деталей тисков с уменьшением их размеров падает по квадратичному закону, т.е. быстро. Лапы чаще всего обламываются как раз у мини-тисков. Однако расширить их функциональные возможности своими силами как раз несложно, см. далее.

Обычные столярные тиски, поз. 3, входят в состав столярного верстака и без него неработоспособны. Но далее мы рассмотрим, как изготовить тиски Моксона для работы по дереву, превращающие любой рабочий стол (в т.ч. хоть письменный) в практически полноценный столярный верстак.

Вот что действительно стоит сделать самостоятельно домашнему мастеру, так это однокоординатные станочные тиски (простой неповоротный стол) к сверлильному станку, поз. 4. Они же могут использоваться самостоятельно (отдельно от станка) для самых разнообразных работ. Материал для станочных станков годится обычный имеющийся в широкой продаже; работы по изготовлению станочных тисков, не уступающих фирменным, требуется буквально всего ничего.

Ювелирные тиски ручные (поз. 5) и настольные (поз. 6) – удобнейшие штуки для мелких точных работ. Но увы – для их изготовления нужны спецматериалы и оборудование, которое есть на всяком машиностроительном заводе общего профиля. В домашних условиях можно сделать неплохие заменители тисков-«лягушек», поз. 7, которые, кстати, часто входят в комплект настольных ювелирных тисков, поз. 8.

А вот с угловыми тисками (поз. 9) для зажима деталей, соединяемых под углом, дело, как говорится, глухо. Сделать их подобие своими руками возможно (поз. 10), но, во-первых, оказывается, что обеспечить зажим уже под фиксированным углом точно 90 градусов очень сложно, а если удалось, то угол потом быстро «плывет». О самодельных угловых тисках с регулируемым углом зажима и говорить не стоит. То же касается 2-3 координатных ручных станочных тисков (поз. 11-14) и, напр., приспособлений для вязания рыболовных мушек (поз. 15), которые уже не тиски, а узко специализированный станок.

Слесарные

Устройство ручных слесарных тисков показано на рис. Фасонная гайка винта неподвижно закреплена в туннеле станины; в него же входит хвостовик зажима, называемый ползуном. Сечения туннеля и ползуна также фасонные (сложной конфигурации) и соответствуют друг другу.

Устройство ручных слесарных тисков

Как уже сказано, от поворота тисков в горизонтальной плоскости придется отказаться: на опорной плите для этого нужно проточить шейку, а на поду станины – юбку. Сверхточности для этого не нужно, но требуется специальное оборудование, см. выше.

Вторая проблема – лапы с губками. Лапы должны быть очень жесткими, чтобы не поддавались реакции зажимаемой детали, и в то же время вязкими, чтобы не сломались. Поэтому самый дешевый материал лап хороших тисков вместе с прижимом и станиной – конструкционный чугун, но он плохо обрабатывается, и прижим со станиной выполняются литыми. Дома вагранку или электропечь на 1700-1800 градусов не поставишь, так что о литье черных металлов забываем.

Однако чугун еще и очень твердый, довольно хрупок и поэтому лапы без губок могут или попортить деталь, или сами об нее выкрошиться. Губки из твердой износостойкой и в то же время очень упругой спецстали решают проблему. Из нее же можно было бы изготовить все тиски, но цена их тогда… Вам не попадались настольные тисочки по цене при. $1 за тоже 1 мм ширины губок? Вот это и есть цельностальные, а нам нужно думать, как бы сделать станину и прижим тисков, пригодных хотя бы для эпизодического использования, из обычной конструкционной стали.

Ходовая пара

Фиксация ходового винта тисков в ползуне

Но вот с чем возникают проблемы, кажущиеся непреодолимыми, так это с ходовой парой тисков. Кажется, ничего сложного: винт с гайкой или резьбовое отверстие в станине. В шейке винта проточена канавка; ее вроде бы можно выбрать надфилем, зажав винт, обернутый за резьбу тонким алюминием, в патрон сверлильного станка или закрепленной на столе дрели. В прижиме (или в ползуне сборных из отдельных деталей тисков) винт фиксируется вильчатым захватом, см. рис. справа.

Вся штука в том, что всем этим деталям приходится принимать на себя огромные рабочие нагрузки. Если налечь на вороток с силой ок. 20 кгс (ерунда для взрослого нормального мужика), то на резьбу с шейкой винта и ответные детали придется более 120-130 кгс/кв. мм. Итого, чтобы тиски очень быстро не износились, винт, гайку и вильчатый захват нужно делать из стали с пределом текучести более 150 кгс/кв. мм; у обычной конструкционной он менее 100. А обычная метрическая резьба треугольного профиля быстро сомнется или слижется.

Чертежи ходового винта слесарных тисков с шириной губок до 180 мм даны на рис.:

Чертежи ходового винта слесарных тисков

Один критический пункт тут обойден: вместо проточки на шейке здесь пара втулок из обычной стали. В таком случае и вильчатый захват можно сделать из нее же. Детали фиксатора винта придется периодически менять, но это еще куда ни шло. А вот как нарезать трапецеидальную резьбу D20? Искать ходовую пару от старых тисков? Так в них с 99,0% вероятностью изношен именно «ход», а чугунные станина, прижим и плита еще вполне пригодны к эксплуатации.

Не все так плохо

Ходовой винт и гайку к нему для нерегулярно используемых тисков с шириной губок до 150 мм можно найти почти в любом хозяйственном, инструментальном или строительном магазине либо на железном базаре. Новые, муха не сидела. Откуда? Из крепежных узлов, рассчитанных на нагрузку не менее 450-460 кгс. Узлы это очень ответственные, и сталь на них идет как раз подходящая, даже лучше – ходовая пара тисков, на которых работают не интенсивно, будет достаточно долговечной и с обычной метрической резьбой.

Дешевле всего обойдется анкер-кольцо для подвески к потолку и стенам тяжелых люстр или многофункциональных тренажеров, вверху на рис. ниже. Проследите только, чтобы винт был или литой, или на нем стык кольца и шейки проварен (показано красной стрелкой). Анкер-кольца выпускаются до М22 длиной до 450 мм – делай тиски, какие хочешь. Анкер-кольцо М12х150 держит нагрузку 480 кгс, а М16х220 для 150-мм тисков подойдет еще и с запасом.

Крепежные узлы, из которых можно сделать ходовую пару самодельных тисков

Второй вариант «класса муха не сидела» обойдется дороже, но, возможно, и по цене металлолома – если сломан. Это – талреп крюк-кольцо, внизу на рис. В дело идет, разумеется, кольцевая часть (показана зеленой стрелкой). Преимущество – у вас сразу появится и отличная износостойкая гайка. Недостаток – меньшая длина и, соотв., ход губок тисков: у винтов талрепа на 200 длины резьбовых частей чуть более 100 мм.

Примечание: некоторые недостатки того и другого – вороток тисков придется каждый раз долго крутить, т.к. шаг стандартной метрической резьбы прим. втрое меньше специальной трапецеидальной. С ходовую пару нужно будет периодически смазывать тавотом или др. консистентной смазкой – «сухие» тиски с такой ходовой парой туго крутятся, но плохо жмут.

Губки

Как устроены хорошо известные читателям рунета слесарные тиски, показано на рис. ниже. Там, правда, ошибочка – стопорные гайки нужны тоже М16. Задняя из них по ходу винта навинчивается первой и подваривается к шпильке. Затем шпилька с надетой задней шайбой вставляется в прижим, он же в данном случе и ползун («подвижная часть» на рис.); надевается передняя шайба, навинчивается и подваривается передняя гайка М16, и приваривается проушина для воротка; вот это уже гайка М18. Станина («подвижная часть») – квадратная профтруба 120х120х4; ползун – тоже квадратная профтруба 100х100х3.

Устройство самодельных слесарных тисков из профтрубы.

Пока все хорошо, но губки – тоже из профтрубы. Их рабочие поверхности гладкие, а нужны рифленые, но это полбеды. А беда – уже от небольшого прижима губки необратимо разойдутся (добавлено на рис.). Укосины внутри или снаружи не помогут – сам металл неподходящий. Читатель, возможно, уже догадался – раз проблема описывается, выход есть. Даже два, см. ниже и след. раздел.

Примечание: достоинство слесарных тисков из отрезков профтруб – дешевизна. Подходящие куски наверняка найдутся в любой куче металлолома, см. напр. видео ниже:

Видео: самодельные тиски из обрезков труб

Первый – тоже из рунета: лапы и губки из хвостовиков токарных резцов по металлу. На лапы – резцы потолще; на губки – поменьше. Но это, в общем-то, не выход. Инструментальная сталь обрабатывается очень трудно. Практически все, что с ней можно сделать в домашней мастерской это отпилить хвостовики болгаркой, приварить к лапам губки и все вместе к станине и прижиму. Инструментальную сталь от сварки почти не ведет. Но и варится она тоже плохо: готовые лапы с губками, приваривая их к профтрубам, придется греть так, что недопустимо поведет станину/прижим. И времена сейчас не те, когда изношенных резцов можно было набрать на заводской свалке, а бракованных купить за копейки в магазине «Юный техник». С распространением в мире электродуговой плавки металлов инструментальная сталь стала ценным вторичным сырьем и на предприятиях выработавшиеся токарные резцы учитываются поштучно. Поэтому переходим к второму выходу.

Станочные

Как сказано выше, выгоднее всего делать своими руками станочные тиски. Они намного упрощают сверловочные работы, а материал для станочных тисков годится практически любой из имеющихся в наличии: от швеллера, см. ролик:

Видео: простые тиски из швеллера

до фанеры, см. сюжет:

Видео: столярные тиски из фанеры для сверлильного станка

И снова губки

Прочность и устойчивость губок для станочных тисков еще важнее, чем для слесарных: если сверло (шарошка, фреза) вывернет из них деталь, это чревато серьезной травмой. И вот, мы возвращаемся к вопросу выше: из чего делать губки тисков? Из уголка от 40х40х4. В таком случае губка вся целиком будет работать не на сдвиг, а на изгиб, которому металл сопротивляется гораздо сильнее. Это тот случай, когда меньше железа оказывается прочнее.

Но годится не любой уголок одного и того же типоразмера. Тянутый и холоднокатаный уголок (поз. А и Б на рис. ниже) непригоден – металл слабоват. Губки и самодельных и слесарных, и станочных тисков нужно делать из горячекатаного уголка (поз. В). Он, во-первых, много прочнее. Во-вторых, ряд его типоразмеров шире: если толщина полки холоднокатаного уголка общего назначения до 0,1 от ширины меньшей, то у горячекатаного – до 0,2b. Т.е., можно найти горячекатаный уголок, скажем, 60х60х12 – губки тисков из него будут вполне надежны.

Виды стального уголка

Горячекатаный уголок легко распознать по виду среза: все ребро наружного угла всегда острое (показано стрелкой слева на след. рис.), а внутри него – галтель большая, чем у холоднокатаного уголка. Если тиски собираются на сварке, подойдет и равнополочный, и неравнополочный уголок. Если же собирать их на болтах, лучше использовать неравнополочный с отношением ширин полок (1,5-2)/1 (a/b = 1,5…2/1). В таком случае большая полка укладывается горизонтально!

Станочные тиски из стального уголка

Схема устройства самодельных станочных тисков из уголка на болтах дана в центре на рис; справа – чертежи их общего вида. Ползун и скоба под прижимной винт сгибаются из стальной полосы толщиной от 1,5 мм. Винт в ней можно фиксировать проточкой, т.к. его фиксация работает только при отводе подвижной губки и нагружена ничтожно. На прижиме хвостик винта упирается непосредственно в губку; самый винт – М16-М20. Дополнительно о самодельных станочных тисках из уголка см. видео:

Видео: простые тиски для сверлильного станка

Совершенствуем мини

Современные мини-тиски особо не усовершенствуешь, но, если вам попадутся или уже есть старые советские (напр., поз. А на рис. справа):

Их функционал можно значительно расширить таким образом:

• Высверливается (осторожно, не до конца!) развальцовка хвостовика установочного винта, удерживающая тарелку установочного зажима. Высверливать нужно дрелью короткими «тычками» наискось с разных сторон.
• Тарелка снимается и винт установочного зажима вывинчивается (не теряйте ни его, ни тарелку).
• В отрезке швеллера сверлится отверстие под болт с той же резьбой, что на винте зажима.
• Тиски монтируются на получившуюся подставку и фиксируются контргайкой (поз. Б).
• В винте зажима сквозь остаток хвостовика сверлится глухое осевое отверстие под резьбу М2-М3. Сделать это нетрудно, т.к. в шпеньке от хвостовика осталось коническое углубление.
• В осевом отверстии нарезается резьба.
• Тарелка ставится обратно на место и удерживается от выпадения винтом с конусной головкой (показан стрелкой на поз. Б).
• Винт зажима определяется на хранение в загашник, простите, запасник.

Таким образом мы получаем, ни много, ни мало – поворотный столик для мелких сверловочных работ. Правда, без углового делителя, но вместо него к основанию из швеллера можно приспособить транспортир, а к кронштейну тисков – стрелку-указатель. Получившейся точности в 1 градус для домашних любительских работ достаточно. А если снять тиски с основания и вернуть на место прижимной винт, их можно использовать по изначальному назначению.

Делаем лягушку

Ювелирные тиски в любительских работах, как сказано выше, в большинстве случаев заменимы тисками-лягушкой; их же можно зажимать в обычные тиски. Лучший ее самодельный вариант – если у ваших пассатижей или др. плоскогубцев сломалась рукоять, вверху на рис. Для сверловки губок плоскогубцев нужно приобрести твердосплавное спиральное сверло – обычное по металлу их не возьмет.

Самодельные тиски-“лягушки” (слесарные зажимы с фиксацией)

Простая замена, если пассатижи все никак не ломаются, тиски-лягушка из дубовых или буковых брусков, стальной скобы, накладных губок из стального уголка и крепежа, внизу слева на рис. Вариант попрочнее – лягушка из дверной или малой амбарной петли, внизу справа. Но над ней придется попыхтеть, пользуясь обычными тисками. Возможно, заготовку придется отпустить, нагрев докрасна и затем медленно остудив.

Столярные

Столярные тиски Моксона придуманы для странствующих столяров и плотников. В Европе, США и Канаде это довольно-таки востребованная специальность: при тамошних ценах на пиломатериалы многие заказчики требуют, чтобы мастер работал при них по месту и малейшие обрезки, вплоть до опилок и стружки, оставлял хозяину. Пару тисков Моксона, что дает возможность работать с длинномерными материалами, можно возить в багажнике автомобиля, на велосипеде, скутере и носить с собой в сумке. Находку сразу оценили и любители – тиски Моксона позволяют быстро и обратимо превратить любой более-менее прочный стол в столярный верстак.

Внешний вид и способ крепления мобильных столярных тисков Моксона показаны слева и в центре на рис. Справа – устройство их любительского варианта для крепления к столу наглухо.

Внешний вид, крепление в рабочем положении и устройство столярных тисков Моксона

Тиски Моксона породили множество модификаций. Чертежи одной из них, очень простых и удобных столярных тисков всего из 3-х досок и пары струбцин, приведены на рис. далее. Правда, на самом деле понадобятся еще 2 короткие струбцины, для крепления тисков к столу. Лишние 4 струбцины (тоже не очень дешевое удовольствие в наше время) любителю могут оказаться накладны. Но для столяра – ИП-индивидуала, работающего по вызову такие тиски находка, их разобранными можно носить с собой в обычной вещевой сумке.

Чертежи самодельных простых столярных тисков

Примечание: еще об одних самодельных столярных тисках см. видео ниже:

Видео: столярные тиски своими руками

В заключение

Традиционно в заключительном разделе стараются сказать что-нибудь умно-нравоучительное. Но мы просто дадим подборку видео о разных-прочих вариантах самодельных тисков:

Видео: различные варианты самодельных тисков

Содержание

1. Начальные условия
2. Техника безопасности
3. Сопла и абразив для пескоструя
4. Виды пескоструйных аппаратов
5. Самодельные хитрости
6. Гидропескоструйка
7. И еще о китайских соплах
> Обсуждение

Пескоструйная обработка (точнее – абразивоструйная, см. далее) наиболее доступный способ очистки сильно загрязненных поверхностей деталей из твердых материалов. Производительность пескоструйной обработки, или попросту пескоструйки, позволяет одну и ту же установку использовать для обработки как очень больших, так и малых деталей сложной формы, см. рис. справа ниже. Пескоструйное матирование силикатного стекла, в т.ч. художественное, многократно производительнее ручного, дает более качественный результат, но в то же время гораздо безопаснее химического. В этой статье приводятся сведения о том, как сделать аппарат для абразивоструйной обработки – пескоструй своими руками и правильно им пользоваться с соблюдением ТБ: пескоструйка, при всех своих достоинствах, все-таки очень вредный производственный процесс.

Процесс и результат пескоструйной обработки

Начальные условия

Принцип абразивоструйной обработки – в сильную струю воздуха или водо-воздушной взвеси (см. далее) вводятся частицы абразива. В струе они и разгоняются до скорости в несколько сотен км/ч, и закручиваются. Если направить такую струю на деталь, воздействие абразива на ее поверхность будет по силе сравнимо с таковым жесткого абразивного инструмента, но много «мягче»; абразивная струя растекается по обрабатываемой поверхности и обработка происходит практически без нарушения ее конфигурации. Матирование твердых материалов абразивоструйным способом возможно с использованием абразивов равной с обрабатываемым материалом твердости и даже несколько меньшей. Вы никогда не задумывались, как пилят, гранят и шлифуют алмазы? Алмазным порошком. Но в том и другом случае образуется большое количество абразивной пыли, губительно действующей буквально на все, живое и неживое, естественное и рукотворное. Поэтому пескоструйный аппарат своими руками мало; в конце концов это не так уж сложно, см. далее. Однако прежде нужно, во-первых, ознакомиться с основами правил ТБ для абразивоструйной обработки. Во-вторых, определиться, для каких целей вам необходим пескоструй и доступно ли необходимое для его запуска дополнительное оборудование – воздушный компрессор или автомобильный либо бытовой моечный аппарат. В-третьих, вспомнить, есть ли у вас гараж или мастерская, либо уже оборудованная под пескоструйку, либо пригодная для такого переоборудования. Оно несложно, но без него пользоваться пескоструем значит гробить себя. И, наконец, если вы предполагаете вести пневмопескоструйную обработку, то посмотрите, есть ли в гараже/мастерской место под установку пескоструйной камеры, см. далее.

Техника безопасности

Описания вредного действия абразивной пыли на все вообще занимают тома. Нормативные документы, регламентирующие порядок производства абразивоструйных работ и правила ТБ для них – тоже. Поэтому, чтобы понять суть, из которой все это вытекает, будем познавать в сравнении. Тем более, что пневмопескоструйный пистолет сейчас можно купить едва ли не в каждом инструментальном магазине или сделать собственноручно, см. далее.

Пескоструйные работы могут производиться на выделенных производственных площадках, в специально оборудованных для данной цели помещениях и камерах, см. далее. Пескоструйная обработка бывает пневмо, или сухая и гидро, или влажная. Гидропескоструйка меньше пылит, но сильнее импрегнирует обрабатываемую поверхность абразивом, см. далее. Абразивный порошок при гидропескоструйной обработке быстро теряет качество и чаще всего используется однократно; абразив после пневмопескоструйки в камере (см. далее) может быть после простейшей очистки использован повторно.

Амуниция пескоструйщика на площадке похожа на скафандр тертого космического волка из старой фантастики, поз. 1 на рис. Сходство усиливается тем, что в шлем с накидкой-пелериной наддувается воздух для предотвращения попадания в него абразивной пыли – ее действие на организм через кожу не менее губительно, чем через органы дыхания.

Правила техники безопасности при производстве пескотруйных работ

Пескоструйщик в спецпомещении может работать в обычной робе и мягком шлеме, но также обязательно с наддувом и пелериной, поз. 2. Гидропескоструйка в спецпомещении может производиться с использованием обычных СИЗ (поз. 3), также как и пневмопескоструйка в камере – при условии, что на данном предприятии не является основным производственным процессом и производится не более 1,5-2 час в смену. А вот отважным молодым людям на поз. 4 и 5 как раз и следовало бы кое-что кое с чем сравнить.

Пескоструйщики на производстве пользуются такими льготами (пределы – в зависимости от местного законодательства):

• Ставка по тарифной сетке – на 1-2 разряда выше, чем у «невредников».
• К ней – доплата за вредность 25-100%
• После 5-20 лет работы – пожизненное медстрахование за счет работодателя или госслужб.
• Сокращенная смена, 4-6 час.
• Увеличенный ежегодный оплачиваемый отпуск, 30-45 календарных суток.
• Возможность выхода на пенсию в 40-50 лет при условии непрерывного стажа по данной специальности.
• Начет рабочего стажа на пескоструе для исчисления пенсии – год за 1,5 или 2.

И это в теперешнем мире, где во многих донельзя демократических государствах узаконены МРОТ меньше прожиточного минимума, 6-дневная рабочая неделя, 10-12 часовой рабочий день и оплачиваемый отпуск раз в 2-3 года на 10-15 суток! И при всем этом из пескоструйщиков-ветеранов на пенсии доживают до 60 единицы! Подумайте.

Камера и помещение

Загромождать статью сведениями о правилах размещения и оборудования площадок и ангаров для пескоструйки смысла нет – в домашне-гаражных условиях они невыполнимы. Если уж вы решили сделать пескоструйный аппарат, у вас на выбор 2 варианта: для сухой обработки – пескоструйная камера; для мастерской/гаража с ней и гидропескоструя – помещение с приточно-вытяжной вентиляцией (ПВВ).

Пескоструйная камера представляет собой пыленепроницаемый изнутри кожух (поз. 1 на рис.); все соединения и уплотнения рассчитываются на избыточное давление внутри (поз. 2 вверху справа). Работают в камере, сунув руки в резиновые рукава с перчатками, поз. 2. Смотровое стекло и плафоны светильников освещения камеры делают заменяемыми из силикатного стекла, т.к. они быстро мутнеют от абразивной пыли.

Устройство и порядок использования пескоструйной камеры

Насыщенный пылью воздух из камеры выходит через 2-х ступенчатый фильтр (поз. 4): сначала через мягкий ламельно-шторный (шторка из техткани, нарезанной полосками, показана стрелкой на поз. 2) в буферную камеру Б, а из нее через фильтрующий материал, обеспечивающий очистку не ниже 5-го уровня, и отверстия в кожухе (показаны стрелкой на поз. 1) – наружу. Загрузочный люк желательно располагать со стороны, противоположной стенке с фильтром, поз. 3. В камере устанавливается сетчатый под для размещения обрабатываемых деталей; под подом располагается бункер для сбора отработанного абразива.

Примечание: очистку воздуха от абразивной пыли не ниже 5-ой обеспечивает слой подкладочного синтепона от 25 см, считая до ближайшего выходного отверстия. Толщина фильтрующего слоя между глухими стенками фильтра – от 80 мм.

Помещение с пескоструйной камерой оборудуется ПВВ с вентилятором на вытяжке. Производительность вытяжки – не менее 1,5 предельной производительности компрессора для пескоструйки (см. далее). В вытяжке должен стоять сетчато-масляный фильтр не менее чем из 4 звеньев. Каждое звено – рамка с частой стальной сеткой (ячея – 1,5-3 мм), смоченной невысыхающим маслом. Фильтр нужно регулярно промывать и отмытые сетки смачивать маслом.

Сопла и абразив для пескоструя

От сопла пескоструйного аппарата, через которое выбрасывается абразивная струя, зависит очень многое: сам характер процесса обработки, его качество, расход абразива и воздуха. А от последнего – требуемая производительность компрессора (см. далее), что в любительских условиях или для ИП немаловажно. Поэтому, прежде чем разбираться, как самому сделать пескоструй, нужно выяснить, как быть с соплами для него.

Сопло из карбида бора для пескоструйного аппарата

Первое тут – не делайте пескоструй со стальными соплами: они теряют нужную профилировку еще до окончания обработки детали. На ютубе можно найти описания самодельного пескоструя из… пропиленовых водопроводных труб! Тамошние комментарии к ним здесь приводить неуместно, но они вполне справедливы. Сопла для пескоструйной обработки делают из карбида бора (см. рис. справа и далее). Сопла из других твердых материалов или очень дороги, или быстро изнашиваются; в том и другом случае процесс оказывается нерентабельным.

Примечание: дешевые китайские сопла из фарфора и др. силикатной керамики можно использовать, если вы пользуетесь пескоструем для себя эпизодически. Но – не для матирования стекла, он импрегнируется (см. ниже) уже материалом быстро «сгорающего» сопла.

Второе – абразивная струя гораздо сильнее, чем при ручной или механической обработке, импрегнирует поверхность детали микрочастицами абразива. Попросту – вбивает их туда. Микроимпрегнирование абразивом может быть отчасти полезным – на импрегнированную поверхность лучше ложится краска и прочнее на ней держится. Но эта же поверхность обнаженная теряет стойкость к химическим воздействиям и загрязнениям. Способ уменьшить импренирование до приемлемого – применять абразив равной или меньшей с материалом твердости. Угольно-шлаковым порошком (см. далее) из пескоструя тоже можно вывести узор или надписть на зеркале, но, стоит его 2-3 раза протереть с моющим, и на узоре появится невыводимая грязь.

Обычный речной и овражный песок для абразивоструйной обработки абсолютно непригоден: примеси глины в нем импрегнируют обрабатываемую поверхность до полной непригодности детали. Неответственные части изделия (автодиски, днище кузова и т.п.) обрабатывают угольно-шлаковым порошком, для него требуется компрессор меньшей производительности. Хотя расход абразива при этом больше, но сам он намного дешевле, см. рис. Кузова подержанных машин под покраску обрабатывают горным просеянным кварцевым песком, а стекло и особо ответственные изделия (напр., реставрируемые ценные ретро автомобили) – кварцевым карьерным очищенным и тщательно фракционированным. Фракции от 0,05 (хужожественное матирование стекла) до 0,2 мм (очистка от спекшихся загрязнений).

Сравнение расходов воздуха и абразива для пескоструйной обработке угольно-шлаковым порошком и кварцевым песком

Самодельные сопла

Сопло для пескоструя штука недешевая, а изнашивается довольно быстро. «Китай» годится разве что ободрать слежавшуюся грязь перед чистовой обработкой, а вот плотную пленку гидроокиси на металлах берет уже плохо. Вместе с тем полую цилиндрическую втулку подходящих размеров из карбида бора можно купить гораздо дешевле, чем профилированное сопло из него же. Но возможно ли в домашних условиях обработать материал, который, по идее, берется только алмазом?

Профили сопел для пескоструя просты. Прямые (поз. 1 на рис.) используются для предварительной очистки поверхностей и вообще в большинстве случаев. Раструб на входе сопла необходим – без него струя будет слабой и станет только «есть» сопло и пылить, а не чистить деталь. Сопла Вентури, дающие сильную широкую однородную струю (поз. 2) ставят для чистовой обработки ответственных поверхностей; расход абразива и воздуха через сопло Вентури прим. вдвое больше, чем через прямое. Сопла с сужением (поз. 3) используются для матирования стекла по трафарету: струя из других сопел может проесть трафаретку до дыр, и вся работа будет испорчена.

Как самому сделать сопло для пескоструя из карбида бора

Переделать круглую втулку из карбида бора во вкладыш сопла для пескоструя можно с помощью конических или цилиндро-конических шлифовальных головок (шарошек) из того же материала, поз. 4. Придется только еще и выточить стальную обойму с резьбой. Вкладыши прямых сопел (поз. 5 и 6) можно сделать на настольном сверлильном станке, развернув шарошкой на 30-45 градусов раструб во втулке. Чтобы переделать его, или недорогое прямое сопло в сужающееся (поз. 7-9) понадобится уже токарный станок: шарошку крепят в задней бабке как патрон со сверлом, а заготовку в шпинделе. Подача в обоих случаях ручная нежнейшая: вы не болванку дырявите, а стачиваете хрупкое хрупким! Эмульсию не лить ни в коем случае!

Виды пескоструйных аппаратов

Самодельный пескоструйный аппарат может быть выполнен по одной из след. схем:

1. Пневмо инжекционным гравитационным – абразив подается в воздушную струю под действием силы тяжести. Нужно сделать или купить только сопло и, возможно, пульсатор, но расход абразива огромен, режим работы нестабилен. В промышленности используется для обдирки от плотного налета грубых изделий, напр. шахтных вагонеток или колошей доменных печей. Используется в примитивных пескоструйных пистолетах;
2. Пневмо гравитационным эжекционным – используется также в основном в промышленности, но для чистовой обработки с минимальным расходом абразива, и в пескоструйных пистолетах среднего уровня;
3. Пневмо инжекционным с наддувом – самый распространенный вид. Выполняется в виде стационарной установки или мини-пневмопистолета;
4. Гидроэжекционным – наиболее безопасный и безвредный. Компрессор не нужен, работает от авто- или бытовой мойки для наружных поверхностей. В гаражных условиях применим без камеры. Ограничение на использование – обрабатываемая поверхность должна быть мало чувствительной к увлажнению.

Гравитационный инжекционный

Достоинство пневматического инжекционного аппарата – в его бункер можно догружать абразив, не прерывая производственного процесса. Если производство таково, что за смену расходуются кубы абразива, это часто решает вопрос его рентабельности. Также важное достоинство – дорогих изнашивающихся узлов в агрегате всего сопло и песчаный затвор; последний в любительских условиях может быть заменен пробковым вентилем (наподобие крана самовара).

Устройство гравитационного инжекционного пескоструйного аппарата показано слева на рис., а чертежи сопел к нему справа там же:

Устройство гравитационного инжекционного пескоструйного аппарата

Сопло вверху справа только кажется сужающимся, но работает оно как сопло Вентури: меняя прокладки 5, можно в некоторых пределах изменять угол распыления струи. Пользование таким пескоструем требует достаточно высокой квалификации: режим работы выставляется впускным вентилем, пускающим воздух в бункер (на рис. спускной клапан 13) и песчаным затвором, причем регулировки взаимосвязаны.

Пескоструй с пульсацией

Устройство пульсатора для пескоструйной обработки

Снизить расход абразива и ускорить очистку очень сильно и плотно загрязненных поверхностей ценой усиленного износа сопла позволяет перевод гравитационного пескоструя в пульсирующий режим. Для этого в разрыв воздушного шланга включают вставку-пульсатор, см. рис. справа. Пульсаторные трубки соединяют гибким тонким шлангом, играющим роль резонаторной трубки: меняя его длину, регулируют частоту и силу пульсаций.

Гравитационный эжекционный

В эжекционном гравитационном абразивоструйном аппарате абразив сыплется в дозатор, снабженным обратным воздушным клапаном, а из него засасывается по абразивовоздушной трубе в рабочий орган сильной струей воздуха. Сопло такой установки только Вентури, точно профилированное по криволинейным образующим; рабочий орган – воздушный эжектор достаточно сложной конструкции.

Устройство и чертежи эжектора гравитационной эжекционной пескоструйной установки даны на рис.:

Устройство и чертежи рабочего органа гравитационного эжекционного абразивоструйного апппарата

Пользоваться таким аппаратом проще, чем предыдущим: затвором по рискам для данного вида работ один раз устанавливают подачу абразива, а режим обработки, если надо, оперативно регулируют подачей воздуха. Установки данного типа используются для особо ответственных работ, напр., абразивоструйной полировки лопаток турбин и компрессоров реактивных двигателей.

Пескоструи с наддувом

Пескоструйные установки с наддувом наиболее просты в управлении, позволяют использовать сопла любого профиля и дают достаточное в большинстве случаев качество обработки поверхности (до SA3). Поэтому как самодельные пескоструи, так и промышленные образцы малой производительности для индивидуального пользования делаются чаще всего по схеме с наддувом.

Дорогие ручные пескоструйные пистолеты делаются с нижним наддувом (слева на рис.); в смеситель поступает песчано-воздушная смесь. Расход абразива и воздуха минимален, и в дозаторе можно использовать обычный шаровый вентиль; изнашивается он довольно быстро, но в данной конструкции никогда не заклинивает. Этот инструмент наиболее пригоден для тонких работ: художественных по стеклу, абразивоструйной полировки. Недостаток – необходимость использования профилированной вставки из карбида бора, которая изнашивается так же быстро, как и сопло.

Устройство пескоструйных аппаратов с наддувом

В стационарных инжекционных с наддувом пескоструйных установках воздух для наддува подается в бункер с абразивом, справа на рис. Управление аппаратом проще, чем гравитационным: после первоначальной настройки (см. выше) оперативная регулировка подачи воздуха и абразива по мере расходования последнего требуется только в конце, когда «добираются» самые остатки из бункера. Однако после догрузки абразива, при которой стравливается давление из бункера, установке требуется до 20 мин, а самый бункер сложнее и дороже, т.к. должен быть герметичен. Шаровый песчаный вентиль в сплошной струе абразива часто заклинивает и профилированный вкладыш смесителя очень быстро приходит в негодность, поэтому дозатор смесителя делают с косой подачей и вентилем-заслонкой, врезка в центре на рис. В любительских условиях смеситель можно собрать на основе водопроводного отвода на 120 градусов, а вместо вентиля-заслонки использовать пробковый кран, см. выше.

Стенки бункера постепенно истачиваются абразивом, поэтому бункер обязательно снабжается вентилем сброса давления с предохранительным клапаном, а вся установка регулярно освидетельствуется. Во время работы сбросовый вентиль должен быть открыт. Закрывается он только на время начальной подачи давления в бункер и догрузки абразива, т.к. скачком давления при захлопывании загрузочного клапана предохранительный клапан может вовсе вырвать.

Примечание: нормальное давление воздуха для работы всех пневмопескоструйных установок – 4,2-6 бар. Если встретите описание пескоструя на 2-3 «атмосферы», не верьте глазам своим. Это вредная для здоровья игрушка, к серьезной работе непригодная.

Самодельные хитрости

Пескоструйный аппарат технически в общем прост, но из-за тяжелых условий работы – под немалым давлением, в агрессивной среде – его конструирование и изготовление представляет собой достаточно сложную задачу. Возникающие при этом трудности любители-самодельщики обходят порой довольно-таки хитроумными способами. На то они, в конце концов, и умельцы.

Бункер из баллона

Расход абразива для всех видов пескоструйных работ, кроме художественно-полировочных, весьма велик. Баллон для бытового газа или, скажем, автомобильный ресивер, это уже сосуды достаточно большой емкости, предназначенные для работы под давлением и почти не подверженные эксплуатационному износу. В пескоструйную камеру проще завести простой наконечник с соплом, и орудовать им в толстых резиновых перчатках легче, чем пистолетом. Поэтому многие любители делают себе пескоструи с бункером для абразива из газового баллона.

Как правильно сделать пескоструй из газового баллона или пластиковой бутылки

Однако, если просто переделать баллон в бункер пескоструя в наддувом (поз. 1 на рис.), то в работе сразу же обнаруживается неприятное явление: порошка в бункере еще наполовину или на треть, а установка начинает фыркать и плеваться облаками пыли вместо того, чтобы делать свое дело. Причина – просасывание воздуха сквозь абразив в бункере, поз. 2. Избежать ее можно, оперативно регулируя наддув, но это уже не работа, а маета одна. Поэтому лучше сразу не полениться, отрезать верхушку баллона (которая теперь будет днищем бункера) и наварить вместо нее конус-уплотнитель абразива из оцинковки от 0,6 мм, поз. 3. Просасывания не будет даже с примитивным смесителем из прямого водопроводного тройника, поз. 3б.

Особенно удачна находка автора мини-пескоструя с бункером из пластиковой бутылки, поз. 4. Спиральные ребрышки на высоком горле бутылки немного, но закручивают поток песка еще до поступления его в смеситель. Этот, такой же примитивный, пескоструйный инструмент на основе, похоже, недорогого универсального рабочего пневмопистолета наверняка пригоден для очень тонких работ.

Оружие для пескоструя

Пескоструйным пистолетом удобно зачищать большие поверхности под покраску, напр. кузова подержанных автомобилей, поэтому их неплохо раскупают, а любители приспосабливают под пескоструй покрасочные или универсальные рабочие пневмопистолеты. Чаще всего – по гравитационной инжекционной схеме; реже – по схеме с нижним наддувом. Некоторые не ленятся делать и аналоги промышленных образцов, см. напр., видео:

Промышленные образцы качественных пескоструйных пистолетов делаются по пневмоэжекционной схеме – эжекционный пескоструй расходует минимум абразива и соотв. меньше всего пылит. Абразив для них вместо бункера насыпают в пластиковый мешок без малейших дырочек. Заборным устройством служит отрезок жесткой трубы, плотно вставленный в подающий конец абразивовоздушного шланга. Горловину мешка с абразивом плотно обвязывают вокруг заборного патрубка – и атмосферное давление хорошо помогает эжекции, сжимая мешок по мере расходования порошка.

Ассортимент фабричных пескоструйных пистолетов (слева на рис.) в продаже довольно широк. На Алибабе и т.п. вовсю продаются пескоструйные насадки к рабочим пневмопистолетам, в центре. Если будете брать, то для общих работ выбирайте эжекционные как наиболее безопасные и расходующие абразива на квадрат обрабатываемой поверхности менее прочих. Для тонких и художественных работ более подойдет пистолет или насадка с нижним наддувом, см. выше, но такие дороже.

Пескоструйный пистолет, пескоструйные насадки к рабочим пневмопистолетам и самодельная эжекционная пескоструйная насадка из деталей водопровода

Те же китайцы вовсю торгуют и соплами для пескоструя со стандартной водопроводной резьбой. Эжекционную абразивоструйную насадку под такое сопло можно сделать из деталей водопровода; стыки обязательно уплотняются лентой ФУМ, справа на рис. Прослужи такой пескоструй недолго, но для эпизодического использования по небольшим площадям пригоден.

Однако в любом случае не забывайте – речь идет о вашем же здоровье в отдаленной и не столь уж отдаленной перспективе. Поэтому работайте только на площадке, удаленной от жилых строений, птице- и животноводческих ферм, культурных насаждений, пунктов водоразбора, парков и лесов не менее чем на 150 м. До ближайшего детского либо спортивного учреждения, игровой либо спортплощадки или водоема должно быть не менее 500 м. Влияние абразивной пыли зависит не только от ее вида и концентрации, но и от времени воздействия. Если оно не превышает 2-3 час в день порциями по 15-20 мин с перерывами в 5-10 мин, то на площадке возможно обойтись без полной амуниции, но облегченная все равно нужна:

1. Мягкий шлем с наддувом и пелериной или, лучше – противогаз и накидка на голову с горжетом, защищающим шею и плечи, какими пользуются строители и бетонщики;
2. Цельнокроеный комбинезон из пылезащитной ткани или роба из брюк с поясом и куртки с подолом на тугой резинке;
3. Обшлага рукавов и штанин – с резиновыми манжетами шириной от 7 см;
4. Ботинки-берцы (обязательно под брюки навыпуск!).

Примечание: при работе пескоструем нерегулярно не более 20 мин в день для защиты органов дыхания можно пользоваться шлемом с пелериной без наддува и респиратором-лепестком.

Гидропескоструйка

Гидропескоструйная обработка может производиться регулярно в обычных гаражных условиях или на площадке, с использованием также обычных СИЗ. Кузова старых автомобилей после очистки гидропескоструем вполне пригодны под покраску; удаление площадки или мастерской от указанных выше объектов – от 50 м. Гидропескоструй задействуется без компрессора от портативной автомойки или бытовой «брызгалки» для окон и витрин. Поэтому гидропескоструйной обработке следует уделить особое внимание.

Схема устройства гидропескоструйной установки с приводом от портативного моечного аппарата дана слева на рис.:

Схема устройства гидропескоструйной установки и простая насадка для гидропескоструйной обработки

Чертеж простейшей насадки из деталей водопровода для гидропескоструя – справа; на врезке – ее внешний вид. Принцип действия эжекционный. Однако такая насадка с одними мойками работает, с другими – нет, а пределы регулировки плотности струи и расхода абразива и с подходящим приводом недостаточны. Причина – косая сосредоточенная подача абразивовоздушной смеси в эжектор.

Стабильно работает с любыми авто- и бытовыми моечными установками насадка с коаксиальной подачей воды и абразивовоздушной смеси. Напр., насадка, чертежи которой даны на рис., первоначально разработана для автомойки Кёрхер. Но она годится и для любой другой с резьбой под штатный наконечник G1/4”. А если штатная посадка другая, то достаточно сделать присоединительное гнездо под нее (см. поз. 1).

Чертежи универсальной гидропескоструйной насадки для портативных моечных аппаратов

Примечание: вкладыш сопла из карбида бора (поз. 4) – готовый покупной. Может быть заменен другим, прямым или Вентури; в таком случае диаметр его сужения («горлышка» сопла Вентури – 4,5-6 мм).

Как сделать гидропескоструйную насадку к портативной автомойке, см. также ролик:

И еще о китайских соплах

Если вы ИП соотв. профиля или вообще работаете пескоструем регулярно за плату, то оптимальным выбором для вас будет приобретение пескоструйного пистолета: компрессор для покраски и пр. производственных нужд у вас наверняка уже есть, а расход абразива, который тоже денег стоит, минимален. Кроме того, в отличие от промышленных пескоструев, для которых на производстве нет недостатка в сжатом воздухе, и самоделок, в продаже есть образцы рабочих пневмопистолетов на давление 2,5-3 бар, т.е. их можно задействовать от покрасочного компрессора. Объясняется это высокой точностью изготовления профилированных по криволинейным образующим деталей.

Однако и у самого «крутого» пескоструйного пистолета сопло когда-то да изнашивается, и от регулярного пользования довольно скоро. Купить фирменное? Полцены нового пистолета вынь да положь. Обычная маркетинговая политика. И вот тут самое время вспомнить о «китайцах»: отношение их срока службы к таковому оригиналов больше, чем отношение цены тех к «китайской». Т.е., хотя менять «китай» придется чаще, но в целом использование «альтернативы» вместо изношенной «фирмы» обойдется не так накладно.

Проблема тут возникает одна: посадка китайских сопел не совпадает с таковой «фирмы», а сопла «под фирму» и китайцы не делают, т.к. у каждого производителя оригиналов свои конфигурация и размеры посадочного места сопла. Из тех же маркетинговых соображений, понятное дело.

Но – на хитрую гайку всегда найдется болт с фасонной резьбой. Переходник из 2-3 деталей, для изготовления которых достаточно обычной токарки, позволит приспособить любое китайское сопло к любому фирменному пескоструйному пистолету. Для примера на рис. – устройство и размеры переходника для китайских сопел к пневмопистолету Matrix.

Схема и размеры переходника для установки китайских сопел на фирменный пескоструйный пистолет

Источник с более подробным описанием (в котором, впрочем, человеку, умеющему токарить по металлу, большой нужды нет) – www.drive2.com/l/461408956158315184/. На том же принципе можно сделать переходник для установки китайских сопел на любой другой пневмопескоструйный пистолет.

Содержание

1. Видео: ленточный гриндер своими руками из хлама
2. Диск или лента? И привод
3. Лента все же лучше
4. Расходники и детали
5. И еще вариант
> Обсуждение

Grinder (англ.) буквально – дробилка. Meat grinder это мясорубка, rock (stone) grinder – камнедробилка; stick (wood) grinder – садовая дробилка сучьев и прутьев в щепу. Но есть и значение слова grinder совершенно однозначное: в машиностроении и металлообработке это шлифовальный станок. Вещь на хозяйстве полезная. Напр., направить затупившийся нож мясорубки на бруске-оселке вручную невозможно. На ручной точилке для ножей – кое-как возможно, имея солидный рабочий навык. А на гриндере – без проблем. То же самое – если нужно отшлифовать деталь сложной формы, не нарушая ее профиля. Либо просто заточить ножницы или профессиональный нож. Разного рода резцы по дереву и металлу лучше всего править тоже на гриндере. Сконструировать и сборать же гриндер своими руками вполне возможно, не имея сложного оборудования и навыков работы на нем. По деньгам это будет означать экономию от 50-90 тыс. руб. до 3-6 тыс. USD.

Чтобы сделать гриндер самостоятельно, нужно будет заказать максимум 4-5 точеных деталей, а нередко бывает возможно обойтись вообще без токарки со стороны. Напр., как сделать простейший гриндер буквально из хлама, см. видео ниже:

Видео: ленточный гриндер своими руками из хлама

Или еще вариант, как сделать гриндер попрочнее и повыносливее из металлолома:

Видео: гриндер из металлолома

Диск или лента? И привод

Разновидностей шлифовальных станков в промышленности применяется едва ли не больше, чем токарных. Известный всем умельцам наждак – мотор с парой шлифовальных кругов (или одним кругом) – это тоже гриндер. Для себя в домашних условиях имеет смысл делать или дисковый торцевой (тарелочный), или ленточный гриндер. В первом абразив нанесен на вращающийся жесткий диск; во втором – на эластичную ленту, обегающую систему шкивов и роликов. Дисковый более подойдет для шлифовки простых деревянных деталей и грубой или средней чистоты – металлических. На ленточном гриндере возможно производить также точную и чистую доводку профилированных деталей сложной формы, в т.ч. крупногабаритных, см. далее.

Дисковый гриндер очень просто получается из того самого наждака или подходящего по мощности мотора, см. ниже. Нужно заказать переходник с вала электродвигателя под хвостовик тарельчатого шлифовального круга на металлической основе. Или под зажимной патрон, тогда на том же моторе можно будет соорудить мини токарный станок, см. рис.:

Самодельный дисковый гриндер

«Тарелка» подойдет изношенная: на обрез ее борта наклеивают диск из тонкого (4-6 мм) волокнистого пластика, а на него – абразив. Как сделать торцевой гриндер, см. след. ролик.

Видео: самодельный торцевой гриндер

Разница между дисковым и ленточным гриндером не только в возможностях использования. Если взять обычные домашние поделки, то для дискового гриндера хватит мощности привода в 250-300 Вт на валу. Для мелких деревянных деталей – и 150-170 Вт. Это мотор от старой стиральной машины, прямая (обычная) дрель или шуруповерт. А вот для ленточного гриндера понадобится движок от 450-500 Вт: трехфазный с батареями пусковых и рабочих конденсаторов. Если предполагается обрабатывать крупногабарит, то мощность мотора – от 1-1,2 кВт. Причем батареи конденсаторов для того и другого обойдутся ненамного дешевле самого движка.

Примечание: привод мощностью 100-200 Вт задействует ленточный мини-гриндер (см. далее) для точной правки ножей, шлифовки/полировки ювелирных изделий и т.п.

Дрель или шуруповерт как привод гриндера удобны и тем, что позволяют оперативно менять скорость движения абразива (см. далее) штатным регулятором частоты вращения. Нужно только, во-первых, сделать для дрели держатель, жестко фиксирующий инструмент. Во-вторых, упругую переходную муфту с дрели на хвостовик диска, т.к. добиться их точной центровки без специального оборудования сложно, а биение сведет на нет точность обработки и может повредить инструмент-привод.

Чертежи держателя дрели для использования ее как привода домашнего металлорежущего станка даны слева на рис.:

Чертежи держателя дрели для привода гриндера (шлифовального станка)

Поскольку ударные и нерегулярные знакопеременные нагрузки на привод в гриндере на порядок ниже, чем, скажем, в токарном станке, держатель дрели для него возможно сделать из твердого дерева, фанеры, ДСП, МДФ, справа на рис. Диаметр крепежного (большого) отверстия – по шейке дрели. Дрель весьма желательно использовать без ударного механизма и со стальной обечайкой на шейке (под установку передней рукоятки).

Муфта

Для переходной муфты понадобится отрезок стального прута (не обязательно точеный) того же диаметра, что и хвостовик приводного вала гриндера, и отрезок армированного ПВХ шланга (садового поливного) с просветом таким, чтобы туго натягивался на прут и хвостовик. Длина «свободного» шланга (между торцами прута и хвостовика в нем) – 3-5 см. Длина выступающей части прута должна быть достаточна для надежного зажима в патроне дрели. После сборки муфты на месте шланг на хвостовике и пруте туго затягивается хомутами; можно проволочными. Такая муфта полностью парирует расцентровку привода и ведомого вала до 1-1,5 мм.

Лента все же лучше

Ленточный гриндер позволяет делать все то же, что и дисковый, и многое другое. Поэтому далее мы сосредоточимся на том, как своими руками сделать именно ленточный шлифовальный станок. Любители, ориентируясь на промышленные образцы, делают гриндеры порой весьма замысловатые, см. рис.:

Самодельные ленточные шлифовальные станки

И это оправдано: конструкция и кинематика ленточного гриндера весьма пластичны, что позволяет с успехом использовать подручные материалы и старый металлохлам. Нужно только соблюдать 3 принципа:

1. Не делайте так, как на втором слева фото рис.: лента абразивной стороной должна касаться только обрабатываемой детали. Иначе абразив съест и обводные ролики, и себя. Точность и чистота обработки на протяжении одной рабочей операции окажутся непредсказуемыми;
2. Конструкция станка должна обеспечивать равномерное натяжение ленты независимо от характера производимой операции;
3. Скорость движения ленты должна соответствовать характеру производимой операции.

Кинематика и конструкция

Как сказано выше, конструкций гриндеров существует множество. Соображая, из чего бы и как соорудить гриндер себе, лучше ориентироваться на промышленные образцы, предназначенные полностью механизированной для точной и чистой шлифовки крупногабаритных профилированных деталей: раз «шкурит» как надо лопасть пропеллера самолета или ветродвигателя, то и с любой другой работой справится.

Кинематические схемы гриндеров указанного назначения даны на рис.:

Основные кинематические схемы ленточных шлифоавльных станков (гриндеров)

Поз. А – самая сложная и совершенная, с тремя коромыслами. Если длина коромысла натяжного ролика прим. в 2 раза меньше, чем рабочего, то, регулируя натяжение пружин, можно добиться равномерного натяжения ленты при ходе рабочего коромысла на 20-30 градусов вверх и вниз. Наклоном обводного коромысла, во-первых, станок перенастраивается под ленты разной длины. Во-вторых, таким же образом можно оперативно менять натяжение ленты для разных операций. Рабочей ветвью ленты может быть любая, кроме сбегающей с ведущего шкива до натяжного ролика, т.е. гриндер с 3-мя коромыслами одновременно и горизонтальный, и вертикальный.

Схема с соосно качающимся коромыслом (поз. 2) проще, дешевле и по точности обработки не уступает предыдущей, если длина коромысла между осями – не менее 3-х поперечников обрабатываемой детали. Чтобы на сбить профиль шлифовкой, ход коромысла ограничивают упорами в пределах 10 градусов вверх-вниз. Прижим ленты к детали чаще всего гравитационный, под весом коромысла с обводным шкивом. Натяжение ленты возможно в некоторых пределах оперативно менять, подтянув коромысло вверх слабой регулируемой пружиной, отчасти компенсирующей его тяжесть. Гриндер данной схемы может работать как шлифовальный для мелких деталей с придвижного столика. В таком случае коромысло жестко фиксируется горизонтально, а рабочей поверхностью ленты будет обегающая обводной шкив. По схеме с соосным коромыслом сделан, напр., достаточно популярный гриндер BTS50. Недостатки схемы, во-первых, технологически сложный соосный с ведущим валом шарнир коромысла. Во-вторых, необходимость в эластичной ленте: если сделать обводной шкив скользящим подпружиненным, точность обработки падает. Этот недостаток при обработке мелких деталей полностью устраняется дополнительным натяжным роликом, см. далее.

Схема с одним несоосным коромыслом в промышленности используется довольно редко, т.к. в принципе не позволяет добиться равномерного натяжения ленты. Однако дает точность, вполне достаточную в домашних условиях и позволяет построить очень неплохой простой гриндер.

Что на что годится

Теперь посмотрим, что возможно «выжать» из той или иной схемы с точки зрения мастера-любителя. А потом попробуем разобраться, как бы самому сделать ленту для гриндера и обойтись без заказных точеных деталей.

3 коромысла

Грамотные любители свои гриндеры строят как раз по схеме с 3-мя коромыслами, слева на рис. ниже. Лопасти пропеллеров шлифуют далеко не все, но в этом случае действует другое достоинство данной схемы: если гриндер используется как вертикальный, то рабочая ветвь ленты – упругая. Это позволяет умелому мастеру, допустим, наводить режущие кромки и лезвия буквально с микронной точностью.

Самодельные и промышленного изготовления ленточные гриндеры

В промышленных гриндерах для домашнего пользования схема с 3-мя коромыслами применяется также широко (в центре) по тем же причинам. Повторение их самостоятельно в большинстве случаев вполне возможно. Напр., чертежи популярного за рубежом гриндера KMG можно скачать по ссылке.

Размеры, правда, дюймовые – машинка американская. Для привода в любом случае возможно использовать угловую дрель-болгарку (справа на рис., вполне подходит по мощности) с самодельным шкивом и роликами, см. далее.

Примечание: если будете делать стационарный привод, постарайтесь раздобыть асинхронный мотор на 2-3 скорости от негодной стиралки с горизонтальным баком. Его преимущество – небольшие обороты. Это дает возможность сделать ведущий шкив большого диаметра и тем самым исключить проскальзывание ленты. Проскок ленты в работе – почти наверняка испорченная деталь. Большинство стиралок с 2-3 скоростными асинхронными моторами на 220 В – испанские. Мощности на валу – 600-1000 Вт. Если набредете на такую, не забудьте и о штатной фазосдвигающей конденсаторной батарее.

Соосное коромысло

В чистом виде гриндеры с соосным коромыслом любители не делают. Соосный шарнир штука сложная, эластичную ленту самому не сделать, а покупная стоит дорого. Гриндеры с соосным коромыслом дома используют чаще всего в варианте для мелких точных работ со столика, т.е. с жестко закрепленным горизонтальным коромыслом. Но тогда и надобность в коромысле как таковом отпадает.

Примером может служить мини гриндер, чертежи которого даны на рис.:

Чертежи мини-гриндера для мелких точных работ

Его особенности, во-первых, накладная постель для ленты (поз. 7), что значительно расширяет возможности использования. Напр., железка рубанка правится на этом гриндере с угловым упором буквально сама по себе. В данном случае гриндер работает, если можно так выразиться, как самодвижущийся оселок (наждачный брусок). Убрав постель, получим гриндер с упругой лентой для точной шлифовки/полировки округлых мелких деталей. Во-вторых, натяжной вал (поз. 12). Зажав его с пазу гайками, получим относительно фиксированное натяжение ленты для работы с постелью. А отпустив гайки, переводим гриндер в режим гравитационного натяжения ленты для тонких работ. Привод – не обязательно через шкив (поз. 11). Можно закрутить прямо за хвостовик ведущего вала (поз. 16) от дрели через переходную муфту, см. выше.

Специализированный инструментальный гриндер (напр., для наведения и правки токарных резцов) вообще теряет всякое подобие исходной схеме. Мотор для него берут высокооборотный (мощности 200-300 Вт хватит). Ведущий шкив, соответственно, малого диаметра. Обводной шкив, наоборот, делают побольше и потяжелее, для инерции. Все это вместе позволяет уменьшить биения ленты. Натяжной ролик с той же целью, плюс для большей равномерности натяжения ленты, отводят подальше и подпружинивают длинной не очень сильной пружиной. Как сделать гриндер для обработки резцов, см. в ролике ниже.

Видео: гриндер для изготовления резцов

Одно коромысло

В любительской практике гриндеры с несоосным коромыслом хороши тем, что для них вообще не нужны точные детали. Напр., шарниры можно делать из карточных петель. В то же время точность обработки остается достаточной для обычных любительских запросов.

Исходную схему в данном случае тоже модифицируют: коромысло поворачивают на 90 градусов, относят вверх и подпружинивают, слева на рис. Получается простой вертикальный гриндер. И, что немаловажно – без проблем работающий с самодельной нерастяжимой лентой. Обеспечивать натяжение ленты может пружина как растяжения (в центре), так и сжатия. Сила ее не суть как важна, лишь бы лента в процессе работы не прогибалась чрезмерно. Никаких регулировок на время пользования не требуется.

Как устроен простой вертикальный гриндер

Расходники и детали

Единственный расходный материал для ленточного гриндера – лента (не считая смазки для подшипников и шарниров. Ленту можно заказать нужной длины (см. в конце), но можно сделать и самостоятельно из наждачной шкурки на текстильной основе. Весьма желательно – гибкой, непропитанной. В целом процедура изготовления ленты для гриндера своими руками такова:

• Отрезаем заготовку – полосу нужной длины и ширины.
• Готовим оправку (не обязательно круглую) длины по образующей немного меньше длины ленты.
• Обводим оправку заготовкой изнанкой наружу.
• Подводим концы заготовки точно встык и надежно закрепляем.
• Кладем на стык обломок клеящего стерженька для термоклеевого пистолета.
• Греем строительным феном, пока клей не расплавится.
• Накладываем на стык латку из тонкой ткани.
• Прижимаем чем-то жестким через тефлоновую пленку, пока клей не застынет.

Тут есть три существенных момента. Первый – вместо ткани на латку использовать шероховатую пленку из ПЭТ толщиной 25-50 мкм (продается). Она очень прочна, а попробуйте-ка провести пальцем по бутылке из ПЭТ. Не очень-то скользко? Шероховатую ПЭТ-пленку под натяжением не протянешь и по полированному металлу. И вместо латки лучше заклеить изнанку ленты сплошной полосой пленки ПЭТ с нахлестом на 2-3 см. Биение ленты будет не больше 0,05-0,1 мм. Это меньше, чем от тончайшего миткаля и даже меньше, чем погрешность толщины шкурки-заготовки.

Второй – готовую ленту заправьте в станок и шлифаните ею без сильного нажима что-то непотребное. Рубчик на шве слижется, и лента станет не хуже фирменной.

Но самое главное – по эластичности лучший клей для склеивания ленты гриндера не дорогой и сложный в использовании термо- или монтажный, а обычный ПВА. Если же лента оклеена подкладкой по всей длине изнанки, то и ее прочности на ПВА хватит с избытком. Как слеить ленту для гриндера ПВА, см. ролик

Видео: склеивание ленты для гриндера клеем ПВА

Шкив

Образующая (боковая поверхность в разрезе) ведущего шкива гриндера должна быть прямолинейной. Если использовать шкив-бочку, то лента изогнется корытом по всей длине. Не допускают ее сползания ролики, см. далее, а вот образующая шкива должна быть прямой.

Шкив для гриндера, не предназначенного для особо точных работ, во-первых, не обязательно должен быть точеным. В схеме с 3-мя коромыслами биение ленты от его расцентровки погаснет на роликах, прежде чем дойдет до рабочей ветви. В простом вертикальном гриндере биение ленты в достаточной степени погасит натяжная пружина. Поэтому шкив для гриндера вполне возможно сделать без станка, см. видео:

Видео: ведущее колесо на гриндер без токарного станка

Второе – шкив, ролики и вообще все детали домашнего гриндера вполне допустимо делать из фанеры. На производстве это, безусловно, не вариант, даже если фанерный гриндер предложат даром с доплатой: шлифовщику зарплата нужна, а деревянный гриндер в цеху полностью износится, прежде чем окупит ее и себя. Но вы-то дома не будете гонять гриндер день изо дня в 3 смены. А по фанерному шкиву никакая лента не проскальзывает. В т.ч. самодельная. Так что  можете смело делать шкив гриндера из фанеры:

Видео: шкив для гриндера из фанеры

Гораздо важнее правильно рассчитать диаметр шкива по оборотам мотора и требуемой скорости движения ленты. Слишком медленно бегущая лента будет рвать обрабатываемый материал; слишком быстрая – сама сотрется, толком ничего не обработав. В каком случае какая скорость ленты нужна это особый разговор, и очень непростой. В общем, чем мельче абразив и тверже обрабатываемый материал, тем быстрее должна двигаться лента. Как зависит скорость ленты от диаметра шкива и оборотов мотора, см. рис.:

Таблица расчета скорости движения ленты гриндера по диаметру шкива и оборотам мотора

К счастью, для большинства пар абразив-материал допустимые пределы скорости движения ленты довольно широки, поэтому шкив для гриндера можно подобрать проще:

Видео: какое колесо нужно для ленточного гриндера

Ролики

Ролики гриндера, как ни странно на первый взгляд, самые ответственные его детали. Именно ролики удерживают ленту от сползания и обеспечивают ее равномерное натяжение по ширине. Причем ролик в кинематике может быть всего один, см. напр., видео выше о гриндере для резцов. Справятся с такой задачей только ролики-бочонки, см. ниже. Но «корыто» ленты после любого ролика должно распрямиться, прежде чем дойдет до рабочей зоны.

Ролики с ребордами (бортиками, закраинами) ленту не удержат. Дело тут не только и не столько с перекосе осей роликов: лента гриндера, в отличие от приводного ремня, должна выдерживать, не сползая, нагрузки от обрабатываемых деталей. Если сделать ролики с ребордами, то, чуть прикоснулся чем-то к ленте, она наползет на реборду. В гриндере нужно применять ролики-бочонки Тип 3 (выделено красным слева на рис.).

Какими должны быть ролики для гриндера

Там же даны размеры роликов Тип 3. Диаметр роликов желательно брать не более 0,5 ширины ленты (чтобы «корыто» не ушло далеко), но не менее 20 мм стальных точеных и не менее 35-40 мм фанерных. Натяжной ролик (вероятность сползания ленты с него наибольшая), если с него не сходит рабочая ветвь ленты, может быть диаметром 0,7-1,2 ее ширины. Фанерные ролики делаются в виде толстой обечайки, в которую запрессовывается подшипник; затем ролик насаживается на ось (в центре на рис.) и обрабатывается вчистую, см. напр. след. видео:

Видео: ролик-бочка для гриндера

Выточить ролик-бочку профиля точно по ГОСТ может и на станке не всякий токарь. Между тем есть способ сделать ролики для гриндера без существенных затруднений. Выручит все тот же садовый армированный ПВХ шланг, справа на рис. ранее. На заготовку ролика с прямой образующей туго натягивают его отрезок и обрезают с запасом по краям в толщину стенки шланга. Получается ролик со сложным профилем образующей, еще лучше удерживающий ленту и дающий меншее ее «корыто». Не верите? Постарайтесь попасть на кладбище самолетов или ракет и покопаться в них. Вы найдете ролики с точно таким же профилем образующей. Просто в массовое производство роликов сложного профиля гораздо дороже, чем бочек Тип 3.

И еще вариант

Все ответственные детали гриндера – цельную ленту, шкивы с покрытием, исключающим ее проскальзывание, ролики – можно приобрести по отдельности. Обойдутся они не так уж дешево, но все-таки не в тысячи заграничных и не в десятки родных «косух». Остальные детали гриндера, либо плоские, либо из профтруб, изготавливаются с помощью обычной настольной сверлилки или дрели. Вот где можно заказать детали для гриндера:

• http://www.cora.ru/products.asp?id=4091 – лента. Делают длины и ширины по желанию заказчика. Консультируют по абразивам и режимам обработки. Цены приемлемые. Срок доставки – вопросы к Руспочте.
• http://www.equipment.rilkom.ru/01kmpt.htm – запчасти (комплектующие) к шлифовальным станкам. Есть все, цены божеские. Доставка – см. пред.
• http://www.ridgid.spb.ru/goodscat/good/listAll/104434/ – то же, но иностранного производства. Цены дороже, доставка так же.
• http://www.pk-m.ru/kolesa_i_roliki/privodnye_kolesa/ – приводные колеса. Можно найти подходящие для гриндера.
• http://dyplex.by.ru/bader.html, http://www.syndic.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=36&Itemid=36 – запчасти для гриндеров. Ленты на заказ не делают – выбирайте по каталогу. Ролики без осей; оси продаются отдельно. Качество безупречное, но все очень дорого. Отправка – в течение 2-х недель до границы. Потом – таможня их, таможня наша, Руспочта. Итого ок. 2 мес. Может не дойти, если какой-то тамошний чинуша сочтет товар санкционным. В таком случае с возвратом проплаты проблем нет за полным отсутствием для рядового гражданина реальных возможностей получить таковую.

В целом же, если вы мастер-любитель и гриндер нужен вам эпизодически, лучше сделать его самому целиком. Если же вы ИП и пользуетесь гриндером постоянно, а цена «настоящего» кусается, то оптимальным будет собрать свой с использованием готовых ответственных деталей.

Содержание

1. Три ошибки
2. Об универсальных верстаках
3. Рабочая скамья
4. Состав верстака
5. Станина: металл или дерево?
6. Для столярки
7. Тиски и столярка для слесарки
8. Верстак для гаража
9. Домашний универсал
10. Подрастающей смене
11. Верстаки на дачу
12. Видео: складной верстак своими руками
> Обсуждение

Генеральный принцип развития техники обработки материалов с доисторических времен до наших дней – как делать на неточном оборудовании детали для более точного. А начиналось все с верстака, его прообразы находят при раскопках поселений каменного века. Построить верстак, причем полноценный, своими руками вполне возможно, и это не только сэкономит значительную сумму, но также упростит, облегчит работу и улучшит ее результат.

Три ошибки

Любители, порой, судя по их конструкциям, очень опытные, знающие и прилежные, иногда делают себе верстаки, на которых, образно выражаясь, можно танк кувалдой разнести. Времени и труда на них уходит много, а денег вряд ли меньше, чем на хороший фирменный любительский верстак. Повторение в конструкции для собственного пользования промышленных прототипов, предназначенных для интенсивной работы в 3 смены и статическую нагрузку более чем в тонну, при сроке службы от 20 лет – одна из типичных ошибок разработки верстаков собственной конструкции.

Любительский верстак, надежный, но излишне сложный, тяжелый и громоздкий

Вторая – пренебрежение вибрациями. Не явно ощущаемой «игрой» или «отдачей», а мелкой дрожью, существенно затрудняющей работу и снижающей ее качество. Особенно сильно вибрации сказываются в верстаках на металлической станине.

Третья – повторяют столярные или слесарные верстаки; возможно, с некоторыми доработками под свою руку. Между тем конструкций верстаков для домашних/любительских работ разного характера немало. Бывают верстаки более или менее специализированные или, наоборот, универсальные, временные из подручных материалов и др.

Мы в этой статье разберемся, как сделать верстак с учетом этих ошибок, во-первых, попроще и подешевле сообразно кругу потребностей и/или увлечений умельца. Во-вторых, как сделать верстак общего назначения или универсальный для особых условий использования – в тесном гараже, под столярку на стройке из подручного хлама, домашний для мелкой точной работы, детский.

Об универсальных верстаках

Среди фирменных изделий, подчас весьма недешевых, можно встретить «универсальные» верстаки в виде столярного с крышкой без лотка, комплектными слесарными тисками на деревянной подушке, и струбциной для их установки, вроде того, что на фото:

“Универсальный” верстак заводского изготовления

Это неправильное решение не только потому, что деревянная столешница от столярных работ портится. Главное, что здесь плохо – технологические жидкости, применяемые при обработке металла – масло, керосин и др. Пропитанное ими дерево становится гораздо более горючим. Возможно и самовоспламенение; вспомните, на производстве категорически запрещено накапливать промасленную ветошь. Подход к конструированию столешницы (доски, крышки) универсального верстака нужен другой исходя из того, для какой работы он преимущественно используется – тонкой или грубой, см. далее.

Рабочая скамья

На Западе широко распространены любительские/домашние верстаки с наборной столешницей, обрамленной бортиком. Чертежи такой «рабочей скамьи» даны на рис. Под слесарку крышку накрывают листом стали толщиной 1,5-2 мм и ставят тиски на подушке.

Чертежи домашнего верстака американского типа

Верстак-скамейка хорошо гасит вибрации; сделать его можно из сосны или ели. Но конструкция сложна, с длинномерными материалами и мебелью работать на таком верстаке неудобно. Поэтому мы посмотрим сначала, как сделать наиболее употребительный столярный верстак, затем гаражный и слесарный. Далее постараемся объединить их в универсальный верстак и поглядим, чего на этой основе можно придумать для особых потребностей.

Состав верстака

Верстак «нашего» типа (условно, поскольку точно установить его происхождение невозможно) состоит из:

• Подверстачья (в столярных верстаках), или станины (в слесарных), обеспечивающей устойчивость всего агрегата и эргономику рабочего места.
• Крышки, коробчатой или в виде лотка, придающей рабочей области необходимую жесткость.
• Полки; возможно, с лотком, гнездами, и упорами, на которой производятся рабочие операции.
• Фартука, на котором развешивается инструмент. Фартук не обязательная принадлежность верстака, он может висеть на стене или быть заменен тумбой, стеллажом и пр.

Примечание: размеры верстака в высоту ок. 900 мм. Длина и ширина выбираются по месту установки и роду работ в пределах 1200-2500 и 350-1000 мм соотв.

Крышку с полкой чаще всего выполняют заодно, неразъемными, и называют просто крышкой, верстачной доской или столешницей. Для гашения вибраций полку всегда делают на основе (постели, подложке) из дерева. В слесарном верстаке постель накрывается стальным листом от 2 мм толщиной и может быть выполнена из хвойной древесины. Ее общая прочность достаточна, а стальная покрышка предохраняет дерево от местных повреждений и попадания техжидкостей. В столярном верстаке постель из качественной (без сучков, свилей, и др. дефектов) твердой мелкослойной древесины (дуб, бук, граб, вяз, орех) служит одновременно и полкой, в верстаке для дома ради ее упрощения не в ущерб качеству возможна и 2-слойная конструкция, см. далее.

Традиционная конструкция подверстачья, наоборот, разборная из того же дерева, что и полка столярного. Это исходит от мастеров-шабашников прошлого, перевозивших свое оборудование от заказчика к заказчику на телеге. Именно со станины/подверстачья и следует начинать разработку своего верстака не хуже, но проще традиционных.

Станина: металл или дерево?

Стационарный деревянный верстак имеет перед таковым на стальной станине преимущества не только в меньшей стоимости и трудоемкости. Дерево, во-первых, не пластично. Верстак на деревянном основании можно сломать, но, если древесина использована выдержанная и пропитанная, он никогда не прогнется. Во-вторых, дерево отлично гасит вибрации. Фундаменты ваших строений ведь не усиленные вибропоглощающие, как цехов на заводе? А общую прочность и устойчивость станины домашнего верстака вполне обеспечит хвойная деловая древесина обычного качества.

Деревянные станины верстаков

Конструкция деревянной станины верстака из досок 120х40 показана слева на рис. Допустимая статическая нагрузка – 150 кгс; динамическая по вертикали вниз в течение 1 с – 600 кгс. Угловые стойки (ножки) собираются на саморезах 6х70 зигзагом (змейкой) с отступом от кромки 30 мм и шагом 100-120 мм. Крепление двусторонее; змейки с той и другой стороны пакета ведутся в зеркальном отражении. Промежуточные опорные балки крепятся стальными уголками на саморезах; краевые – парами саморезов у шипам стоек и, снаружи, уголками.

Если есть в наличии брус 150х50 или (180…200)х60, конструкцию можно упростить, как показано в центре на рис. Несущая способность повысится до 200/750 кгс. А из бруса 150х150, 150х75 и (180…200)х60 можно соорудить станину, способную вынести 450 кгс в статике и 1200 в динамике, справа на рис.

Примечание: любая из этих станин пригодна и под столярный, и под слесарный верстаки. Под столярку на нее ставят коробчатую крышку (см. далее), а под слесарку лоток из уголка 60х60х4 с вваренными 4-мм полосами над промежуточными балками. В лоток укладывают деревянную подушку и накрывают ее сталью, также см. далее.

Если нет сварки

Цельнодеревянный верстак, без необходимости в сварочных работах для его изготовления, можно сделать по схеме на след. рис. «Фишка» здесь в столешнице, набранной на клею из бруса 75х50 и скрепленной стяжками. Если брус дубовый, то допустимая нагрузка – 400/1300 кгс. Угловые стойки – брус 150х150; остальное – брус 150х75.

Конструкция цельнодеревянного верстака

Металл

Бывает наоборот: металл доступнее дерева, и сварка есть. Тогда стол-верстак под нагрузку 100/300 кгс можно собрать по чертежу слева на рис. Материалы – уголок 35х35х3 и 20х20х2. Ящики – из оцинковки. Недостаток – нельзя сделать проем внизу для ног, конструкция потеряет способность нести динамическую нагрузку.

Станины верстаков из металла

Под нагрузку 200/600 подойдет более удобный металлический верстак по схеме справа вверху из профтрубы 50х50 (угловые стойки), 30х30 (прочие вертикальные детали) и уголка 30х30х3. Дощатая подушка того и другого верстака настилается только поперек (справа внизу) из шпунтованных досок (120…150)х40.

Полка – сталь 2 мм. Полку крепят к подушке саморезами 4х(30…35) по паре с каждого края каждой доски, а вдоль крайних досок – с шагом (60…70) мм. Только в таком исполнении верстак покажет заданную несущую способность.

Эти верстаки относятся уже к универсальным: под столярку крышку переворачивают деревянной стороной вверх или приспосабливают, как описано далее. Слесарные тиски устанавливаются на деревянной подушке, но крепятся не струбциной. В подушку тисков загоняется снизу цанговый анкер под болт М10-М14, и под него же в крышке сверлится сквозное отверстие. Под головку болта подкладывается шайба от 60х2. Такое решение удобно тем, что тиски возможно использовать недорогие неповоротные.

Для столярки

Крышка столярного верстака, в отличие от слесарного, крепится к подверстачью наглухо и выполняется коробчатой, для общей жесткости. Оптимальный вариант крепления для неразборного верстака – стальные уголки и саморезы. Подверстачье может быть и стальной станиной из описанных выше.

Как устроен столярный верстак традиционного типа, показано на поз. А рис; принадлежности к нему на поз. Б. Верстачная доска (в данном случае это отдельное приспособление) используется для работы с длинномером. Упор в ее пазу делается из подклиненного обрезка доски, см. далее. В доске желательно насверлить продольный ряд отверстий и крепить ее в гнезда болтами с конусными головками впотай. Традиционная конструкция столярного подверстачья показана на поз. Г, но – см. выше.

Устройство самодельного столярного верстака и тисков к нему

Крышку столярного верстака возможно удешевить, выполнив 2-слойной, поз. В. Тогда качественные доски твердого дерева понадобятся только на полку. Настилают ее, кладя доски «горбушками» годичных слоев попеременно вверх и вниз, во избежание коробления. Настил полки сначала сплачивают на клею ПВА или столярном, туго сжав струбциной или обмотав шнуром; ставят на подушку на том же клею. Юбка крышки собирается отдельно на клею и сквозных шипах (врезка на поз. В) и крепится к пакету подушка-полка саморезами.

Тиски для столярки

Цельнодеревянные столярные тиски, передние и стуловые, в настоящее время почти начисто вытеснены тисками с металлическим винтовым зажимом, поз. Д; их устройство показано на поз. Е. Тут необходимы некоторые замечания.

Первое – под головку зажимного винта нужно подложить 2-3 стальные шайбы, иначе он быстро проест подушку (деревяшка 4х4х1 см). Второе – если гайка не заказная и не покупная фасонная, то обзаведитесь хоть на время комплектом метчиков под используемую резьбу. В таком случае не старайтесь для ровности и плавности зажима применять слишком толстый винт; М12-М16 вполне достаточно.

Гайку самодельной зажимной пары наваривают на основание диаметром от 60 мм или, квадратное, от 70х70 мм. Утапливать ее в подушку зажима на надо, так меньше вероятности, что гайку сорвет при зажимании. Но от сварки резьбу безобразно уведет, болтом не прогонишь. Резьбу приваренной гайки нужно будет проходить метчиками по полной схеме, как при нарезке: первый метчик – второй – третий (если входит в комлект).

Примечание: гайке, наваренной на основание, перед проходом резьбы нужно дать отлежаться от 2-х час, чтобы «улеглись» остаточные деформации.

Тиски и столярка для слесарки

Тиски на слесарном верстаке устанавливаются в углу (см. врезку на рис.), чтобы как можно большая часть динамических нагрузок при обработке металла приходилась по вертикали на угловую стойку. Расположение поперечных балок и промежуточных вертикальных стоек верстака со стационарными тисками желательно делать немного асимметричным, ставя их с меньшими промежутками в сторону угла с тисками. Установку тисков ведут также начиная с угла:

• В деревянную угловую стойку загоняют цанговый анкер под установочный болт, а в металлическую вваривают высокую гайку или резьбовую втулку (точка крепления 1 слева внизу на рис.);
• Если крепежный узел сварной, проходят резьбу метчиками, как в самодельной гайке столярных тисков, см. выше;
• Ставят тиски временно на 1 болт и по месту размечают отверстия под крепежные точки 2, 3 и 4;
• Тиски снимают и сверлят сквозные отверстия 2, 3 и 4;
• Ставят тиски на болты 1, 2 и 3;
• Для крепления на болт 4 подкладывают под крышку (столешницу) укосину У из деревянного бруса от 60х60 или профтрубы от 40х40. Закреплять укосину не обязательно, но она должна упираться из-под низа в верхнюю раму (обвязку) станины, но не в столешницу!
• Крепят тиски окончательно на болт 4.

Как установить тиски на слесаный верстак и приспособить его для столярных работ

Примечание: таким же способом крепят и стационарный электроинструмент, напр. наждак.

Под столярку

Слесарный верстак возможно приспособить и для столярных работ, если просверлить в столешнице 2-4 пары отверстий под фиксацию столярного упора (справа и в центре на рис.). В таком случае к нижней поверхности упора привинчивают саморезами круглые бобышки; хорошо подходят пробки от пластиковых бутылок, они много раз выдерживают посадку втугую.

Верстак для гаража

Верстак в гараж невозможно сделать оптимальной по эргономике рабочего места ширины – размеры стандартного бокса 4х7 м со стоящим в нем автомобилем не позволяют. Давно уже путем проб и ошибок определена ширина гаражного верстака в 510 мм: и поворачиваться между ним и капотом достаточно удобно, и работать более-менее можно. Узкий верстак под тяжелым грузом (напр., вынутым для переборки мотором) оказывается неустойчивым, поэтому его делают прикрепленным к стене. Часто – угловым, это повышает устойчивость, но любой пристенный верстак «отзванивается» сильнее верстака-стола такой же конструкции

Пристенный верстак для гаража

Схема устройства одной секции гаражного верстака дана на рис. В данной конструкции применен остроумный способ дополнительного гашения вибраций: ячейки рам крышки и нижней полки дальнего от угла края разных размеров. Точность установки поперечин +/– 1 см. С той же целью крышка и нижняя полка выполнены из ЛДСП толщиной 32 мм и застланы вместо стали линолеумом. Для гаражных работ его стойкость достаточна; заменяется без труда.

Крепление к стенам – саморезы от 8 мм или болты от М8 с шагом 250-350 мм. Заглубление в каменную стену 70-80 мм; в деревянную 120-130 мм. Под саморезы в каменную стену ставятся пропиленовые дюбели; под болты – цанговые анкеры.

Еще для гаража

Другой вариант гаражного верстака уже на пристенный, а настенный, слева на рис. Монтировать его можно только на каменные стены. Верстачная доска откидная 2-слойная; каждый слой из фанеры 10-12 мм. Проем под станок со ступенчатой внутренней кромкой. Под «фрезером» в данном случае понимается сверлильный мини-станок с подвижно-поворотным столиком и зажимом для детали. Конструкция удобна тем, что стружка сыплется сразу на пол.

Настенный верстак для гаража и мини верстак-шкаф

Если ваш автомобиль что-то вроде Daewoo или Chery с 3-х цилиндровым моторчиком, а гараж совсем маленький, то в нем можно поставить складной мини верстак-шкафчик с подъемной столешницей, справа на рис; он же подойдет в дом для тонкой работы (электроника, точная механика). Столешница подвешена на рояльной петле, ножки на карточных. Для складывания ножки подворачивают под столешницу (полезно было бы связать их проножкой), и столешница опускается.

Примечание: для тесного гаража с обычным городским автомобилем, возможно, оптимален будет складной верстак-ящик, см. видео ниже.

Видео: складной верстак-ящик

Домашний универсал

Дома занимаются более мелким, но кропотливым техническим творчеством: пайкой, моделизмом, часовым делом, художественным выпиливанием из фанеры и т.п. Для мелкой тонкой работы пригоден универсальный верстак, чертежи которого и приспособлений к нему даны на рис. Стойкость рабочей поверхности и ее вибропоглощение в данном случае не так важны, как ровность, гладкость и некоторая адгезия («прилипаемость» деталей), поэтому столешница покрыта линолеумом. Слесарные тисочки к данному верстаку нужны небольшие, с винтовым зажимным креплением.

Универсальный домашний вертстак

Еще о фанере

Вообще-то работать с металлом «по-грубому» на фанере нежелательно, т.к. она неплохо «отзванивает». Если же подушка доски слесарного верстака делается все-таки из фанеры, то к ее исподу нужно приклеить на ПВА раму (обрамление) тоже из фанеры, см. рис. Верхнюю (рабочую сторону) тогда желательно покрыть сначала линолеумом без подкладки, а уж по нему класть сталь.

Изготовление верстачной доски из фанеры

Подрастающей смене

Другой случай, когда делать верстачную доску из фанеры оправдано, это ученический верстак для ребенка. Тут играют роль уже педагогические соображения: пусть учится чувствовать материал и не лупить почем зря, а работать аккуратно. С той же целью мастера прошлого нарочно давали ученикам плохой инструмент.

Детский ученический верстак

Верстаки на дачу

Когда дачный домик или др. легкое деревянное сооружение еще только строится, тут не до верстачных премудростей, нужно хоть что-то, на чем можно производить несложные столярные работы. Для такого случая на скорую руку можно сколотить столярный верстак для дачи из подручных материалов, слева на рис. Конструкция замечательна тем, что в ней наглядно и полно воплощен принцип: на плохом оборудовании делаем хорошие вещи.

Верстаки для дачи из подручных материалов и складной

Для последующих работ по обустройству дачи пригодится мини-верстак, справа на рис. При минимальном расходе материала и предельно простой конструкции он достаточно для обычных столярных работ устойчив во всех отношениях, т.к. середина верстачной доски подперта парой подкосов. Если их поставить на болты, верстак получится складным и от выходных до выходных стоять в кладовке. Для разборки после высвобождения подкосов распорку вместе с ними вынимают, а ножки подворачивают под доску. Наконец, для дачи, обитаемой постоянно или все лето, с мастеровым хозяином, кстати придется более сложный, но полнофункциональный складной верстак, см. видео ниже.

Видео: складной верстак своими руками

Содержание

1. Зачем нужна точилка
2. Как точат нож?
3. Профили заточки
4. Оселок
5. Приспособления для заточки ножей
6. LM
7. Станок для заточки ножей
8. Не только ножи…
> Обсуждение

Интерес к изготовлению точилок для ножей своими руками возникает не просто так. Потребительские качества ручного режущего инструмента повышаются благодаря использованию современных материалов и технологий для изготовления клинка и точной фабричной заточке. Одновременно растет и цена изделия, но испортить достаточно дорогую вещь примитивной заточкой становится все проще. Поэтому различные бытовые приспособления для заточки ножей нужны уже не только для удобства. Чтобы разобраться, почему точилка для ножей все-таки нужна и как ее правильно сделать, начать придется с идеологии и эволюции ножа.

Зачем нужна точилка

Живой реликт наших дней – финский охотничий нож. Не бандитская финка порой причудливой формы, а охотничий нож финского типа, слева на рис. Традиционные охотничьи ножи (в центре и слева) по форме на него похожи, но разница между ними очень большая.

Финский нож и классические охотничьи ножи

Клинок финского ножа отковывается из кричного железа, которое можно выплавить прямо у себя во дворе из болотной руды в печке-домнице, не прибегая к доменному процессу, пудлингованию и пр. способам передела чугуна в железо и сталь. Вязкость кричного железа отменная, сломать клинок из него очень трудно. Но и твердость невелика, где-то HRS55, нож довольно быстро тупится. Финских охотников это не волновало: клинок такой твердости можно направить (подточить) отбивкой на многих природных камнях, а оглаженных моренных валунов в Фенноскандии всегда хватало.

Точат нож отбивкой примерно так же, как отбивают косу, только оселок неподвижен, а двигают клинок. Сначала его тянут по оселку обухом от себя, затем переворачивают и тянут обухом к себе. Положение режущей кромки (РК) на оселке всегда волочащееся; движения быстрые: ширк-ширк! На каждом движении нужно держать пятно контакта лезвия с оселком (см. далее), но к выдерживанию угла наклона требования не столь строгие. Научиться точить нож отбивкой не очень сложно, а при некотором навыке можно и наводить на лезвие плавно сбегающий профиль, см. далее. Однако финский нож в общем-то тупик эволюции режущего инструмента, выживший в особых природных условиях.

Хороший нож дешевым никогда не был, а в экстремальной ситуации стойкость лезвия в сочетании с вязкостью клинка становились жизненно важными обстоятельствами. Поэтому еще в древности клинки ножей научились закаливать с поверхности и цементировать: сердцевина оставалась вязкой, не ломкой, а снаружи на ней образовывалась твердая каленая корка, см. след. рис.:

Структура клинка ножа с поверхностной закалкой и цементацией

Направить нож с цементированным клинком отбивкой еще возможно, но навык нужен такой, какой дается не всем. И абразив уже нужен из особой породы камня – литографского сланца грюнштейна. Его в природе мало; грюнштейн и поныне числится стратегическим сырьем. Искусственного грюнштейна нет и не предвидится. Испортить же цементированный нож неумелой отбивкой проще простого – чуть где-то кора цементации сдерется до сырого металла (на глаз этого не видно), нож останется только выбросить, лезвие будет сразу тупиться и пойдет крошиться.

Примечание: если у вас где-то завалялся старинный оселок для косы слегка зеленоватого цвета, не выбрасывайте, это ценный раритет.

Хозножам не требуется такая стойкость и вязкость, как охотничьим и походным, и стоить они должны много меньше. Как следствие, в производстве хозножей широко используются спецстали и порошковая металлургия. Клинок «вечного» кухонного ножа структурирован наподобие резца грызуна: продольными слоями, твердость которых падает от сердцевины наружу. В любом случае точить нож приходится реже, но отбивка исключается однозначно – лезвие от нее сразу выкрашивается.

Как точат нож?

По указанным причинам была давно уже придумана технология заточки тяни-толкай (push-pull sharpening или пушпульная техника заточки):

1. Клинок толкают по оселку от себя с проворотом, держа обухом к себе, положение РК набегающее (скребущее);
2. Затем, не отрывая лезвие от оселка, тянут его обухом к себе с проворотом в обратную сторону, положение РК волочащееся;
3. Клинок переворачивают и повторяют пп. 1 и 2;
4. Пп. 1-3 повторяют, в каждом цикле уменьшая нажим, пока образующийся на РК заусенец не сойдет на нет (не слижется).

Примечание: когда говорят или пишут «уйдет заусенца» и т.п., это неверно. У металлистов есть жаргонное словечко «заусявка»; у электриков – «выключавка». Но в русском заусенец и выключатель мужского рода.

Пушпульная заточка бережет клинок, но требует от оператора высокого умения, т.к. в процессе заточки нужно непрерывно и точно соблюдать ряд условий, см. также рис. ниже:

• Выдерживать угол наклона лезвия к оселку, плавно меняя его сообразно кривизне РК.
• Следить, чтобы касательная к образующей лезвия и поперечная ось пятна контакта РК с оселком совпадали.
• Также следить, чтобы ось пятна контакта всегда была перпендикулярна продольной оси оселка.
• Плавно менять нажим на клинок по мере изменения площади пятна контакта.

Соблюсти все эти условия одновременно, совершенно симметрично на прямом и обратном ходу клинка по оселку, очень трудно, а современный нож, как сказано выше, неправильной заточкой может быть испорчен. Любое бытовое приспособление для заточки ножей как раз и предназначено, чтобы избавить точильщика от непрерывного контроля хотя бы части указанных условий.

Ручная заточка ножа

Примечание: для успешной пушпульной заточки длина оселка (см. далее) должна быть не менее 2-х длин клинка ножа от черенка до кончика.

Профили заточки

Профиль лезвия ножа увязан со свойствами материала и структурой клинка, а также со свойствами материалов, для обработки которых инструмент предназначен. Заточка на простой тупой клин (поз. 1 на рис.) дает стойкое, но грубое лезвие: сопротивление резанию велико, а достаточно вязкие материалы нож рвет. Острый клин (поз. 2) быстро тупится или выкрашивается, на вязких и/или волокнистых материалах сопротивление резанию может быть и больше, чем тупым клином из-за трения отрезаемого о клинок.

Профили заточки лезвия ножа

Идеальным во всех отношениях является оживальный (плавно сбегающий) профиль, поз. 3. Специалисты до сих пор спорят, какая его образующая лучше – эвольвента, гипербола или экспонента. Но бесспорно одно – сделать оживальное лезвие в производственных условиях сложно и дорого, а направить его самостоятельно невозможно. Поэтому ножи с оживальной заточкой используются только в спецоборудовании, напр. микротомах – биологических приборах для получения тончайших срезов тканей.

Для одноразовых клинков, напр. лезвий безопасных бритв, используется граненая заточка, поз. 4, т.е. оживальная образующая, как говорят математики, аппроксимируется отрезками прямых. Количество граней заточки указывается в сертификате или на сайте производителя. Для толстой грубой щетины лучше подойдет 3-4-гранная; для нежных волос не на лице – 8-гранная. Универсальной считается 6-гранная.

Угол ?

Угол заточки дается всегда в половинном значении ?, т.к. многие инструменты и, напр., штык-ножи, затачиваются на одну сторону. Для ножей различного назначения угол ? выдерживается в след. пределах:

• 10-15 градусов – медицинские скальпели, опасные бритвы, ножи для художественной резьбы.
• 15-20 градусов – кондитерские (для тортов) и овощные ножи.
• 20-25 градусов – ножи хлебные и филейные.
• 25-30 градусов – охотничьи, походные, ножи выживания.
• 30-35 градусов – бытовые ножи общего назначения.
• 35-40 градусов – столярный инструмент, сапожные ножи, топоры.

Полуторная

Заточка ножей, кроме специальных, делается почти исключительно полуторного профиля, слева на рис. Полуторная заточка названа так потому, что пологая грань лезвия (спуск) формируется в процессе изготовления клинка и заточке не подлежит. Фактически, направка ножа с полуторной заточкой не сложнее заточки на простой клин. Полуторная заточка оптимальна для ножа, которым работают с самыми разными материалами, и сделать точилку для ножей с полуторной заточкой гораздо проще, чем на заточку граненую.

Заточка лезвия бытового или походного ножа

В центре и справа на рис. показаны стадии заточки лезвия и номера используемых на них абразивов. Номер абразива соответствует количеству его зерен на 1 кв. мм поверхности. Стадия доводки имеет некоторые особенности:

1. Охотничьи и походные ножи не доводятся. Так ими легче резать твердое (напр., кости) с протяжкой (с подпиливанием). Кроме того, если случайно порезаться, то слегка рваная рана быстрее перестает кровоточить, легче заживает и опасность проникновения инфекции в нее меньше.
2. Лезвия опасных бритв, ножей сапожных и для художественной резьбы после абразива доводятся до зеркальной гладкости на кожаном оселке с пастой ГОИ.
3. Направку и доводку лезвий кухонных ножей можно свести в одну операцию с абразивом №№ 800-1100.

Оселок

Самодельная точилка для ножей будет гораздо удобнее и точнее, если оселок к ней не покупать, а сделать из отрезка квадратной профтрубы длиной 200-300 мм (слева на рис. ниже) или деревянного бруска.

Самодельные оселки к точилкам для ножей

Грани основы оклеиваются наждачной шкуркой соотв. номеров. Клей – канцелярский клеящий карандаш. Преимущества оселка из шкурки на основе очевидны:

• Гораздо дешевле наждачного бруска.
• Может быть сделан на 4 номера абразива, тогда как наждачные бруски максимум 2-сторонние.
• Износ (выработка) абразива возможны не более чем на толщину абразивного слоя шкурки; волнистость РК вследствие проворота оселка на штанге точилки (см. далее) также не более чем на эту величину.
• Как следствие, погрешность угла заточки от выработки и проворота оселка не превышает долей градуса.
• Оселок из трубы можно надеть на резьбовую штангу (в центре на рис.), что ускоряет и облегчает смену абразива.
• Оселок из трубы или деревянного бруска держится в любых зажимах под наждачный брусок не хуже последнего, справа на рис.

Приспособления для заточки ножей

Простейшая ручная точилка для ножей это угловая рама, в которой зажат оселок, поз. 1 на след. рис. Такого же типа «фирма» есть в продаже, и вот это уж маркетинг так маркетинг: за пластиковую дощечку с наклонными гнездами под оселки хотят до $50 и более. Оселки – нестандартных размеров; обычные в дырки не влазят. Выработался – нужно докупать оригинальные. Цена – сами понимаете. А все удобство – клинок при заточке держать строго вертикально все же проще, чем выдерживать угол его наклона.

Простейшее приспособление для заточки ножей

Пользование простейшей точилкой для ножей можно еще упростить до полного отсутствия необходимости в навыках, если дополнить ее скользящим башмаком с магнитным держателем для ножа, поз. 2. Порядок заточки в данном случае след:

1. Нож правой рукой держат за рукоятку, проворачивая по ходу движения согласно кривизне лезвия;
2. Пальцами левой руки, кроме большого, прижимают башмак к оселку;
3. Большим пальцем левой руки давят на обух клинка, прижимая РК к абразиву.

Функция выдерживания угла наклона с оператора при этом снимается, а остальные распределяются на 2 руки. Навык заточки своими руками в таком случае вырабатывается сразу, но необходим держатель, прочно удерживающий нож и в то же время позволяющий ему скользить по своей поверхности. Сделать такой можно из магнитов привода каретки головок записи-считывания от негодного HDD дисковода (винчестера). Магниты привода каретки «винта» ниобиевые, тонкие, плоские, ровные и очень сильные (показаны красными стрелками на поз. 3). Их наклеивают РАЗНОИМЕННЫМИ полюсами на стальную полоску, сила притяжения клинка тогда удвоится. А чтобы обеспечить скольжение, держатель обтягивают фторопластовой пленкой толщиной 0,05-0,07 мм. Пойдет и ПЭТ от бутылок, но он толще и притяжение будет слабее. Полиэтилен не годится, сразу протрется.

Примечание: запомните этот держатель, он нам еще пригодится.

LM

Не требует каких-либо особых навыков и пользование ручной точилкой для ножей типа Lansky-Metabo, поз. 1 на рис. Схема ее устройства дана на поз. 2, а порядок пользования – на поз. 3. Недостатком точилки Lansky-Metabo считается нестабильность угла заточки по длине лезвия: по нему ведут штангой с оселком. Вынос точки касания при этом непрерывно меняется, т.к. она описывает дугу окружности, а лезвие иной конфигурации. Соотв. «плавает» и угол. Поэтому точилку Lansky-Metabo используют преимущественно для заточки походных и охотничьих ножей со сравнительно коротким клинком.

Точилка для ножей типа Lansky-Metabo

Однако данный недостаток возможно обратить в достоинство, если клинок зажать в клеммах корневой частью А (у черенка) и слегка повернутым кончиком от себя, поз. 4. Тогда у корня клинка угол заточки будет наибольшим, что оптимально для обработки твердых материалов или использования ножа как колуна. Так ведь им и работают в подобных случаях, чтобы внешнее плечо рычага рука-клинок было покороче.

К середине лезвия Б угол заточки будет плавно уменьшаться и достигнет минимума на сгибе его образующей Б1, что удобно для тонкой работы. Затем к кончику В угол снова увеличится, что сделает кончик более стойким при сверлении, долбежке/ударе и пробое (протыкании).

Примечание: еще одним недостатком точилки Lansky-Metabo считается трудность исполнения в настольном варианте. Но этот недостаток, как говорится, липовый, см. поз. 5.

Чертежи деталей оригинальной точилки Lansky-Metabo даны на рис. Цифры у окон под штангу (направляющую) соответствуют ПОЛНЫМ углам заточки.

Чертежи деталей точилки для ножей Lansky-Metabo

На след. рис. дан сборочный чертеж зажима, а далее – чертежи и размеры клемм Lansky-Metabo, изготовленных из уголка 90х90х6 мм. Автор разработки скрывается под псевдонимом Serjant. Это, безусловно, дело его скромности. Но, между прочим, на производстве технологические новшества, позволяющие для изготовления фасонных деталей использовать стандартные профили, ценятся иной раз подороже серьезных изобретений.

Сборочный чертеж зажима точилки для ножей Lansky-Metabo

Чертежи самодельных клемм для точилки Lansky-Metabo из уголка 90х90х6

Примечание: на след. рис. дан сборочный чертеж точилки Serjant. Насчет неудобства закрепления в тисках – см. выше.

Общий сборочный чертеж точилки для ножей Lansky-Metabo

Станок для заточки ножей

Наиболее совершенной бытовой ручной точилкой на сегодняшний день является станок для заточки ножей типа Apex. Его внешний вид, схемы устройства и порядок использования см. на рис. Apex может быть выполнен на плавно изменяемый угол заточки (поз. 2) или на фиксированные углы наподобие Lansky-Metabo (поз. 3). Штатно на Apex’е работают, как на Lansky-Metabo (поз. 4), но для более точной заточки возможны иные варианты, см. ниже.

Бытовой станок для заточки ножей типа Apex

Самодельный вариант точилки Apex – точилка для ножей Скоморох

В 2016 г., в рунете наделала шуму, пожалуй, не меньше, чем когда-то печка-бубафоня, настольная модификация Apex Ивана Скоморохова, см. рис. справа.

Точилки Скоморох много проще прототипа и ничуть не уступает ему в функциональности.

Как сделать точилку для ножей Скоморох, см. видео:

• https://www.youtube.com/watch?v=h3HbX03YYTs – Ч.1
• https://www.youtube.com/watch?v=8DKSCZIZIK4 – Ч.2

Не только ножи…

Оригинальная точилка Apex мало пригодна для заточки столярного инструмента – стамесок, железок рубанков. Угол заточки у Apex’а плавает по тем же причинам, что и у Lansky-Metabo. Между тем, если угол заточки стамески по ширине лезвия «гуляет» более чем на 1-1,5 градуса, то инструмент так и норовит уехать вбок, вылезти наружу или уйти вглубь массива дерева по его волокнам. Ровно и точно выбрать такой стамеской паз под шип/гребень очень трудно.

Роликовая точилка-тележка для ножей и столярного инструмента

Для заточки столярного инструмента существуют особые приспособления, о которых и разговор нужен особый. Самоделки вроде роликовой точилки-тележки, см. рис. справа, скорее курьезы: не говоря уже о сложности, требуют каменного или стального стола, а, главное, не гарантируют от перекоса лезвия на оселке, что приводит к тому же нежелательному результату.

Между тем еще 2-3 года назад в одном из китайских журналов по техническому творчеству мелькнула доработка Apex’а для заточки, не уступающей таковой на фабричном электрическом заточном полуавтомате. Переделка не сложна, см. рис: штангу выставляют горизонтально по уровню и по нему же горизонт штанги держат, ведя заточку. В пределах угла поворота штанги в горизонтальной плоскости 10-12 градусов вправо-влево погрешность угла заточки менее 1 градуса. Если вынос точки касания от 250 мм, точить возможно стамески и железки рубанков шириной до 120 мм.

Доработка точилки для ножей Apex на повышенную точность заточки

В таком режиме работы нулевой (теоретически) погрешности угла заточки можно добиться, если держать штангу неподвижной, а двигать нож, удерживаемый магнитным держателем, см. выше. Таким образом возможно затачивать и железки фасонных рубанков, если в зажимы поставить круглый в поперечном сечении, полукруглый, эллиптический или сегментный оселок. Главное, чтобы пятно касания при этом всегда было точечным.

Доработка точилки для ножей Apex для заточки ножниц

…но и ножницы

Еще одна доработка точилки Apex для заточки ножниц (тоже дело в хозяйстве нужное) показана на рис. справа. Всего работы – пара отрезков уголка или обрезков оцинковки и 4 дополнительных отверстия в столе точилки. О процессе изготовления своими руками приставки для заточки ножниц к точилке Скоморох, см. след. видео:

Видео: заточка ножниц, приставка к точилке Скоморох

Напоследок еще о ножницах

Прежде чем хватать плохо режущие ножницы и совать их в точилку, проверьте, не разболтался ли шарнир. Разведите ножницы и посмотрите на них сбоку. Видите, кончик завернуты винтом навстречу друг другу? Потому ножницы и режут: точка контакта лезвий при резке смещается от корней к концам. И потому трудно резать ножницами левой рукой: заворот концов рассчитан на кинематику правой. А если шарнир ножниц разболтался, лезвия будут уходить в стороны друг от друга и не справятся даже с бумагой. В таком случае нужно просто подтянуть клепаный шарнир молотком, а винтовой – отверткой.

Содержание

1. Штамповка, ковка и гибка
2. Станки и оснастка для холодной ковки
3. Твистеры
4. Улитки
5. Видео: станок для художественной ковки своими руками просто
6. Как построить завиток?
7. Торсионы
8. Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки
9. Волна и зигзаг
> Обсуждение

Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.

Образцы художественной холодной ковки

Кованая подставка для цветов

Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.

Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

Наклёпывание стали осуществляется механическим молотом. Сделать его своими руками можно, и даже проще, чем некоторые виды станков для холодной художественной ковки. Но данная публикация посвящена именно последнему предмету, а холодная художественная ковка это по сути гибка (гнутьё) металла: его структура в детали существенных изменений не претерпевает, а изменение физико-механических свойств металла для качества конечной продукции не существенно. Поэтому холодную ковку, которая ковка, оставим до подходящего случая, а займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой, а где потребуется упомянуть о ковке горячей, там это будет оговорено особо.

Станки и оснастка для холодной ковки

Основное оборудование для художественной ковки своими руками представляет собой станки и приспособления нескольких типов с ручными приводом. Электропривод применяется нечасто, т.к. обусловленный им прирост производительности не всегда равноценен сложности изготовления и затратам на электричество. Впрочем, об электроприводе для домашних ковочных станков мы еще вспомним, пока займемся «ручниками». Практически все элементы изделий на рис. в начале можно сделать на станках следующих типов:

Виды станков для холодной ковки с ручным приводом

• Твистеры (закручиватели), поз. 1 на рис. – формируют плоские спирали и др. завитки с узкой сердцевиной (ядром).
• Торсионные станки, поз. 2 – позволяют получать винтовую крутку прутка и элементы из объемных спиралей, т. наз. филаменты: корзинки, фонари, луковицы.
• Инерционно-штамповочные станки, поз. 3 – на них концы прутьев расплескивают в фасонные наконечники (поз. 1 на рис. ниже), штампуют декоративные хомуты для соединения деталей узора (поз. 2 на том же рис.), выдавливают мелкую волну и рельеф на длинномерных деталях.

Концы прутьев и хомуты художественной ковки

• Гибочные станки бывают нажимными, протяжными и комбинированными, поз. 4. Первые позволяют получать только волны и зигзаги; протяжные – кольца, завитки и спирали с широкими ядрами, а последние все эти виды изделий.

Примечание: в технической литературе, особенно англоязычной, все станки, формирующие детали методом кручения или навивки, часто называют твистерами. Изначально твистер это станок для навивки пружин. Но применительно к художественной ковке правильнее будет твистерами считать станки для навивки, а крутильные – торсионными.

Что такое гнутики?

Приспособление гнутик для холодной ковки

В техническом просторечии гибочные станки называют гнутиками. Однако в любительской и частной металлообработке наименование «гнутик» утвердилось за настольным приспособлением для получения волн и зигзагов, см. рис. справа. Меняя в гнутике ролик или клин, можно в некоторых пределах варьировать шаг и высоту волны или угол зигзага.

Гнутик для прутьев/труб до 12-16 мм стоит сравнительно недорого, но сделать его самому дома сложно: нужна точная обработка спецсталей. Попробуйте-ка обычной электродрелью обычным сверлом по металлу просверлить обычный рожковый гаечный ключ. А в гнутике рабочие нагрузки много выше, чем на его губках. Поэтому гнутик лучше купить, он и помимо ковки на хозяйстве пригодится для изготовления элементов сварных металлоконструкций, как трубогиб для мелких толстостенных прочных труб и в др. случаях.

Твистеры

Издавна кузнецы вили завитки вхолодную по шаблону-оправке рожковым рычажным захватом, поз. 1 на рис. Способ это малопроизводительный и не для хлюпиков, но позволяет достаточно быстро и просто делать разнообразные гибочные оправки из обычной стальной полосы: концевой (упорный) рог рычага не дает шаблону податься под давлением заготовки. Серединный (обводной) рог желательно делать скользящим с фиксацией: работа пойдет медленнее, но, особенно в неопытных руках, точнее.

Простейшие приспособления для холодной художественной ковки

Другое простое приспособление для ручной фасонной гибки – прочная доска с опорным штырями – проставками, поз. 2; в качестве них подойдут обычные болты М8-М24. В зависимости от того, насколько вы дружны с домашним тренажером, работать можно с полосой до 4-6 мм. Выгибают полосу на-глаз, работа идет медленно, зато можно выводить узоры вплоть до Ильи Муромца на коне в полном вооружении или Будды в цветке лотоса. Последний, возможно, и совершенно ручной работы: люди, вполне освоившие хатха- и раджа-йогу, способны руками завивать в узор стальные арматурины.

Улитки

Станок-твистер – улитка наиболее популярен среди занимающихся художественной ковкой: его возможности сравнительно с простотой конструкции, доступностью для изготовления своими руками и удобством работы поразительны. Собственно, станок-улитка это немного механизированный и усовершенствованный гибочный рычаг, но такое «немного» сделало возможной работу на нем начинающим. Станки-улитки делятся, в свою очередь, на станки с воротом и поворотным лемехом и рычажные с неподвижно закрепленным шаблоном и обводным роликом.

Улитка с лемехом

Устройство гибочной улитки с лемехом показано на схеме ниже; там же описана и технология работы с таким станком.

Схема устройства станка-улитки для холодной ковки

Преимущества гибочного станка-твистера данного типа следующие:

• Работать на улитке с поворотным лемехом и воротом можно в необорудованном помещении: вертикальная компонента рабочей нагрузки пренебрежимо мала, а ее горизонтальные составляющие передаются на опору частично.
• Вследствие пред. пункта опорная конструкция может быть достаточно простой и легкой, сварной из обычных стальных профилей.
• Рабочий процесс осуществим в одиночку: поворачивая ворот одной рукой, другой поджимаем пруток или полосу к лемеху-шаблону. По мере гибки его звенья сами встанут на места.
• Холодным способом на улитке с поворотным лемехом можно вить спирали до 5 витков.

Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.

Чертежи станка-улитки для холодной ковки

Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: http://dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.

Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:

1. 

   Конструкция складного лемеха станка-улитки для холодной ковки

   Быть достаточно точны, чтобы выдерживалась форма изготовляемых деталей;

2. При нажиме снаружи соединения сегментов должны становиться в положение мертвой точки, создавая устойчивую конфигурацию;
3. По снятии рабочей нагрузки сочленения должны саморасклиниваться;
4. Конструкция и материал сочленений поворотного лемеха должна обеспечивать многократное повторение цикла по пп. 1-3 под значительными знакопеременными рабочими нагрузками без появления существенного люфта.

Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.

Улитка с рычагом

Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному трубогибу. Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:

• Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
• В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
• Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
• Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.

Станки-улитки для холодной ковки

• При гнутье по проставкам можно оперативно менять форму получаемой детали и выводить обратные изгибы, что при гнутье по лемеху в принципе невозможно.
• 

  Закрепление конца заготовки в станке-улитке для холодной ковки

  Для получения изделий того же качества точность изготовления деталей рычажной улитки может быть на порядок ниже, чем улитки с поворотным лемехом.

• Конец обрабатываемой детали можно крепить, просто вкладывая его в выемку шаблона, см. рис. справа. Уширяют закрепляемый конец наваркой или сгибанием пополам.

Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.

Гибка стальной полосы плашмя

Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.

На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.

В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.

Видео: станок для художественной ковки своими руками просто

Как построить завиток?

Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.

Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.

Построение образующих шаблонов для холодной ковки на основе спиралей

Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол ?, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают ? = 45 градусов.

В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.

Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:

1. исходя из наличного материала определяем R0;
2. количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
3. пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
4. рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
5. строим по точкам профиль волюты в масштабе;
6. при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.

Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции!

Торсионы

Торсионное скручивание прутка без станка

Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.

Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.

Самодельные торсионные станки для холодной ковки

Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.

Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.

Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.

Об электроприводе торсиона

Электропривод самодельного торсионного станка

Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:

Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки

Спираль как спираль

Приспособление для навивки спиралей вручную

В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.

Волна и зигзаг

Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.

Оснастка для гибки волн при холодной ковке

Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.

О соединении элементов и покраске

Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки

Как обойти камень

Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.

Станок для холодной ковки концов прутьев

Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.

Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.

Содержание

1. Видео: как научиться паять – урок для начинающих
2. Что такое пайка?
3. Чем и как лудить/паять?
4. Особенности пайки проводов
5. Припои и флюсы
6. Другие виды пайки
7. Как паять алюминий
8. Мелкая пайка
9. Видео: уроки пайки микросхем
10. Как паять трубы
> Обсуждение

Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой и вантузом. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как паять паяльником, хотя в бытовых условиях осуществимы и могут понадобиться также другие ее способы. В помощь желающим освоить технологию ручных спаечных работ и предназначена эта статья.

Примечание: пайки пропилена и др. пластиков здесь мы не касаемся. Это, собственно, и не пайка – в техпроцессе отсутствуют обязательные компоненты спаечных работ, припой и флюс. Технологически пайка пластиков ближе к низкотемпературной контактной сварке. То же касается холодной пайки – соединению деталей токопроводящим клеем.

Пайка металлов припоем – довольно сложный физико-химический процесс, но в работе он сводится к достаточно простым приемам и операциям. Чтобы правильно паять, не блуждая в дебрях теории, правила производства спаечных работ нужно соблюдать в точности. Особенно это касается выбора метода пайки, припоя и флюса в зависимости от вида соединяемых деталей и требований к паяному стыку. Описанию этих и других подробностей, без которых прочный спай не получится, и посвящена основная часть излагаемого материала.

Примечание: если вам хочется побыстрее чего-нибудь спаять, то можно посмотреть обстоятельный видео-урок по основам пайки для начинающих ниже. Но учтите, дальнейшего в тексте он не заменит. В спаечных работах далеко не всегда действует правило – «делай так, получится так». И в налаженном производстве, бывает, приходится ломать голову – а что делать, если получается не так? Или, что нужно сделать, чтобы получилось все-таки так, если нет того, чем полагается делать так.

Видео: как научиться паять – урок для начинающих

Что такое пайка?

Пайка своими руками в домашних условиях сводится к следующим технологическим операциям:

• Паяемые поверхности очищают от загрязнений, коррозионных корок и т.п.
• Зачищают до блеска, т.е. до отсутствия видимых следов окислов;
• Покрывают флюсом – веществом, удаляющим остатки окисла и не допускающим окисления поверхностей в дальнейшем процессе. Для флюсовки под лужение предпочтительно использовать не жидкие или твердые флюсы, а флюс-пасты;
• Затем поверхности лудят – наносят на них расплавленный припой (специально предназначенный для пайки сплав), он при этом растекается тонкой пленкой и химически соединяется с основным металлом;
• Детали предварительно соединяют механически: скруткой, сжатием пинцетом, пассатижами, в тисках, струбциной и пр.
• Наносят еще флюс, чтобы не допустить окисления припоя под нагревом;
• Наносят с прогревом еще припой (возможно, уже другой) до получения спая заданного качества;
• Если пайка велась паяльником с луженым жалом (см. ниже), по ее окончании его очищают и покрывают неактивным флюсом. Чтобы пайки были качественными, обычный паяльник должен храниться с зафлюсованным жалом!

Далее мы рассмотрим подробнее операции ключевые, на которые следует обратить особое внимание, чтобы научиться паять как следует.

Необходимое отступление

В комментариях на тему пайки широко дискутируется тема: как правильно – залудить или облудить? По правилам русского технического языка – залудить, как и в других словоформах от «лудить»; блуд тут ни при чем. Но лучше, по возможности, обходиться вовсе без приставок, т.к. в корнях словоформ «д» часто меняется на «ж» (лужение) и тогда возможна паразитная ассоциация с лужей. Залуживать это что – в лужу макать? Надо – лудить. «Спаивать» вместо «паять» недопустимо однозначно, т.к. у этих слов совершенно различные значения. Также как и «припай» вместо «припой». Припай – это полоса берегового льда, образующаяся при замерзании водоемов. А спайка – нежелательное последствие хирургической операции. Место соединения деталей пайкой это спай.

Примечание: в северных диалектах русского есть еще луды – подводные каменные гряды – и даже рыба сиг-лудога, которая там водится. Но в каноническом русском луды мелькают крайне редко, так что их можно не принимать во внимание.

Зачистка

Зачистка после очистки – первая каверзная операция пайки. Использование для нее абразивов недопустимо! Их мельчайшие частички, въевшиеся в металл, полностью удалить невозможно. Впоследствии они становятся очагами процессов, разрушающих спай.

Зачищают поверхности под пайку надфилем, напильником, шаберным инструментом (разные виды скребков) или просто ножом. Но лучше всего, особенно если готовятся для пайки токоведущие провода, сразу покрыть их активированным флюсом (см. далее), а после пайки тщательно удалить его остатки. Это удобно делать зубной щеткой, смоченной спиртом.

Чем и как лудить/паять?

Для следующих операций понадобится уже специальный электронагревательный инструмент: паяльник, футорка или паяльная горелка. Паять в домашних условиях чаще всего приходится электропаяльником с медным луженым жалом. Его устройство показано на поз. 1 рис. «Для полного счастья» спайщика-любителя нужны стержневые паяльники на 16-20 Вт для микросхем и печатных плат, поз. 2а, 40-50 Вт (поз. 2б), для электропроводов и навесного монтажа компонент радиоэлектроники, и 80-150 Вт (поз. 2в), для сборки небольших металлоконструкций пайкой.

Устройство и разновидности электропаяльников с медным луженым жалом

Если не предполагается работ с микрочипами (телефоны, планшеты, компьютеры) и пайки стали толщиной более 0,5-0,6 мм, можно обойтись комплектом из паяльников на 25 Вт (поз. 3а) и 60-65 Вт, поз. 3 б. Вдруг возникнет необходимость паять металлопрофили с толщиной стенок до 3-4 мм и/или толстый стальной лист, потребуется радиаторный паяльник-«топор» на 300-400 Вт, поз. 4.

Жала паяльников малой мощности (поз. 2а, 2б, 3а, 3б) изначально не прокованы и потому довольно быстро окисляются (подгорают). Чтобы повысить их стойкость, а заодно и отформовать нужным образом, вынутый из паяльника стержень проковывают слесарным молотком на наковальне настольных тисков. «Ширкать» его надфилем после этого нет нужды, да и не надо, чтобы не стереть наружный уплотненный слой меди. После проковки жало сразу же покрывают активированным флюсом.

Теперь понадобится твердая канифоль и мягкий, достаточно тугоплавкий припой (см. далее): ПОС-10, ПОС-30 или ПОС-40. Стержень паяльника вставляют на место, фиксируют, если есть винт-фиксатор, и включают паяльник в сеть. По мере выкипания флюса при прогреве жало погружают в канифоль, чтобы не оголялось. Когда канифоль вокруг жала начнет пузыриться, его натирают палочкой припоя до получения на всей поверхности жала ровной плотной полуды. Нитевидный припой на катушке в данном случае не совсем хорош, он для пайки мелких деталей.

Пока мы готовили паяльник, флюс на паечных поверхностях сделал свое дело: под его слоем они чистые, можно лудить. Здесь критическим пунктом будет толщина деталей:

• Менее 1/8 диаметра стержня паяльника – прогреются насквозь до температуры плавления припоя менее чем за 7 с. Флюс не успеет выкипеть.
• Более 1/6 той же величины – прогреются более чем за 10 с, флюс выкипит, детали оголятся и окислятся.
• 1/8-1/6 диаметра стержня – нужно, чаще всего основываясь на собственном опыте, лудить легкоплавким припоем под высококипящим флюсом. Или воспользоваться паяльником помощнее.

В первом случае на жало набирают каплю припоя, переносят на паяемую поверхность, и, если:

1. Провод тонкий – легко, без нажима, двигают по оголенному концу жалом с одной и затем с противоположной стороны, пока припой не растечется. Провод держат кончиком вниз. Стекшую туда каплю излишка припоя снимают паяльником.
2. Провод толстый – жало двигают по спирали взад-вперед.
3. Плоская тонкая длинная деталь – припой наносят на конец и двигают жало вдоль. Когда за жалом покажутся незалуженные края детали, наносят на недолуженный участок еще флюса, набирают другую каплю припоя и продолжают лужение.
4. Длинная более широкая деталь – то же, что и в пред. случае, но жало ведут змейкой.
5. Широкая деталь – жало двигают по спирали от центра в краям.

Для лужения толстых деталей берут ниточный припой с флюсом, т. наз. гарпиус: это тонкая гибкая трубочка из фольги припоя, в просвете которой порошкообразная канифоль. Лужение начинают с края длинных или с середины широких деталей. Конец гарпиуса прикладывают к месту начала лужения, греют паяльником, пока не растечется. Движения жалом – такие же, как в пред. случаях. Припой подают под жало по мере расходования. Дать на жало – он к нему будет липнуть, пока не образуется большая капля, которая стечет куда не надо.

Особенности пайки проводов

В предварительном соединении паяемых деталей больше всего проблем возникает с проводами: их для этого приходится трогать руками, отчего поверхность металла загрязняется, и спаям проводов чаще прочих паяных соединений приходится выдерживать механические нагрузки.

Скрутки проводов

Прежде чем паять провода, их нужно правильно скрутить. Основные виды скруток проводов для пайки показаны на рис. У каждого из них свое предназначение:

• Бандажными скрутками соединяют жесткие (толстые одножильные) токоведущие провода, т.е. по которым передается электрическая мощность. Особенно – провода наружныее. Бандажное соединение обеспечивает достаточный электрический контакт даже при непропае или перегреве окислившегося спая.
• Желобковые скрутки делают на проводах в легкоплавкой изоляции (простой ПВХ, полиэтилен), когда необходимо полное растекание припоя при минимальном прогреве. Греют желобковые скрутки только по желобку.
• Простыми скрутками можно соединять как одножильные, так и многожильные только что зачищенные от изоляции (блестящие) провода.
• Простая последовательная скрутка, т. наз. прямая британская, или просто британка, применима для соединения токоведущих проводов гибких кабелей сечением до 1,4 кв. мм, не испытывающих регулярных больших механических нагрузок, напр. электрических удлинителей или времянок.

Электрические провода, испытывающие регулярные и/или постоянные механические нагрузки, должны быть обязательно многожильными. Скручивают их, как показано внизу на рис: концы разметливают, «метлы» вдвигают друг в друга и скручивают по-британски. Паяют легкоплавким припоем повышенной прочности, напр. ПОСК-50 (см. ниже) с активированным флюсом, не требующим удаления остатков, также см. ниже.

Параллельные (тупиковые) скрутки проводов сечением свыше 0,7 кв. мм желательно паять погружением в расплавленный припой, см. далее. В противном случае придется греть или долго, или слишком мощным паяльником, отчего изоляция ползет, а флюс преждевременно выкипает.

Примечание: одножильные луженые провода – выводы деталей радиоэлектроники – допустимо паять встык или с набросом крючком, см. рис. справа.

 

 

 

Что паяемо, но не паяется

Не предназначены для соединения пайкой гибкие коаксиальные кабели и кабели для компьютерных сетей типа витая пара («витуха»). Опытный кабельщик, имеющий полное представление об электродинамике линий передачи сигнала, в исключительных случаях сделать муфту на них может. Но при выполнении дилетантом, пусть он в остальном квалифицированный электронщик и монтажник, пропускная способность и помехозащищенности линии упадут ниже допустимого, вплоть до полной потери.

Как чистить и консервировать жало

Жало паяльника очищают от остатков припоя, потирая о мягкую пористую или волокнистую подкладку. Чаще всего используется поролон, но это вариант не из лучших: он подгорает и налипает на жало. Лучший материал для его чистки – натуральный войлок или базальтовый картон. Но еще лучше – 2-ступенчатая чистка, сначала о губку-путанку из металлической ленты, а затем уж о войлок. После чистки паяльник выключают, вводят еще горячее жало в твердую канифоль и ждут, пока она не перестанет пузыриться. Тогда жало вынимают и держат вниз концом, чтобы стекли излишки канифоли. По полном его остывании паяльник можно отправлять на хранение.

Припои и флюсы

Теперь пришло время точно подобрать рабочий припой и флюс к нему, т.к. пайка, в отличие от полуды, должна не только крепко сцепляться с основным металлом, но и сама быть прочной. Сводка сведений о припоях и флюсах широкого применения из старого справочника дана на рис. Применительно к нынешнему времени к ней остается добавить не так уж много.

Характеристики припоев и флюсов широкого применения

Припои

Припои от ПОС-90 до Авиа-2 – мягкие для низкотемпературной пайки. Гарантированно обеспечивают только электрический контакт. ПОС-30 и ПОС-40 паяют медь, латунь, бронзу с неактивными флюсами, а их же со сталью и сталь со сталью – с активными. ПОССр-15 можно паять оцинковку с неактивными флюсами; другие припои при этом разъедают цинк до стали и пайка скоро отваливается.

34А, МФ-1 и ПСр-25 припои твердые, для высокотемпературной пайки. Припоем 34А можно паять алюминий в пламени (см. далее, о пайке алюминия) со специальными флюсами, см. там же. Припоем МФ1 припаивают медь к стали с активированным флюсом. «Невысокие требования к прочности» в данном случае значит, что прочность спая ближе к прочности меди, чем стали. ПСр-25 при пайке сухим паяльником (см. далее) пригоден для пайки ювелирных изделий, витражей тиффани и т.п.

Флюсы

Паяльные флюсы делятся на нейтральные (неактивные, бескислотные), химически с основным металлом не взаимодействующие или взаимодействующие в ничтожной степени, активированные, химически действующие на основной металл при нагреве, и активные (кислотные), действующие на него и холодными. В отношении флюсов наш век принес больше всего нововведений; большей частью все же хороших, но начнем с неприятных.

Первое – технически чистого ацетона для промывки паек в широкой продаже больше нет вследствие того, что он используется в подпольном производстве наркотиков и сам обладает наркотическим действием. Заменители технического ацетона – растворители 646 и 647.

Второе – хлористый цинк в активированных флюс-пастах часто заменяют тераборнокислым натрием – бурой. Соляная кислота – высокотоксичное химически агрессивное летучее вещество; хлорид цинка также токсичен, а при нагреве сублимирует, т.е. улетучивается не плавясь. Бура безопасна, но при нагреве выделяет большое количество кристаллизационной воды, что немного ухудшает качество пайки.

Примечание: бура сама по себе паяльный флюс для пайки погружением в расплавленный припой, см. далее.

Хорошая новость – теперь в продаже есть широчайший ассортимент флюсов на все случаи паяльной жизни. Для обычных спаечных работ вам понадобятся (см. рис.) недорогие СКФ (спиртоканифольный, бывший КЭ, второй в списке бескислотных флюсов в табл. I.10 на рис. выше) и паяльная (травленая) кислота, это первый в списке кислотный флюс. СКФ пригоден для пайки меди и ее сплавов, а паяльная кислота – для стали.

Пайки от СКФ нужно обязательно промывать: в состав канифоли входит янтарная кислота, при длительном контакте разрушающая металл. Кроме того, случайно пролитый СКФ мгновенно растекается по большой площади и превращается в очень долго сохнущую чрезвычайно липкую гадость, пятна от которой ничем не сводятся ни с одежды, ни с мебели, ни с пола со стенами. В общем СКФ для пайки хороший флюс, но не для ротозеев с растяпами.

Полноценный заменитель СКФ, но не такой противный при небрежном обращении – флюс ТАГС. Стальные детали более массивные, чем допустимо для пайки паяльной кислотой, и более прочно, паяют флюсом Ф38. Универсальным флюсом можно паять практически любые металлы в любых сочетаниях, в т.ч. алюминий, но прочность спая с ним не нормируется. К пайке алюминия мы еще вернемся.

Примечание: радиолюбители, имейте в виду – сейчас есть в продаже флюсы для пайки эмалированных проводов без зачистки!

Другие виды пайки

Любители мастерить также часто паяют сухим паяльником с бронзовым нелуженым жалом, т. наз. паяльным карандашом, поз. 1 на рис. Он хорош там, где недопустимо растекание припоя вне зоны пайки: в ювелирных изделиях, витражах, паяных предметах прикладного искусства. Иногда всухую паяют и микрочипы, монтируемые на поверхность, с шагом расположения выводов 1,25 или 0,625 мм, но это дело рискованное и для опытных специалистов: плохой тепловой контакт требует избыточной мощности паяльника и длительного нагрева, а обеспечить стабильность прогрева при ручной пайке невозможно. Для сухой пайки применяют гарпиус из ПОСК-40, 45 или 50 и флюс-пасты, не требующие удаления остатков.

Прочие виды пайки, осуществимые дома

Тупиковые скрутки толстых проводов (см. выше) паяют погружением в футорку – ванночку с расплавленным припоем. Когда-то футорку грели паяльной лампой (поз. 2а), но ныне это дикость первобытная: электрофуторка, или паяльная ванна (поз. 2) дешевле, безопаснее и дает лучшее качество пайки. Скрутку в футорку вводят сквозь слой кипящего флюса, подаваемого на припой после его расплавления и прогрева до рабочей температуры. Простейший флюс в данном случае – порошок канифоли, но она скоро выкипает и еще быстрее пригорает. Лучше флюсовать футорку бурой, а если паяльная ванна используется для оцинковки мелких деталей, то это единственно возможный вариант. В таком случае максимальная температура футорки должна быть не ниже 500 градусов Цельсия, т.к. цинк плавится при 440.

Наконец, массивную медь в изделиях, напр. трубы, паяют высокотемпературной пайкой в пламени. В нем всегда есть несгоревшие частицы, жадно поглощающие кислород, поэтому пламя обладает, как говорят химики, восстановительными свойствами: снимает остаточный окисел и не дает образоваться новому. На поз. 3 видно, как пламя специальной паяльной горелки буквально выдувает все ненужное из зоны пайки.

Ручная высокотемпературная пайка в пламени

Высокотемпературную пайку ведут, см. рис. справа, равномерно потирая с нажимом зону пайки 1 палочкой твердого припоя 2. Пламя горелки 3 должно следовать за припоем, чтобы горячее пятно не оказалось на воздухе. Предварительно зону пайки греют, пока не пойдут цвета побежалости. К луженой твердым припоем поверхности можно припаять что-то еще припоем мягким как обычно. Подробнее о пайке в пламени см. далее, когда дело дойдет до труб.

Курьезно, но в некоторых источниках паяльную горелку обзывают паяльной станцией. Ну, рерайт есть рерайт, что с него возьмешь. На самом деле настольная паяльная станция (см. след. рис.) – оборудование для тонких паяльных работ: с микрочипами и др., где недопустим перегрев, растекание припоя куда не надо и пр. огрехи. Паяльная станция точно поддерживает заданную температуру в зоне пайки, и, если станция газовая, то контролирует подачу туда газа. В таком случае горелка входит в ее комплект, но сама по себе паяльная горелка паяльная станция не более, чем каменоломня – собор Василия Блаженного.

Настольные паяльные станции

Как паять алюминий

Флюсы для пайки алюминия

Благодаря современным флюсам паять алюминий стало в общем не сложнее, чем медь. Для низкотемпературной его пайки предназначен флюс Ф-61А, см. рис. Припой – любой аналог припоев Авиа; в продаже есть разные. Единственно что – стержень в паяльник лучше вставить бронзовый луженый с насечками на жале примерно как у напильника. Он под слоем флюса легко соскоблит прочную пленку окисла, которая и не дает алюминию паяться просто так.

Для высокотемпературной пайки алюминия припоем 34А предназначен флюс Ф-34А. Однако греть зону пайки пламенем нужно очень осторожно: температура плавления самого алюминия всего 660 Цельсия. Поэтому высокотемпературную пайку алюминия лучше применять беспламенную камерную (пайка с печным подогревом), но оборудование для нее стоит дорого.

Омеднение алюминия для пайки

Есть еще «пионерский» способ пайки алюминия с предварительным омеднением. Он пригоден, когда требуется только электрический контакт, а механические напряжения в зоне пайки исключены, напр., если нужно соединить алюминиевый кожух с общей шиной печатной платы. «По-пионерски» пайка алюминия осуществляется на установке, показанной на рис. слева. Порошок медного купороса насыпают горкой в зону пайки. Зубную щетку пожестче, обмотанную голым медным проводом, окунают в дистиллированную воду и растирают ею с нажимом купорос. Когда на алюминии появится медное пятно, его лудят и паяют как обычно.

Мелкая пайка

В пайке печатных плат есть свои особенности. Как паять детали на печатные платы, в целом см. небольшой мастер-класс в рисунках. Лужение проводов отпадает, т.к. выводы радиокомпонент и чипов уже луженые.

В любительских условиях, во-первых, нет особого смысла лудить все токоведущие дорожки, если устройство работает на частотах до 40-50 МГц. В промышленном производстве платы лудят низкотемпературными способами, напр. напылением или гальваническим. Прогрев дорожек паяльником по всей длине ухудшит их сцепление с основой и увеличит вероятность отслоения. После монтажа компонент плату лучше покрыть лаком. Медь от этого сразу потемнеет, но на работоспособность устройства это никак не повлияет, если только речь не идет об СВЧ.

Пайка радиоэлектронных компонент на печатную плату

Затем, взгляните на нечто безобразное слева на след. рис. За такой брак и в недоброй памяти советском МЭПе (министерстве электронной промышленности) монтажников разжаловали в грузчики или подсобники. Дело даже не во внешнем виде или перерасходе дорогого припоя, а, во-первых, в том, что за время остывания этих блямб перегрелись и монтажные площадки, и детали. А большие тяжелые наплывы припоя – довольно инертные для уже ослабленных дорожек грузики. Радиолюбителям хорошо знаком эффект: спихнул нечаянно плату-«каракатицу» на пол – 1-2 или более дорожек отслоились. Не дожидаясь и первой перепайки.

Неправильно и правильно распаянные печатные платы

Паечные наплывы на печатных платах должны быть округлыми гладкими высотой не более 0,7 диаметра монтажной площадки, см. справа на рис. Кончики выводов должны немного выступать из наплывов. Кстати, плата полностью самодельная. Есть способ в домашних условиях сделать печатный монтаж таким же точным и четким, как фабричный, да еще и вывести там надписи, какие хочется. Белые пятнышки – блики от лака при фотосъемке.

Наплывы вогнутые и тем более сморщенные – тоже брак. Просто вогнутый наплыв значит, что припоя недостаточно, а морщинистый, кроме того, что в пайку проник воздух. Если собранное устройство не работает и есть подозрение на непропай, смотрите в первую очередь такие места.

ИМС и чипы

По сути интегральная микросхема (ИМС) и чип одно и тоже, но для ясности, как в общем и принято в технике, микросхемами-«микрухами» оставим ИМС в DIP-корпусах, до больших по степени интеграции включительно, с выводами через 2,5 мм, устанавливаемые в монтажные отверстия или паечные пистоны, если плата многослойная. Чипами пусть будут сверхбольшие ИМС-«миллионники», монтируемые на поверхность, с шагом выводов 1,25 мм и меньшим, а микрочипами – миниатюрные ИМС в таких же корпусах для телефонов, планшетов, ноутбуков. Процессоры и прочих «камни» с жесткими многорядными штыревыми выводами не трогаем: они не паяются, а устанавливаются в специальные панельки, которые запаиваются в плату однократно при ее сборке на предприятии.

Заземление паяльника

Современные КМОП (CMOS) ИМС по чувствительности к статическому электричеству такие же, как ТТЛ и ТТЛШ, держат без повреждения потенциал в 150 В в течение 100 мс. Амплитудное значение действующего напряжения сети 220 В – 310 В (220х1,414). Отсюда вывод: паяльник нужен низковольтный, на напряжение 12-42В, включенный через понижающий трансформатор на железе, не через импульсник или емкостный балласт! Тогда даже прямой пробой на жало не испортит дорогущие чипы.

Остаются еще случайные, и тем более опасные, выбросы сетевого напряжения: сварку рядом включили, бросок сети был, проводка заискрила и т.п. Самый надежный способ уберечься от них – не отводить «бродячие» потенциалы с жала паяльника, а не пускать из туда. Для этого еще на спецпредприятиях СССР применялась схема включения паяльников, показанная на рис.:

Схема заземления низковольтного электропаяльника

Точка соединения C1 C2 и сердечник трансформатора подключаются непосредственно к контуру защитного заземления, а к средней точке вторичной обмотки – экранная обмотка (незамкнутый виток медной фольги) и заземлители рабочих мест. К контуру эта точка подключается отдельным проводом. При достаточной мощности трансформатора к нему можно подключать сколько угодно паяльников, не заботясь о заземлении каждого в отдельности. В домашних условиях точки a и b соединяют с общей клеммой заземления отдельными проводами.

Микросхемы, пайка

Микросхемы в DIP-корпусах паяются как прочие радиоэлектронные компоненты. Паяльник – до 25 Вт. Припой – ПОС-61; флюс – ТАГС или спиртоканифоль. Смывать его остатки нужно ацетоном или его заменителями: спирт берет канифоль туго, и между ножками отмыть им полностью не удается ни кисточкой, ни ветошью.

Что до чипов и тем более микрочипов, то паять их вручную настоятельно не рекомендуется специалистам любого уровня: это лотерея в весьма проблематичным выигрышем и весьма вероятным проигрышем. Если уж у вас дело дойдет до таких тонкостей как ремонт телефонов и планшетов, то придется раскошелиться на паяльную станцию. Пользоваться ею не намного сложнее, чем ручным паяльником, см. видео ниже, а цены вполне приличных паяльных станций ныне доступны.

Видео: уроки пайки микросхем

Микросхемы, выпайка

«По-правильному», ИМС для проверки при ремонте не выпаиваются. Их диагностика производится на месте специальными тестерами и методами и негодная удаляется раз и навсегда. Но любители не всегда могут себе это позволить, поэтому на всякий случай ниже даем ролик о методах выпайки ИМС в DIP-корпусах. Чипы с микрочипами умельцы тоже исхитряются выпаивать, напр., подсовывая под ряд выводов нихромовую проволочку и грея сухим паяльников, но это лотерея еще менее выигрышная, чем ручной монтаж больших и сверхбольших ИМС.

Видео: выпайка микросхем – 3 способа

Как паять трубы

Медные трубы паяют высокотемпературным способом любым твердым припоем для меди с активированной флюс-пастой, не требующей удаления остатков. Далее возможны 3 варианта:

• В медных (латунных, бронзовых) соединительных муфтах – паяльных фитингах.
• С полной раздачей.
• С неполными раздачей и сжатием.

Пайка медных труб в фитингах надежнее прочих, но требует значительных дополнительных расходов на муфты. Единственный случай, когда она незаменима – устройство отвода; тогда используется фитинг-тройник. Обе паяемые поверхности заранее не лудят, но покрывают флюсом. Затем трубу вводят в фитинг, надежно фиксируют и пропаивают стык. Пайка считается законченной, когда припой перестанет уходить в зазор между трубой и муфтой (нужен 0,5-1 мм) и выступит снаружи небольшим валиком. Фиксатор снимают не ранее чем через 3-5 мин по затвердевании припоя, когда стык уже можно держать рукой, иначе припой не наберет прочность и стык когда-то да потечет.

Как паяют трубы с полной раздачей, показано слева на рис. Давление «раздатая» пайка держит такое же, как и фитинговая, но требует доп. специнструмента для разворачивания раструба и повышенного расхода припоя. Фиксация впаиваемой трубы не обязательна, ее можно вдвинуть в раструб с проворотом, пока не заклинит намертво, поэтому пайку с полной раздачей часто делают в неудобных для установки фиксатора местах.

Пайка медных труб

В домашней разводке из тонкостенных труб малого диаметра, где давление уже небольшое, а его потери несущественны, целесообразной может оказаться пайка с неполной раздачей одной трубы и сужением другой, поз. I справа на рис. Для подготовки труб достаточно круглой палки из твердого дерева с коническим острием в 10-12 градусов с одной стороны и усеченно-конической лункой в 15-20 градусов с другой, поз II. Концы труб обрабатывают, пока они без заклинивания не войдут друг в друга прим. на 10-12 мм. Лудят поверхности заранее, наносят на луженые еще флюса и соединяют до заклинивания. Затем греют до плавления припоя и подпирают зауженную трубу, пока ее не заклинит. Расход припоя выходит минимальным.

Важнейшее условие надежности такого стыка – сужение должно быть ориентировано по току воды, поз. III. Школьный закон Бернулли – обобщение для идеальной жидкости в широкой трубе, а у реальной жидкости в узкой трубе за счет ее (жидкости) вязкости максимум скачка давления смещается противоположно току, поз. IV. Возникает составляющая силы давления, прижимающая зауженную трубу к раздатой, и пайка получается очень надежной.

Что еще?

Ах да, подставки для паяльников. Классическая, слева на рис., пригодна для любых стержневых. Где на ней быть ванночкам для припоя и канифоли – дело ваше, какой-либо регламентации нет. Для маломощных паяльников с фартуком пригодны упрощенные подставки-скобы, в центре.

Правильные и неправильная подставки для паяльников

Паяльные станции комплектуются преимущественно пружинными или трубчатыми ложементами-гнездами для паяльников. В них вся горячая часть инструмента недоступна для прикосновения, но и промазать паяльником мимо них, сосредоточившись на пайке мелкой «россыпи», вероятнее. Но чего уж точно не надо делать, и что прямо запрещено ТБ – это подставку из подручных материалов, в которой паяльник лежит на ванночках для расходных материалов, справа на рис.

Содержание

1. О чем будем
2. О чем не будем
3. Трансформатор
4. Пробуем постоянку
5. Микродуга
6. Видео: самодельный аппарат для сварки скруток
7. Видео: сварочный аппарат своими руками из конденсаторов
8. Контакт! Есть контакт!
9. Видео: сварка своими руками за 15 минут (на соляном растворе)
> Обсуждение

Сварка своими руками в данном случае значит не технология производства сварочных работ, а самодельное оборудование для электросварки. Рабочие навыки приобретаются производственной практикой. Безусловно, прежде чем идти в мастерскую, нужно усвоить теоретический курс. Но претворять его в практику можно только, имея на чем работать. Это первый довод в пользу того, чтобы, самостоятельно осваивая сварочное дело, позаботиться вначале о наличии соответствующего оборудования.

Второй – покупной сварочный аппарат стоит дорого. Аренда тоже недешева, т.к. вероятность выхода его из строя при неквалифицированном пользовании велика. Наконец, в глубинке добраться до ближайшего пункта, где можно взять сварочник напрокат, может быть просто долго и трудно. В общем, первые шаги в сварке металлов лучше начинать с изготовления сварочной установки своими руками. А потом – пусть себе стоит в сарае или гараже до случая. Потратиться на фирменную сварку, буде дело пойдет, никогда не поздно.

О чем будем

В настоящей статье рассматривается, как в домашних условиях сделать оборудование для:

• Электродуговой сварки переменным током промышленной частоты 50/60 Гц и постоянным током до 200 А. Этого хватит, чтобы варить металлоконструкции примерно до забора из профнастила на каркасе из профтрубы или сварного гаража.
• Микродуговой сварки скруток проводов – очень просто, и полезно при прокладке или ремонте электропроводки.
• Точечной импульсной контактной сварки – может хорошо пригодиться при сборке изделий из тонкого стального листа.

О чем не будем

Первое, пропустим газовую сварку. Оборудование для нее стоит гроши по сравнению с расходными материалами, баллоны с газом дома не сделаешь, а самодельный газогенератор – серьезный риск для жизни, плюс карбид сейчас, где он еще поступает в продажу, дорог.

Второе – инверторную электродуговую сварку. Действительно, сварочный инвертор-полуавтомат позволяет начинающему дилетанту варить довольно ответственные конструкции. Он легок и компактен, носить его можно рукой. Но покупка в розницу компонентов инвертора, позволяющего стабильно вести качественный шов, обойдется дороже готового аппарата. А с упрощенными самоделками опытный сварщик работать попробует, и откажется – «Дайте нормальный аппарат!» Плюс, точнее минус – чтобы сделать более-менее приличный сварочный инвертор, нужно обладать довольно солидным опытом и познаниями в электротехнике и электронике.

Третье – аргонно-дуговую сварку. С чьей легкой руки пошло гулять в рунете утверждение, что она гибрид газовой и дуговой, неведомо. На самом деле это разновидность дуговой сварки: инертный газ аргон в сварочном процессе не участвует, но создает вокруг рабочей зоны кокон, изолирующий ее от воздуха. В результате сварочный шов получается химические чистым, свободным от примесей соединений металлов с кислородом и азотом. Поэтому варить под аргоном можно цветные металлы, в т.ч. разнородные. Кроме того, возможно уменьшить ток сварки и температуру дуги без ущерба для ее стабильности и варить неплавящимся электродом.

Оборудование для аргонно-дуговой сварки вполне возможно изготовить в домашних условиях, но – газ очень дорогой. Варить же в порядке рутинной хозяйственной деятельности алюминий, нержавейку или бронзу вряд ли понадобится. А если уж надо, то проще взять аргонную сварку в аренду – по сравнению с тем, на сколько (в деньгах) газа уйдет обратно в атмосферу, это копейки.

Трансформатор

Основа всех «наших» видов сварки – сварочный трансформатор. Порядок его расчета и конструктивные особенности существенно отличаются от таковых трансформаторов электропитания (силовых) и сигнальных (звуковых). Сварочный трансформатор работает в прерывистом режиме. Если конструировать его на максимальный ток как трансформаторы непрерывного действия, он получится непомерно большим, тяжелым и дорогим. Незнание особенностей электрических трансформаторов для дуговой сварки – основная причина неудач конструкторов-любителей. Поэтому прогуляемся по сварочным трансформаторам в следующем порядке:

1. немного теории – на пальцах, без формул и зауми;
2. особенности магнитопроводов сварочных трансформаторов с рекомендациями по выбору из случайно подвернувшихся;
3. испытания имеющегося в наличии б/у;
4. расчет трансформатора для сварочного аппарата;
5. подготовка компонент и намотка обмоток;
6. пробная сборка и доводка;
7. ввод в эксплуатацию.

Теория

Электрический трансформатор можно уподобить накопительному резервуару водоснабжения. Это довольно глубокая аналогия: трансформатор действует за счет запаса энергии магнитного поля в его магнитопроводе (сердечнике), который может многократно превышать мгновенно передаваемую от сети электропитания потребителю. А формальное описание потерь на вихревые токи в стали похоже на него же для водопотерь на инфильрацию. Потери электроэнергии в меди обмоток формально схожи с потерями напора в трубах за счет вязкого трения в жидкости.

Примечание: различие – в потерях на испарение и, соотв., рассеяние магнитного поля. Последние в трансформаторе частично обратимы, но сглаживают пики энергопотребления во вторичной цепи.

Внешние характеристики электрических трансформаторов

Важный в нашем случае фактор – внешняя вольт-амперная характеристика (ВВАХ) трансформатора, или просто его внешняя характеристика (ВХ) – зависимость напряжения на вторичной обмотке (вторичке) от тока нагрузки, при неизменном напряжении на первичной обмотке (первичке). У силовых трансформаторов ВХ жесткая (кривая 1 на рис.); они подобны мелководному обширному бассейну. Если его как следует изолировать и накрыть крышей, то водопотери минимальны и напор довольно стабилен, как бы там потребители краны ни крутили. Но если в стоке булькнуло – суши весла, вода слита. Применительно к трансформаторам – силовик должен как можно более стабильно держать выходное напряжение до некоторого порога, меньшего, чем максимальная мгновенная мощность потребления, быть экономичным, небольшим и легким. Для этого:

• Марку стали для сердечника выбирают с более прямоугольной петлей гистерезиса.
• Конструктивными мерами (конфигурацией сердечника, способом расчета, конфигурацией и расположением обмоток) всячески уменьшают потери на рассеивание, потери в стали и меди.
• Индукцию магнитного поля в сердечнике берут меньше максимально допустимой для передачи формы тока, т.к. ее искажение снижает КПД.

Примечание: трансформаторную сталь с «угловатым» гистерезисом часто называют магнитожесткой. Это неверно. Магнитожесткие материалы сохраняют сильную остаточную намагниченность, их них делают постоянные магниты. А любое трансформаторное железо – магнитомягкое.

Варить от трансформатора с жесткой ВХ нельзя: шов идет рваный, пережженный, металл разбрызгивается. Дуга неэластичная: чуть не так двинул электродом, гаснет. Поэтому сварочный трансформатор делают похожим уже на обычный водонапорный бак. Его ВХ мягкая (нормального рассеяния, кривая 2): при возрастании тока нагрузки вторичное напряжение плавно падает. Кривая нормального рассеяния аппроксимируется прямой, падающей по углом 45 градусов. Это позволяет за счет снижения КПД кратковременно снимать с того же железа в несколько раз большую мощность, или соотв. уменьшить массогабариты и стоимость трансформатора. Индукция в сердечнике при этом может достигать величины насыщения, а кратковременно даже превосходить ее: трансформатор не уйдет в КЗ с нулевой передачей мощности, как «силовик», но станет нагреваться. Довольно долго: тепловая постоянная времени сварочных трансформаторов 20-40 мин. Если потом дать ему остыть и недопустимого перегрева не было, можно продолжать работу. Относительное падение вторичного напряжения ?U2 (ему соотв. размах стрелок на рис.) нормального рассеивания плавно растет при увеличении размаха колебаний сварочного тока Iсв, что позволяет легко держать дугу при любых видах работ. Обеспечиваются такие свойства следующим:

1. Сталь магнитопровода берут с гистерезисом, более «овальным».
2. Нормируют обратимые потери на рассеяние. По аналогии: упало давление – потребители много и быстро не выльют. А оператор водоканала успеет включить подкачку.
3. Индукцию выбирают близкой к предельной по перегреву, это позволяет за счет снижения cos? (параметра, равнозначного КПД) при токе, существенно отличном от синусоидального, взять с той же стали большую мощность.

Примечание: обратимые потери рассеяния значит, что часть силовых линий пронизывает вторичку через воздух минуя магнитопровод. Название не вполне удачное, также как и «полезное рассеяние», т.к. «обратимые» потери для КПД трансформатора ничуть не полезнее необратимых, но они смягчают ВХ.

Как видим, условия совершенно различны. Так что, же непременно искать железо от сварочника? Необязательно, для токов до 200 А и пиковой мощности до 7 кВА, а на хозяйстве этого хватит. Мы расчетно-конструктивным мерами, а также при помощи несложных дополнительных устройств (см. далее) получим на любом железе ВХ, несколько более жесткую, чем нормальная, кривая 2а. КПД энергопотребления сварки при этом вряд ли превысит 60%, но для эпизодических работ для себя это не страшно. Зато на тонких работах и малых токах держать дугу и ток сварки будет несложно, не имея большого опыта (?U2.2 и Iсв1), на больших токах Iсв2 получим приемлемое качество шва, и можно будет резать металл до 3-4 мм.

Бывают еще сварочные трансформаторы с крутопадающей ВХ, кривая 3. Это уже скорее насос подкачки: или поток на выходе в номинале независимо от высоты подачи, или его вовсе нет. Они еще более компактны и легки, но, чтобы на крутопадающей ВХ выдержать режим сварки, нужно за время порядка 1 мс реагировать на колебания ?U2.1 порядка вольта. Электронике это под силу, поэтому трансформаторы с «крутой» ВХ нередко применяются в сварочных полуавтоматах. Если же от такого трансформатора варить вручную, то шов пойдет вялый, недоваренный, дуга опять же неэластичная, а при попытках зажечь ее снова электрод то и дело залипает.

Магнитопроводы

Типы магнитопроводов, пригодных для изготовления сварочных трансформаторов, показаны на рис. Наименования их начинаются с буквосочетания соотв. типоразмера. Л значит ленточный. Для сварочного трансформатора Л или без Л – существенной разницы нет. Если в префиксе есть М (ШЛМ, ПЛМ, ШМ, ПМ) – в игнор без обсуждения. Это железо уменьшенной высоты, для сварочника непригодное при всех прочих выдающихся достоинствах.

Магнитопроводы трансформаторов

После букв типономинала следуют цифры, обозначающие a, b и h на рис. Напр., у Ш20х40х90 размеры поперечного сечения керна (центрального стержня) 20х40 мм (a*b), а высота окна h – 90 мм. Площадь сечения сердечника Sс = a*b; площадь окна Sок = c*h нужна для точного расчета трансформаторов. Мы ею пользоваться не будем: для точного расчета нужно знать зависимости потерь в стали и меди от величины индукции в сердечнике данного типоразмера, а для них – марку стали. Где мы ее возьмем, если мотать будем на случайном железе? Мы посчитаем по упрощенной методике (см. далее), а потом доведем в ходе испытаний. Труда уйдет больше, но зато получим сварку, на которой можно реально работать.

Примечание: если железо ржавое с поверхности, то ничего, свойства трансформатора от этого не пострадают. А вот если на нем есть пятна цветов побежалости – это брак. Когда-то этот трансформатор очень сильно перегрелся и магнитные свойства его железа необратимо испортились.

Еще один важный параметр магнитопровода – его масса, вес. Поскольку удельная плотность стали неизменна, он определяет объем сердечника, и, соотв., мощность, которую с нее можно взять. Для изготовления сварочных трансформаторов пригодны магнитопроводы массой:

• О, ОЛ – от 10 кг.
• П, ПЛ – от 12 кг.
• Ш, ШЛ – от 16 кг.

Почему Ш и ШЛ нужны тяжелее, понятно: у них есть «лишний» боковой стержень с «плечиками». ОЛ может быть легче, потому что в нем нет углов, на которые нужен излишек железа, а изгибы силовых магнитных линий плавнее и по некоторым другим причинам, о которых – уже в след. разделе.

О, ОЛ

Себестоимость трансформаторов на торах высока вследствие сложности их намотки. Поэтому использование тороидальных сердечников ограничено. Подходящий для сварки тор можно, во-первых, извлечь из ЛАТРа – лабораторного автотрансформатора. Лабораторный, значит не должен бояться перегрузок, и железо ЛАТРов обеспечивает ВХ, близкую к нормальной. Но…

ЛАТР – штука очень полезная, первое. Если сердечник еще жив, лучше ЛАТР восстановить. Вдруг не нужен, можно продать, и вырученного хватит на пригодную для своих нужд сварку. Поэтому «голые» сердечники ЛАТРов найти сложно.

Второе – ЛАТРы мощностью до 500 ВА для сварки слабы. От железа ЛАТР-500 можно добиться сварки электродом 2,5 в режиме: 5 мин варим – 20 мин он остывает, а мы накаляемся. Как в сатире Аркадия Райкина: раствор бар, кирпич йок. Кирпич бар, раствор йок. ЛАТРы же 750 и 1000 – большая редкость и годные.

Еще подходящий по всем свойствам тор – статор электромотора; сварка из него получится хоть на выставку. Но найти его не легче, чем железо ЛАТРа, а мотать на него много сложнее. Вообще, сварочный трансформатор из статора электродвигателя – отдельная тема, столько там сложностей и нюансов. Прежде всего – с навивкой толстого провода на «бублик». Не имея опыта намотки тороидальных трансформаторов, вероятность испортить дорогой провод, а сварки не получить, близка к 100%. Поэтому, увы, со с варочным аппаратом на троидальн6ом трансформаторе придется повременить.

Ш, ШЛ

Броневые сердечники конструктивно рассчитаны на минимальное рассеяние, и нормировать его практически невозможно. Сварка на обычном Ш или ШЛ получится слишком жесткой. Кроме того, условия охлаждения обмоток на Ш и ШЛ наихудшие. Единственно пригодные для сварочного трансформатора броневые сердечники – увеличенной высоты с разнесенными галетными обмотками (см. далее), слева на рис. Разделяются обмотки диэлектрическими немагнитными термостойкими и механически прочными прокладками (см. далее) толщиной в 1/6-1/8 высоты керна.

Пластины броневых магнитопроводов и галетные обмотки

Шихтуется (собирается из пластин) сердечник Ш для сварки обязательно вперекрышку, т.е. пары ярмо-пластина поочередно ориентируются туда-обратно относительно друг друга. Способ нормирования рассеяния немагнитным зазором для сварочного трансформатора непригоден, т.к. потери дает необратимые.

Если подвернется шихтованный Ш без ярем, но с просечкой пластин между керном и перемычкой (в центре), вам повезло. Шихтуют пластины сигнальных трансформаторов, а сталь на них, для уменьшения искажений сигнала, идет дающая нормальную ВХ изначально. Но вероятность такого везения очень мала: сигнальные трансформаторы на киловаттные мощности – редчайшая диковина.

Примечание: не пытайтесь собрать высокий Ш или ШЛ из пары обычных, как справа на рис. Сплошной прямой зазор, хоть и очень тонкий – необратимое рассеяние и крутопадающая ВХ. Тут потери рассеивания почти аналогичны потерям воды на испарение.

Намотка обмоток трансформатора на стержневом сердечнике

ПЛ, ПЛМ

Наиболее пригодны для сварки сердечники стержневые. Из них – шихтуемые парами одинаковых Г-образных пластин, см. рис., их необратимое рассеяние наименьшее. Второе, обмотки П и ПЛов мотаются точно одинаковыми половинками, по половине витков на каждую. Малейшая магнитная или токовая асимметрия – трансформатор гудит, греется, а тока нет. Третье, что может показаться неочевидным не забывшим школьное правило буравчика – обмотки на стержни навиваются в одном направлении. Что-то не так кажется? Магнитный поток в сердечнике обязательно должен быть замкнут? А вы крутите буравчики по току, а не по виткам. Направления-то токов в полуобмотках противоположные, там и магнитные потоки показаны. Можно и проверить, если защита проводки надежная: подать сеть на 1 и 2’, а замкнуть 2 и 1’. Если автомат сразу не выбьет, то трансформатор взвоет и затрясется. Впрочем, кто там знает, что у вас с проводкой. Лучше не надо.

Примечание: можно еще встретить рекомендации – мотать обмотки сварочного П или ПЛ на разных стержнях. Мол, ВХ смягчается. Так-то оно так, но сердечник для этого нужен специальный, со стержнями разного сечения (вторичка на меньшем) и выемками, выпускающими силовые линии в воздух в нужном направлении, см. рис. справа. Без этого – получим крикливый, трясучий и прожорливый, но не варящий трансформатор.

Если есть трансформатор

Защитный автомат на 6,3 А и амперметр переменного тока помогут также определить пригодность старого сварочника, валявшегося бог знает где и черт знает как. Амперметр нужен или бесконтактный индукционный (токовые клещи), или стрелочный электромагнитный на 3 А. Мультиметр с пределами переменного тока будет недопустимо врать, т.к. форма тока в цепи окажется далека от синусоидальной. Еще – жидкостный бытовой термометр с длинной шейкой, или, лучше, цифровой мультиметр с возможностью измерения температуры и щупом для этого. Пошагово процедура испытаний и подготовки к дальнейшей эксплуатации старого сварочного трансформатора производится так:

1. Сушим реанимируемого в отапливаемом помещении 1-2 недели;
2. По формуле Pг(ВА) = k1Sс(кв. см) для однофазного трансформатора определяем его габаритную мощность, где k1 = 67 для тора (О, ОЛ), k1 = 52 для П, ПЛ и k1 = 45 для Ш, ШЛ;
3. Если сварочник 3-фазный, то при включении в 1-фазную сеть полученное значение делим на 2;
4. Находим (приблизительно) его ток холостого хода при номинальном напряжении сети Iхх(А) = 0,375P(кВА);
5. Измеряем реальное напряжение сети и соотв. корректируем Iхх, при меньшем Uс он пропорционально уменьшится;
6. Готовим испытательный кабель, включив в один провод шнура с вилкой защитный автомат;
7. Включаем испытуемого без нагрузки: гудит, вибрирует, автомат выбивает – нужно перебирать, переизолировать провода (см. далее). Нет – продолжаем;
8. Измеряем Iхх, отклонение от определенного выше значения должно лежать в пределах +/-20%. У трансформатора на 3-5 кВА нормальный Iхх 1-2 А;
9. 

   Измерение рабочей температуры сварочного трансформатора

   В течение 40 мин как минимум периодически, а лучше постоянно, меряем температуру в самой горячей точке, см. рис. справа. За 40 мин не стабилизировалась – см. п. 7, после двоеточия;

10. Температура держится – продолжаем испытание не менее 3-4 тепловых постоянных времени, т.е. 2-4 часа;
11. По истечении испытательного интервала засекаем и записываем температуру в помещении;
12. Снова меряем температуру трансформатора: если разница с наружной менее 25 градусов – годен после восстановительного лечения, см. след пункт. Нет – см. п. 7, после двоеточия;
13. Разбавляем любой нитролак растворителем 646 или 647 вдвое по объему. Лучше бы ацетоном, но его в широкой продаже уже нет. Спасибо наркоманам, им ацетон нужен, чтобы делать свою гадость мерзкую;
14. Пропитываем жидким лаком весь трансформатор, включая магнитопровод. Так нужно, чтобы залить возможные трещины в изоляции проводов обмоток и восстановить изоляцию пластин;
15. По полном высыхании первичной пропитки (не менее 4-х суток) обливаем трансформатор тем же лаком неразбавленным, для восстановления механической прочности;
16. По высыхании финальной пропитки – боеспособен!

Расчет сварочного трансформатора

В рунете можно найти разные методики расчета сварочных трансформаторов. При кажущемся разнобое большинство из них верны, но при полном знании свойств стали и/или для конкретного ряда типономиналов магнитопроводов. Предлагаемая методика сложилась в советские времена, когда вместо выбора был дефицит всего. У рассчитанного по ней трансформатора ВХ падает немного крутовато, где-то между кривыми 2 и 3 на рис. в начале. Для резки так годится, а для работ потоньше трансформатор дополняется внешними устройствами (см. далее), растягивающими ВХ по оси тока до кривой 2а.

Основа расчета обычна: дуга стабильно горит под напряжением Uд 18-24 В, а для ее зажигания требуется мгновенный ток в 4-5 раз больший номинального сварочного. Соотв., минимальное напряжение холостого хода Uхх вторички будет 55 В, но для резки, раз из сердечника выжимается все возможное, берем не стандартные 60 В, а 75 В. Больше никак: и по ТБ недопустимо, и железо не вытянет. Еще одна особенность, по тем же причинам – динамические свойства трансформатора, т.е. его способность быстро переходить из режима КЗ (скажем, при замыкании каплями металла) в рабочий, выдерживаются без дополнительных мер. Правда, такой трансформатор склонен к перегреву, но, раз он свой и на глазах, а не дальнем углу цеха или площадки, будем считать это допустимым. Итак:

• По формуле из п.2 пред. списка находим габаритную мощность;
• Находим максимально возможный сварочный ток Iсв = Pг/Uд. 200 А обеспечены, если с железа можно снять 3,6-4,8 кВт. Правда, в 1-м случае дуга будет вялой, и варить можно будет только двойкой или 2,5;
• Рассчитываем рабочий ток первички при максимально допустимом для сварки напряжении сети I1рmax = 1,1Pг(ВА)/235 В. Вообще-то норма на сеть 185-245 В, но для самодельного сварочника на пределе это слишком. Берем 195-235 В;
• По найденному значению определяем ток срабатывания защитного автомата как 1,2I1рmax;
• Принимаем плотность тока первички J1 = 5 А/кв. мм и, пользуясь I1рmax, находим диаметр ее провода по меди d = (4S/3,1415)^0,5. Полный его диаметр при самостоятельном изолировании D = 0,25+d, а если провод готовый – табличный. Для работы в режиме «кирпич бар, раствор йок» можно взять J1 = 6-7 А/кв. мм, но только, если нужного провода нет и не предвидится;
• Находим количество витков на вольт первички: w = k2/Sс, где k2 = 50 для Ш и П, k2 = 40 для ПЛ, ШЛ и k2 = 35 для О, ОЛ;
• Находим общее к-во ее витков W = 195k3w, где k3 = 1,03. k3 учитывает потери энергии обмоткой на рассеяние и в меди, что формально выражается несколько абстрактным параметром собственного падения напряжения обмотки;
• Задаемся коэффициентом укладки Kу = 0,8, добавляем по 3-5 мм к a и b магнитопровода, рассчитываем к-во слоев обмотки, среднюю длину витка и метраж провода
• Рассчитываем аналогично вторичку при J1 = 6 А/кв. мм, k3 = 1,05 и Kу = 0,85 на напряжения 50, 55, 60, 65, 70 и 75 В, в этих местах будут отводы для грубой подгонки режима сварки и компенсации колебаний питающего напряжения.

Намотка и доводка

Диаметры проводов в расчете обмоток получаются как правило больше 3 мм, а лакированные обмоточные провода с d>2,4 мм в широкой продаже редки. Кроме того, обмотки сварочника испытывают сильные механические нагрузки от электромагнитных сил, поэтому готовые провода нужны с дополнительной текстильной обмоткой: ПЭЛШ, ПЭЛШО, ПБ, ПБД. Найти их еще труднее, и стоят они очень дорого. Метраж же провода на сварочник таков, что более дешевые голые провода возможно изолировать самостоятельно. Дополнительное преимущество – свив до нужного S несколько многожильных проводов, получим провод гибкий, мотать которым куда легче. Кто пробовал уложить на каркас вручную шину хотя бы в 10 квадратов, оценит.

Изолирование

Допустим, есть в наличии провод 2,5 кв. мм в ПВХ изоляции, а на вторичку надо 20 м на 25 квадратов. Готовим 10 катушек или бухт по 25 м. Отматываем с каждой примерно по 1 м провода и снимаем штатную изоляцию, она толстая и не термостойкая. Оголенные провода скручиваем парой пассатижей в ровную тугую косу, а ее обматываем, в порядке нарастания стоимости изоляции:

1. Малярным скотчем с нахлестом витков 75-80%, т.е. в 4-5 слоев.
2. Миткалевой тесьмой с нахлестом в 2/3-3/4 витка, т.е в 3-4 слоя.
3. Х/б изолентой с нахлестом в 50-67%, в 2-3 слоя.

Далее сворачиваем изолированный отрезок в бухту от 40-50 см диаметром, изолируем следующий и т.д. Но это только предварительная изоляция.

Примечание: провод для вторичной обмотки готовится и мотается она после намотки и испытаний первичной, см. далее.

Намотка

Тонкостенный самодельный каркас не выдержит давления витков толстого провода, вибраций и рывков при работе. Поэтому обмотки сварочных трансформаторов делают бескаркасными галетными, а на сердечнике закрепляют клиньями из текстолита, стеклотекстолита или, в крайнем случае, пропитанной жидким лаком (см. выше) бакелитовой фанеры. Инструкция по намотке обмоток сварочного трансформатора такова:

• Готовим деревянную бобышку высотой по высоте обмотки и с размерами в поперечнике на 3-4 мм больше a и b магнитопровода;
• Прибиваем или прикручиваем к ней временные фанерные щеки;
• Временный каркас обматываем в 3-4 слоя тонкой полиэтиленовой пленкой с заходом на щеки и заворотом на их внешнюю сторону, чтобы провод не приклеился к дереву;
• Мотаем предварительно изолированную обмотку;
• По намотке дважды пропитываем до протекания насквозь жидким лаком;
• по высыхании пропитки аккуратно снимаем щеки, выдавливаем бобышку и отдираем пленку;
• обмотку в 8-10 местах равномерно по окружности туго обвязываем тонки шнуром или пропиленовым шпагатом – она готова к испытаниям.

Доводка и домотка

Шихтуем сердечник в галету и стягиваем его болтами, как положено. Испытания обмотки производятся полностью аналогично испытаниям сомнительного готового трансформатора, см. выше. Лучше воспользоваться ЛАТРом; Iхх при входном напряжении 235 В не должен превышать 0,45 А на 1 кВА габаритной мощности трансформатора. Если больше – первичку доматывают. Соединения провода обмотки делаются на болтах (!), изолируются термоусаживаемой трубкой (ТУТ) в 2 слоя или х/б изолентой в 4-5 слоев.

По результатам испытаний корректируется число витков вторички. Напр., расчет дал 210 витков, а реально Iхх влез в норму при 216. Тогда расчетные витки секций вторички умножаем на 216/210 = 1,03 прибл. Не пренебрегайте знаками после запятой, от них во многом зависит качество трансформатора!

После доводки сердечник разбираем; галету туго обматываем теми же малярным скотчем, миткалем или «тряпочной» изолентой в 5-6, 4-5 или 2-3 слоя соотв. Мотать поперек витков, а не по ним! Теперь еще раз пропитываем жидким лаком; когда просохнет – дважды неразбавленным. Эта галета готова, можно делать вторичную. Когда обе будут на сердечнике, еще раз испытываем теперь уже трансформатор на Iхх (вдруг где-то завитковало), закрепляем галеты и весь трансформатор пропитываем нормальным лаком. Уф-ф, самая муторная часть работы позади.

Тянем ВХ

Но он у нас пока слишком крут, не забыли? Нужно умягчить. Простейший способ – резистор во вторичной цепи – нам не подходит. Все очень просто: на сопротивлении всего лишь 0,1 Ом при токе 200 рассеется теплом 4 кВт. Если у нас сварочник на 10 и более кВА, а варить нужно тонкий металл, резистор нужен. Какой бы ни был ток выставлен регулятором, его выбросы при зажигании дуги неизбежны. Без активного балласта они местами пережгут шов, а резистор их погасит. Но нам, маломощным, он него толку не будет.

Регулировка режима сварки реактивной катушкой

Реактивный балласт (катушка индуктивности, дроссель) лишней мощности не отберет: она поглотит выбросы тока, а потом плавно отдаст их дуге, это и растянет ВХ как надо. Но тогда нужен дроссель с регулировкой рассеяния. А для него – сердечник почти такой же, как и у трансформатора, и довольно сложная механика, см. рис.

Самодельный балласт сварочного трансформатора

Мы пойдем другим путем: применим активно-реактивный балласт, у старых сварщиков в просторечии именуемый кишкой, см. рис. справа. Материал – стальная проволока-катанка 6 мм. Диаметр витков – 15-20 см. Сколько их – на рис. видно, для мощности до 7 кВА эта кишка правильная. Воздушные промежутки между витками – 4-6 см. С трансформатором активно-реактивный дроссель соединяется дополнительным отрезком сварочного кабеля (шланга, попросту), а электрододержатель присоединяется к нему зажимом-прищепкой. Подбирая точку присоединения, можно, вкупе с переключением на отводы вторички, точно настроить рабочий режим дуги.

Примечание: активно-реактивный дроссель в работе может греться докрасна, поэтому ему необходима несгораемая термопрочная диэлектрическая немагнитная подкладка. По идее, специальный керамический ложемент. Допустима замена его сухой песчаной подушкой, или уже формально с нарушением, но не грубым, сварочную кишку укладывают на кирпичи.

А остальное?

Примитивный держатель сварочного электрода

Это значит прежде всего – электрододержатель и присоединительное устройство обратного шланга (зажим, прищепка). Их, раз у нас трансформатор на пределе, нужно купить готовые, а таких, как на рис. справа, не надо. Для сварочного аппарата на 400-600 А качество контакта в держателе мало ощутимо, и просто приматывание обратного шланга он тоже выдержит. А наш самодельный, работающий с натугой, может забарахлить вроде бы непонятно отчего.

Далее, корпус аппарата. Его нужно делать из фанеры; желательно бакелитовой пропитанной, как описано выше. Днище – толщиной от 16 мм, панель с клеммником – от 12 мм, а стенки и крышку – от 6 мм, чтобы при переноске не оторвались. Почему не листовая сталь? Она ферромагнетик и в поле рассеяния трансформатора может нарушить его работу, т.к. мы вытягиваем из него все, что возможно.

Что до клеммных колодок, то самые клеммы делаются из болтов от М10. Основа – те же текстолит или стеклотекстолит. Гетинакс, бакелит и карболит не годятся, довольно скоро пойдут крошиться, трескаться и расслаиваться.

Пробуем постоянку

Сварка постоянным током имеет ряд преимуществ, но ВХ любого сварочного трансформатора на постоянке ужесточается. А у нашего, рассчитанного на минимально возможный запас по мощности, станет недопустимо жесткой. Дроссель-кишка тут уже не поможет, даже если бы он работал на постоянном токе. Кроме того, надо защитить дорогущие выпрямительные диоды на 200 А от бросков тока и напряжения. Нужен возвратно-поглощающий фильтр инфранизких частот, ФИНЧ. Хотя на вид он отражающий, но нужно учесть сильную магнитную связь между половинами катушки.

Схема электродуговой сварки постоянным током

Известная много лет схема такого фильтра дана на рис. Но сразу же по ее внедрении любителями выяснилось, что рабочее напряжение конденсатора С мало: выбросы напряжения при зажигании дуги могут достигать 6-7 значений ее Uхх, т.е.450-500 В. Далее, конденсаторы нужны выдерживающие циркуляцию большой реактивной мощности, только и только масляно-бумажные (МБГЧ, МБГО, КБГ-МН). О массогабаритах одинарных «банок» этих типов (кстати, и не дешевых) дает представление след. рис., а на батарею их понадобится 100-200.

Масляно-бумажные конденсаторы

С магнитопроводом катушки проще, хотя и не совсем. Для него подойдут 2 ПЛа силового трансформатора ТС-270 от старых ламповых телевизоров-«гробов» (данные есть в справочниках и в рунете), или аналогичные, или ШЛ с похожими либо большими a, b, c и h. Из 2-х ПЛов собирают ШЛ с зазором, см. рис., в 15-20 мм. Фиксируют его текстолитовыми или фанерными прокладками. Обмотка – изолированный провод от 20 кв. мм, сколько влезет в окно; 16-20 витков. Мотают ее в 2 провода. Конец одного соединяют с началом другого, это будет средняя точка.

Броневой магнитопровод с немагнитным зазором

Настройка фильтра производится по дуге на минимальном и макисмальном значениях Uхх. Если дуга на минимале вялая, электрод липнет, зазор уменьшают. Если на максимале жжет металл – увеличивают или, что будет эффективнее, срезают симметрично часть боковых стержней. Чтобы сердечник от этого не рассыпался, его пропитывают жидким, а потом нормальным лаком. Найти оптимум индуктивности довольно трудно, но зато потом сварка работает безукоризненно и на переменном токе.

Микродуга

О назначении микродуговой сварки сказано вначале. «Аппаратура» для нее предельно проста: понижающий трансформатор 220/6,3 В 3-5 А. В ламповые времена радиолюбители подключались к накальной обмотке штатного силового трансформатора. Один электрод – сама скрутка проводов (можно медь-алюминий, медь-сталь); другой – графитовый стерженек вроде грифеля от карандаша 2М.

Сейчас для микродуговой сварки используют более компьютерные блоки питания, или, для импульсной микродуговой сварки, батареи конденсаторов, см. видео ниже. На постоянном токе качество, работы, разумеется, улучшается.

Видео: самодельный аппарат для сварки скруток

Видео: сварочный аппарат своими руками из конденсаторов

Контакт! Есть контакт!

Контактная сварка в промышленности используется преимущественно точечная, шовная и стыковая. В домашних условиях, прежде всего по энергопотреблению, осуществима импульсная точечная. Пригодна она для сваривания и приваривания тонких, от 0,1 до 3-4 мм, стальных листовых деталей. Дуговая сварка тонкостенку прожжет, а если деталь с монетку и менее, то самая мягкая дуга сожжет ее целиком.

Схема точечной контактной сварки

Принцип действия точечной контактной сварки иллюстрирует рис: медные электроды с силой сжимают детали, импульс тока в зоне омического сопротивления сталь-сталь нагревает металл до того, что происходит электродиффузия; металл не плавится. Ток для этого нужен ок. 1000 А на 1 мм толщины свариваемых деталей. Да, ток в 800 А прихватит листы по 1 и даже 1,5 мм. Но если это не поделка для забавы, а, допустим, оцинкованный профнастил забора, то первый же сильный порыв ветра напомнит: «Мужик, а ток-то слабоват был!»

Тем не менее, контактная точечная сварка намного экономичнее дуговой: напряжение холостого хода сварочного трансформатора для нее – 2 В. Оно складывается 2-х контактных разностей потенциалов сталь-медь и омического сопротивления зоны провара. Рассчитывается трансформатор для контактной сварки аналогично ему же для дуговой, но плотность тока во вторичной обмотке берут 30-50 и более А/кв. мм. Вторичка контактно-сварочного трансформатора содержит 2-4 витка, хорошо охлаждается, а его коэффициент использования (отношение времени сварки к времени работы на холостом ходу и остывания) многократно ниже.

В рунете немало описаний самодельных импульсно-точечных сварочников из негодных микроволновок. Они, в общем-то, правильные, а в повторении, как написано в «1001 ночи», пользы нет. И старые микроволновки на помойках кучами не валяются. Поэтому займемся конструкциями менее известными, но, между прочим, более практичными.

Простая самодельная установка контактной сварки

На рис. – устройство простейшего аппарата для импульсной точечной сварки. Им можно сваривать листы до 0,5 мм; для мелких поделок он подходит отлично, а магнитопроводы такого и большего типоразмера относительно доступны. Его достоинство, помимо простоты – прижим ходовой штанги сварочных клещей грузом. Для работы с контактно-сварочным импульсником не помешала бы и третья рука, а если одной приходится с силой сжимать клещи, то вообще неудобно. Недостатки – повышенная аварийно- и травмоопасность. Если случайно дать импульс, когда электроды сведены без свариваемых деталей, то из клещей ударит плазма, полетят брызги металла, защиту проводки вышибет, а электроды сплавятся намертво.

Вторичная обмотка – из медной шины 16х2. Ее можно набрать из полосок тонкой листовой меди (получится гибкая) или сделать из отрезка сплющенной трубки подачи хладоагента бытового кондиционера. Изолируется шина вручную, как описано выше.

Здесь на рис. – чертежи аппарата импульсной точечной сварки помощнее, на сварку листа до 3 мм, и понадежнее. Благодаря довольно мощной возвратной пружине (от панцирной сетки кровати) случайное схождение клещей исключено, а эксцентриковый прижим обеспечивает сильное стабильное сжатие клещей, от чего существенно зависит качество сварного стыка. В случае чего прижим можно мгновенно сбросить одним ударом по рычагу эксцентрика. Недостаток – изолирующие узлы клещей, их слишком много и они сложные. Еще один – алюминиевые штанги клещей. Они, во-первых, не столь прочны, как стальные, во-вторых, это 2 ненужных контактных разности. Хотя теплоотвод по алюминию, безусловно, отличный.

Об электродах

Электрод контактной сварки в изолирующей втулке

В любительских условиях целесообразнее изолировать электроды в месте установки, как показано на рис. справа. Дома не конвейер, аппарату всегда можно дать остыть, чтобы изолирующие втулки не перегрелись. Такая конструкция позволит сделать штанги из прочной и дешевой стальной профтрубы, а еще удлинить провода (до 2,5 м это допустимо) и пользоваться контактно-сварочным пистолетом или выносными клещами, см. рис. ниже.

На рис. справа видна еще одна особенность электродов для точечной контактной сварки: сферическая контактная поверхность (пятка). Плоские пятки долговечнее, поэтому электроды с ними широко используются в промышленности. Но диаметр плоской пятки электрода должен быть равен 3-м толщинам прилегающего свариваемого материала, иначе пятно провара пережжется или в центре (широкая пятка), или по краям (узкая пятка), и от сварного стыка пойдет коррозия даже по нержавейке.

Пистолет и выносные клещи для контактной сварки

Последний момент об электродах – их материал и размеры. Красная медь быстро выгорает, поэтому покупные электроды для контактной сварки делают из меди с присадкой хрома. Такими следует пользоваться, при нынешних ценах на медь это более чем оправдано. Диаметр электрода берут в зависимости от режима его использования в расчете на плотность тока 100-200 А/кв. мм. Длина электрода по условиям теплопередачи не менее 3-х его диаметров от пятки до корня (начала хвостовика).

Как давать импульс

В простейших самодельных аппаратах импульсно-контактной сварки импульс тока дают вручную: просто включают сварочный трансформатор. Это ему, конечно, на пользу не идет, а сварка – то непровар, то пережог. Однако автоматизировать подачу и нормировать сварочные импульсы не так уж сложно.

Схема простого формирователя импульсов для контактной сварки

Схема простого, но надежного и проверенного долгой практикой формирователя сварочных импульсов дана на рис. Вспомогательный трансформатор Т1 – обычный силовой на 25-40 Вт. Напряжение обмотки II – по лампочке подсветки. Можно вместо нее поставить 2 включенных встречно-параллельно светодиода с гасящим резистором (обычным, на 0,5 Вт) 120-150 Ом, тогда напряжение II будет 6 В.

Напряжение III – 12-15 В. Можно 24, тогда конденсатор С1 (обычный электролитический) нужен на напряжение 40 В. Диоды V1-V4 и V5-V8 – любые выпрямительные мосты на 1 и от 12 А соотв. Тиристор V9 – на 12 и более А 400 В. подойдут оптотиристоры из компьютерных блоков питания или ТО-12,5, ТО-25. Резистор R1 – проволочный, им регулируют длительность импульса. Трансформатор Т2 – сварочный.

В заключение

И напоследок нечто, что может показаться приколом: сварка в соляном растворе. На самом деле это не досужее развлечение, но вещь для некоторых целей вполне полезная. А сварочное оборудование для соляной сварки можно сделать своими руками на столе за 15 мин, см. ролик:

Видео: сварка своими руками за 15 минут (на соляном растворе)

Содержание

1. Qui prodest?
2. Мастерам на заметку
3. Конструкции листогибов
4. Привод
5. Схемы и назначение
6. Беремся за листогиб
7. Доводим до ума
8. Видео: пример готового самодельного листогиба
9. Зиг-машина
10. Что кому?
11. Видео: простой листогиб – изготовление и применение
> Обсуждение

Сделать листогибочный станок своими руками не столь уж сложно, но мастера, как самодельщики-любители, так и живущие своим трудом ИП, используют его пока мало. Между тем цена только готовых доборных элементов кровли – ендов, коньков, карнизных планок – и водосточных труб с желобами в разы превышает стоимость материала. То же касается картин (листов кровли, вполне готовых к настилке) с отбортовкой кромок под двойной фальц. И это только кровельные работы.

Между тем многие мастера до сих пор предпочитают либо покупать готовые детали, теряя в заработке, либо по старинке обходиться выколоткой, теряя потенциальных клиентов – современная продукция кондового вида иметь не должна. Что тут не так: экономика, техника, предрассудки? А, может, просто неосведомленность? Может быть, нужен просто ясный чертеж листогиба, который можно было бы соорудить самому в сараюшке, и пользоваться им долго и успешно? Попробуем разобраться.

Из основных показателей (экономичность, производительность, простота конструкции) нужно определить еще долговечность при условии стабильного результата работы. В разгар сезона, когда день год кормит, возиться с починкой или наладкой некогда, а при эпизодическом пользовании раз в месяц не каждый месяц можно вообще обойтись без специального оборудования, см. далее.

Минимум требований – у мастера на все руки, который кровельно-жестяницкими работами занимается от случая к случаю при наличии заказов; такому покупать станок промышленного изготовления накладно, не окупится. Но тогда самодельный листогиб должен выдерживать не менее 1200-1500 рабочих циклов за сезон без ухудшения качества гибки. Есть еще важный момент – профнастил. Точнее, самостоятельное его производство. Его стоит коснуться особо.

Qui prodest?

В переводе с латыни – кому выгодно? Производить профнастил самостоятельно, хотя бы для себя, материал-то весьма востребованный. Попробуем прикинуть.

Ручной листогиб проходного типа (см. далее) стоит около $2000. На нем вроде бы можно за день-два тонну оцинковки 0,55 стоимостью $1000 превратить в 250 кв. м профнастила, которые покупные обошлись бы в $1400. Казалось бы, прямая выгода; особенно, если не ждать распродажи (предложениями рынок переполнен), а пускать в дело самому. Так, да не так.

Профнастил не прокатывают в один проход – углы местами получаются перетянутыми. Межкристаллитные связи в металле нарушаются; на вид и на ощупь шероховатый участок изгиба определяется не всегда, но скоро от него поползет трещина. А кто сейчас даст заказ без гарантии? Извольте исправлять. За свои, разумеется.

Можно уменьшить прижим, но тогда волна пойдет нестандартная. Заказчик стандартов, может быть, и не знает, но сразу увидит – материал не тот. Поставьте, будьте любезны, как у всех, или – до свиданья, обращусь к другому. И друзьям-знакомым расскажу. Гнать в несколько проходов каждый лист, меняя прижим или вальцы? Какая уж тут производительность с рентабельностью.

Линия для производства профнастила

Линия (собственно, прокатный стан) для профнастила – это сложный агрегат, см. рис. Обратите внимание на количество и конфигурацию валков. Назначение такой системы – разогнать остаточные напряжения по листу, чтобы те не вышли за допустимые пределы. Поэтому волна формируется постепенно.

Стоит такое оборудование, как минимум, $20 000, китайского производства. Стабильное качество готовой продукции гарантируется только для конкретных марок стали конкретного производителя. Потребляемая мощность – от 12 кВт. Т.е. нужна специализированная производственная площадь с соответствующим лимитом потребления электроэнергии и контуром заземления, хотя для обслуживания достаточно одного оператора. Есть ли в вашей операционной зоне (попросту – в доступных вам окрестностях) неудовлетворенный спрос на профнастил, позволяющий все это окупить в приемлемые сроки? И готовы ли вы начать вполне серьезный бизнес с жесткой конкуренцией?

Мастерам на заметку

$2000 мастеру-индивидуалу «отбить», конечно, непросто. Поэтому попробуем разобраться, как все-таки сделать листогиб самому. Не для профнастила, а для разнообразных кровельно-жестяницких работ, на которых тоже можно неплохо жить, и подсобрать деньжат на старт чего-то посерьезнее. Нестандартная мелочь принципиально не поддается унификации, а нужна всегда. И самодельный листогиб тут может стать очень хорошим подспорьем.

О покупных ручниках

Чтобы покончить с «фирмой» (статья не рекламная) и перейти к самоделкам, посмотрим коротко, что можно купить, если все-таки нужно. На рынке безусловно доминируют TAPCO и VanMark. И почти неизвестен отечественный СКС-2, производимый в Орске. По цене все примерно одинаковы; ширина рабочей зоны у нашего 2,5 м против 3 у иноземцев, но это не порок. 3 м рассчитаны на дюймовую систему мер (10 футов = 3,05 м), а в метрической 2,5 м как раз удобнее.

Зато уралец – проходного типа; можно, к примеру, тянуть водостоки до 90х90 мм. Подъем/опускание траверсы – эксцентриками, не нужно крутить маховики. Комплектуется отрезным ножом. Отзывы пользователей – не то что благоприятные, восторженные. Общий тон – «незаменимый работяга».

История повторяется. О подобных ситуациях в прямом эфире по ЦТ высказался после своей поездки в Америку (это когда он там по трибуне ООН туфлей колотил и грозился устроить всем кузькину мать) Никита Хрущев. Мол, в Штатах любую непотребную дрянь продавать умеют, а у нас нужные добротные вещи подать как следует не могут.

Конструкции листогибов

Привод

Гибочное и прессовое оборудование с механическим приводом (маховик с фрикционом и кривошипом или падающий груз с системой блоков, тросов и рычагов) имеет высокий КПД, но все равно уходит в прошлое. Механика дает резкий импульс (удар) в начале рабочего хода, а к концу он слабеет. Для гибки/прессовки нужно как раз обратное.

КПД электропривода с уменьшением размеров обрабатываемой детали стремительно падает. Чтобы отформовать профнастил на описанном выше стане, хватает 12 кВт. Чтобы сделать отбортовку на картине кровли, меньше чем 1,5-2 кВт не обойдешься. Дело в том, что внешняя характеристика электромоторов переменного тока (кроме трехфазных с фазным ротором – сложных, дорогих, требующих регулярного ухода) довольно-таки жесткая. От сопротивления гнущегося металла движок не наращивает момент на валу, а наоборот, скольжение ротора растет и момент падает. А энергопотребление при этом увеличивается.

Гидравлический привод, по идее, идеален – гидроцилиндр сам автоматически подстраивает свое усилие под сопротивление детали. Но точные гидросистемы сложны и дороги. Распределить же усилие, скажем, автомобильного домкрата равномерно по всей длине метрового сгиба не возьмется и опытный конструктор, как и синхронизировать подручными средствами работу двух и более.

Остается «ручник», и это не так уж плохо. Если сконструировать листогиб так, чтобы, как при распашной гребле или пауэрлифтинге, работали самые сильные и выносливые мышцы (бицепсы, широчайшие спины, бедренные, икроножные), а реакция (отдача) станка прижимала стопы к полу, то работа, вследствие ее цикличности, не будет изнурительной. Зато будет вырабатываться навык, который даст точность и производительность.

Для примера: средний человек, взбегающий по пролету лестницы, в течение 1-2 с может развить мощность около 1 л.с. Но уже на третьем пролете мускулатура перейдет с кислорода на гликоген, начнет выделяться молочная кислота, и усталость ударит по телу. Нужно передохнуть, чтобы рвануть дальше.

К сведению о спорте: гребцы поджарые, потому что «кендюх» мешает давать полную отмашку корпусом. А вот тяжелоатлетам «мозоль», наоборот, помогает держать равновесие при рывке. Но работа мускулатуры у тех и других во многом сходна.

Схемы и назначение

Листогиб – понятие довольно-таки общее. Устройство листогиба зависит то его назначения. Соответственно характеру работы и нужно выбрать схему самоделки, см. рис.

Схемы работы листогибочных станков различных типов

На поз. А – способ, знакомый каждому, кто хоть немного слесарничал. Так можно просто руками сгибать листы до 0,5 м шириной. Если длина гиба не более 200-250 мм, то основание можно не крепить к верстаку, а вместе с прижимной балкой и деталью зажать в тиски. Сгиб получается хорошим, если на траверсу налегать более внизу, как показано на эпюре усилий, и подавать чуть вперед, как бы выглаживая сгиб. На таком принципе основано большинство конструкций самодельных листогибов; мы туда еще доберемся.

Вследствие упругости металла согнуть лист точно под 90 градусов не получится, поэтому используют проставки из полоски металла, как показано на врезке. Почему на разрезе швеллеры, а не уголки? Далее рассмотрим и этот вопрос; элементарно простая на вид конструкция имеет существенные нюансы.

Поз. Б показывает, как работает листогибочный пресс. Пресс как пресс: станина-матрица-пуансон-гидравлика-удар-готово. Применяются такие только в промышленном производстве с развитой системой охраны труда: сложны, дороги, требуют квалифицированного ухода и чрезвычайно травмоопасны. Выскользнувший от неправильной заправки или неисправности оборудования лист способен отсечь человеку руку или голову.

На поз. В – протяжной (проходной) листогиб. Меняя взаимное расположение валков, можно задавать радиус изгиба листа. Проходной листогиб может быть как ручным, так и с электроприводом. Поступающие в широкую продажу, как правило, многофункциональны:

1. Гладкие валки предназначены для жестяницких работ – выгибания заготовок обечаек кожухов, секций широких труб и т.п.
2. Валки могут быть заменены на комплектные профилированные листогибочные вальцы, предназначенные для протяжки доборов кровли – коньков, ендов, водостоков и отбортовок.
3. Также многие модели комплектуются опорой, прижимом и траверсой для ручной гибки листов.

Именно такие листогибы и продаются по $2000 или около того. Многие комплектуются, или потом можно докупить, фасонными вальцами для профнастила, но, как уже разобрано, «гнать вал» на продажу на них нельзя. Можно прокатать кусок, если вот сейчас нужно, а покупать целый лист смысла нет.

Примечание: есть еще одна интересная разновидность листогибочного устройства, но ему, вследствие его высокой полезности и относительно невысокой стоимости, будет посвящен отдельный раздел.

Беремся за листогиб

Изготовление своего листогиба начнем с выработки простейших ТУ. А последние рассчитаем, кроме описанных выше критериев долговечности, исходя из расхода мускульной энергии, который среднего сложения взрослый мужчина способен давать изо дня в день без ухудшения самочувствия. Разумеется, простота и дешевизна конструкции тоже не на последнем месте. Также станок по массогабаритам должен допускать перевозку в легковой машине и применение непосредственно на месте работы. Получается:

• Ширина сгибаемого листа – до 1 м.
• Толщина сгибаемого листа – до 0,6 мм оцинковка; до 0,7 мм алюминий и до 1 мм медь.
• Количество рабочих циклов без переналадки и/или ремонта – не менее 1200.
• Угол сгибания – не менее 120 градусов без ручной доводки; так нужно для фальцев.
• Применение спецсталей или нестандартных заготовок – крайне нежелательно.
• Сварка – как можно меньше; от нее детали/сборные узлы ведет, а сварные швы хрупки и быстро устают от знакопеременных нагрузок.
• Металлообработка на стороне (токарка, фрезеровка) – тоже как можно меньше, денег стоит.

Скажем прямо: чертежей готовых конструкций, удовлетворяющих всем этим требованиям, в общедоступных источниках не обнаруживается. Мы попробуем усовершенствовать одну, широко известную, и, в принципе, весьма удачную.

Доводим до ума

Разрез

Принцип устройства этого листогиба ясно виден на разрезе (см. рис. справа и перечень позиций). Его главное достоинство – удачная эргономика. При таком рабочем ходе и мускулы работают как надо, и стопы к полу прижимаются, что даже у неопытного оператора даст стабильность результата. А максимальный угол сгибания – 135 градусов, что с большим запасом на любую мыслимую и немыслимую упругость сгибаемого листа.

Самодельный листогиб в разрезе

1. деревянная подушка;
2. опорная балка – швеллер 100-120 мм;
3. щечка – из листа 6-8 мм;
4. обрабатываемая деталь;
5. прижимная балка (прижим) – сварная из уголков 80 и 60 мм;
6. ось траверсы – штырь 10 мм;
7. поворотная траверса – уголок (?) 80-100 мм;
8. рукоять – пруток 10 мм.

Материал всех деталей – обычная конструкционная сталь. Но уже здесь условно показано, что траверсу из уголка лучше заменить на швеллер такого же типоразмера. Почему? Разберемся подробнее, это важно для дальнейшего.

Реакция (отдача) от сгибаемого листа на траверсу (и прижим, но о нем – далее) неравномерна по ширине. В середине, где каждый элементарный (малюсенький; это намек на дифференцирование и интегрированием) участок металла окружен со всех сторон таким же металлом, она максимальна. На краях, где подпоры сбоку нет – минимальна.

Второй момент – лист хоть и тонкий, но конечной толщины. Напряжения в обрабатываемой детали будут растекаться, отражаться о краев. В результате эпюр нагрузки на траверсу и прижим приобретет форму лука с тетивой. На свободных (дальних) кромках полок уголка такая нагрузка даст растягивающее усилие, а металл на растяжение работает неважно – быстро устает от него. Самодельщик, соорудивший такой станок, скоро обнаруживает, что уголок в середине прогнулся и сгиб посередине вздутый.

Боковые полки швеллера – клиновидной формы, и в нем есть более развитые, чем во внутреннем углу уголка, галтели. Это, во первых, сглаживает эпюр – тетива лука еле натянута. Во-вторых, лишняя, казалось бы, боковая полка швеллера оттягивает на себя растягивающие напряжения, которые на ее свободном краю преобразуются в сжатие. А сжатие металл держит – ого-го!

Результат расчета впечатляет: если траверса из уголка выдержит от силы пару сотен гибок, то такой же ширины швеллер – более 1200! А что такое 200 гибок? Одна или чуть более кровля в лучшем случае. В разгар сезона, когда заказчики в очереди стоят, станок портится, и – работа стала. А 1200 операций – значит, сезон выдержит. Зимой же будет время подрихтовать, или траверсу заменить, или, подсчитав выручку, купить «фирму» с гарантией ресурса.

Деталировка

Деталировка самодельного листогиба

На следующем рисунке уже деталировка со списком позиций. Здесь не только нужно устранить кое-какие недостатки, но можно и кое-что дополнительно усовершенствовать.

1. струбцина – уголок 40-60 мм; винт М8-М10 с воротком и пяткой;
2. щечка;
3. опорная балка;
4. кронштейн – уголок 110 мм;
5. прижимная балка;
6. ось траверсы;
7. траверса.

Прижимная балка

Прежде всего – о фрезеровке нижней поверхности прижима на плоскость. Она нужна при любой его конструкции, и допустимая неровность – не более половины толщины сгибаемого листа (минимальной! Будем считать ее равной 0,2 мм). Иначе лист под нажимом поползет (потечет) – и опять пузатый сгиб.

Так что у любого, кто сам хоть что-то когда-то делал по металлу, советы выглаживать прижим напильником или болгаркой вызовут только ухмылку. Нужно отдавать на фрезеровку. Причем ПОСЛЕ сварки всего узла, когда все, что могло повестись, уже повелось. Иначе труды и оплата фрезера пропадут даром.

Далее, все, что выше сказано о нагрузке на траверсу, справедливо и для прижима. А самая нагруженная его часть – передняя кромка – ничем не подкреплена. Подкрепить же или заменить всю сборку из уголка швеллером нельзя: угол сгиба получится не более 90 градусов.

В результате через те же 100-200 операций станок «разинет рот» (или «улыбнется», если вам более по душе белый, а не черный юмор) и – тот же вздутый изгиб. Вверх прижим не выгнется; в этом отношении он укреплен хорошо. Но металл на передней кромке от усталости просто-напросто потечет.

Разрез конструкции прижима, по долговечности равного траверсе, показан на врезке справа вверху. Основа – стальная полоса 16х80 мм. Передняя кромка фрезеруется под 45 градусов, и снимается на том же фрезере фаска не менее 2,5-3 МАКСИМАЛЬНЫХ толщин сгибаемого стального листа, т.е. 1,5-2 мм. От прогиба вверх прижим подкрепляется уголком-шестидесяткой на сварке. Фрезеровка, опять же, после всех сварочных работ.

Идея такова: если в предыдущей конструкции передняя кромка работает наполовину на изгиб (что для металла еще хуже растяжения), то в новой – только на сжатие. При этом общий подпор на кромку не даст ей и потечь скоро.

Примечание: если рядом где-то на свалке обнаружится древний раскуроченный токарный станок – проблема траверсы с прижимом решена раз и навсегда. Из станины можно вырезать куски нужной конфигурации, выполненные из спецстали и отменной точности.

По количеству рабочих операций для изготовления оба прижима равноценны: резка, сверловка, сварка, фрезеровка. Материалоемкость нового прижима выше, чем старого; типоразмеров заготовок для обоих требуется по три. Но соотношение долговечности – как для описанных выше двух типов траверс.

Крепление к столу

Следующий момент – струбцины. Автор конструкции, безусловно, отчетливо представляет себе роль ребер жесткости, но вот хрупкость и быструю утомляемость сварных швов, похоже, упустил из виду. А рабочий ход траверсы дает переменное растягивающее усилие на струбцины при плечах рычага 10:1 и более. Если же струбцина порвется – работе конец, хоть бы все остальное идеально ровным осталось. Станок будет сам приподниматься, а не гнуть.

Почему бы вовсе не отказаться от струбцин? И щеки тогда не понадобятся, и сварка для того и другого. Как это сделать?

• Удлинить опорную балку в стороны за пределы стола.
• Выбрать по ее концам U-образные проушины.
• Крепить к столу болтами где-то М10 с фасонными гайками – лапами.

Второй вариант – отверстия в лапах без резьбы. Болты переворачиваются и натягиваются гайками-барашками. Немного дороже, но в работе удобнее.

Крепление траверсы

Тут возникает вопрос: а как же крепить траверсу, раз щек уже нет? Да и не нужны они. Во-первых, конструкция получается неразборной, а траверсу раз в год придется менять. Во-вторых, вспомним, нам нужна точность порядка 0,1 мм, иначе сгиб вздуется. Как скоро штырь разобьет простую «дырку» в щеке на большую величину? Вопрос риторический. И заодно прошу прощения у коллег-инженеров: я, конечно, знаю, что дырка – где-то у кого-то, а в металлообработке – отверстие.

Но как тогда крепить траверсу? Дверными петлями-бабочками; правая нижняя врезка на рис. Врезки они не требуют (придуманы специально для металлических дверей), и две таких петли держат дверь, бронированную от очереди из «калаша» или гранаты Ф-1. Чтобы поставить такую, нужны шестеро здоровых мужиков.

Что касается точности, то большинство петель-бабочек без труда выдерживают проверку «на чпок». Если быстро разнять петлю, то слышен чмокающий звук от замещающего образовавшийся при вытаскивании штыря вакуум воздуха. Т.е., подгонка деталей очень плотная, но вращаются легко.

Крепятся бабочки винтами с потайной головкой. Если посадить на железный сурик, траверса будет стоять нерушимо. Угол открывания – 160 градусов. Наверное, изобретатель петель-бабочек когда-то и самодельный листогиб делал. Шутка такая.

Сборка

Наконец, перед вами – листогиб в сборе:

Самодельный листогиб в сборе

1. опорная балка;
2. резьбовый (М10) маховик;
3. прижимная балка;
4. обрабатываемый лист;
5. струбцина (см. пред.);
6. траверса.

Здесь можно сделать всего одно замечание. Возможно, у автора конструкции валялись где-то в загашнике гайки-маховики, потому и поставил. На самом деле прижим, чтобы положить очередной лист, придется поднимать всего на 2-3 мм. Ну, на 30 мм, если нужно вынуть картину с уже отформованным на другой стороне фальцем. Шаг резьбы М10 помните? Т.е., не нужно долго крутить маховики, как у пушки при наводке. Достаточно гаек-барашков или даже обычных в приваренными воротками.

Примечание: после наварки воротков нужно обязательно прогнать резьбу «по полной» – зажав гайку в тисках, и первым, а потом вторым метчиком, или машинным однопроходным. От сварки резьбу так ведет, что ой…

Видео: пример готового самодельного листогиба

Зиг-машина

Ручная настольная зигмашина

Зиг-машина – это, разумеется, не робот в виде орущего Гитлера с протянутой рукой. Зиговочная машина (см. рис.) или зигмашина – устройство для зиговки, или зигования. А зиговка – вытягивание на листовых металлозаготовках отбортовок или специальных выбоин – зигов. Бортики жесткости на ведрах и тазиках видали? Это и есть зиги. Собственно машинки для краткости также часто называют зиговками

Зиговочные машины, как следует из определения, тоже относятся к разряду листогибочного оборудования, только специального. Бывают они электрическими или ручными. Последние настольными стационарными (на рис.) или переносными (мобильными), со струбциной. Такие можно носить с собой в сумке с инструментом.

Зигмашина – незаменимый помощник в жестяницко-кровельных работах. Зиговать можно не только круглые заготовки обечаек, но и листы. Попробуйте на самом лучшем ручном листогибе сделать отгиб под уже упоминавшийся двойной фальц. Зиговкой такой получается в один проход; при некоторой сноровке – прямо на крыше. Что еще можно получить зиговкой с помощью стандартных пар роликов, видно на следующем рисунке. Буквенные обозначения стандартные; они соответствуют виду производимой операции. Стоит же зиговка втрое-впятеро, а то и вдесятеро дешевле заводского ручного листогиба.

Зиговочные ролики

Видео: работа на зиг-машине

Что кому?

Подведем итог – какой кому листогиб лучше подойдет:

• Самодельщику-любителю – гибка подручными средствами, как описано, или самодельный ручной, если есть запас металлохлама и желание повозиться.
• Мастеру-универсалу на приработке, которому время от времени перепадают заказы по жести или кровле – самодельный ручной наподобие описанного плюс, если есть некоторый избыток средств – зигмашинка.
• Кровельщику или жестянщику – профессионалу, имеющему стабильный поток заказов – фирменный ручной с зигмашиной.
• Для массового производства профнастила, стандартных элементов кровли или листовых металлоконструкций – специализированное промышленное оборудование соответствующего назначения.

Примечание напоследок: для стабильных результатов работы при плотном потоке заказов полагаться на самодельный листогибочный станок все же не следует – металл в конструкции не тот, от усталости скоро поплывет.

Видео: простой листогиб – изготовление и применение

Содержание

1. Требования к изгибам
2. Классификация гибочных станков
3. Рекомендации самодельщикам
4. Как гнут трубы и профили?
5. Видео: ручной трубогиб
6. Об электроприводе
7. Итог
> Обсуждение

Если без воды и ни туды, и ни сюды, то без трубы вообще и ни туды, и ни сюды. По трубам не только текут вода, стоки, хладоагент. По трубам поступает газ, проходят коммуникации, тяги управления механизмами. В строительстве и ремонте нельзя обойтись без разного рода профилей, стандартных и фасонных. Все это нужно гнуть, и не как попало, а по форме и в размер. Можно ли сделать хороший профилегибочный станок своими руками? Можно, а как – посмотрим. Принципы изгибания труб и профилей одни и те же, т.к. труба – разновидность профиля.

Требования к изгибам

Прежде чем браться за принципы и конструкции, нужно знать, до какой степени трубы и профили можно изгибать. Изгиб на угол – это уже не изгиб, а надлом: нести нагрузку и пропускать поток он не способен. Требования к изгибам труб таковы:

• При толщине стенки трубы до 2 мм и диаметре d=5-20 мм минимально допустимый радиус изгиба R=4d; при d=20-35 мм R=5d; при d более 35 мм трубу гнуть нельзя, изгиб нужно делать сборным из секций.
• Если толщина стенки более 2 мм, то при d до 35 мм R=3d; d=35-60 мм R=4d и d=60-140 мм R=5d. Трубы еще шире гнуть опять же нельзя.
• Трубы особо тонкостенные, толстостенные и особо толстостенные гнуть нельзя.

Указанные значения касаются труб из конструкционной стали, латуни и титана. Для меди и металлопластика их можно принять такими же: малая прочность металла компенсируется его высокой пластичностью. Для алюминия значения минимального радиуса изгиба, выраженного в диаметрах трубы, нужно увеличить на единицу (если для стали R=4d, то для такого же алюминия будет R=5d), а для дюраля – не менее чем на 2 единицы. То же касается труб стальных хромированных и никелированных (хром и никель очень хрупки). Бронзовые трубы гнуть, как правило, нельзя, за исключением труб из бериллиевой бронзы. Кадмированные стальные трубы гнутся как обычные.

Примечание: у особо тонкостенных труб нормируется толщина стенки трубы в зависимости от диаметра просвета; скажем, при диаметре просвета в 5 мм стенка может быть 0,3; 0,4; 0,5 мм, а при диаметре просвета в 80 мм – 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 мм. Для толстостенных и особо толстостенных труб нормируется отношение диаметра просвета к толщине стенки трубы 6-12,5 для толстостенных и менее 6 – для особо толстостенных.

Допустимые радиусы изгиба и его способы для профилей указываются в спецификациях на них. В первом приближении можно считать d равным НАИБОЛЬШЕМУ размеру сечения профиля. Важно знать, что нажим на профиль при изгибании должен быть на его сплошную или выпуклую сторону, иначе противоположная пойдет складками. Любой гибочный станок должен конструироваться и изготовляться с учетом этих обстоятельств.

Классификация гибочных станков

Не промышленные гибочные станки классифицируются по следующим признакам:

1. По способу изгибания – см. соотв. раздел.
2. По мобильности – стационарные, переносные и носимые.
3. По типу привода – ручной, электрический, гидравлический.
4. По кинематике передаточного механизма – толкатель, винт, шестерни, зубчатая рейка с храповиком.

Пояснения к п. 2: стационарный станок требует установки на прочной устойчивой опорной поверхности, слева на рис. Переносной (в центре) не дает реакции на опору и может быть установлен где угодно. Носимый кроме того и не дает момента отдачи, им можно пользоваться на весу, справа на рис.

Стационарный, переносной и носимый трубогибы

Примечание: торговое обозначение «мобильный гибочный станок» может обозначать любой, кроме стационарного на отдельном фундаменте. Поэтому при покупке руководствуйтесь приводимыми ниже сведениями, особенно что касается опорной поверхности. К примеру, ручным гидравлическим трубогибом на обычном столе пользоваться нельзя – качать рукоятку домкрата приходится со значительным усилием, и оно передается на стол.

Настольный гидравлический трубогиб с автомобильныи домкратом

Любой профилегиб может быть большим и маленьким, легким и тяжелым, предназначенным для тонкой и грубой работы, развивающим усилие в пару килограмм или несколько тонн. Взгляните на рис. слева: простейшая сварная рама, автомобильный домкрат, который не потерял пригодности для использования по прямому назначению. Такой самодельный профилегибочный станок поместится на верстаке, а гнуть им можно все, что в принципе гнется.

Рекомендации самодельщикам

Чтобы сделать профилегиб своими руками, который будет гнуть трубы с уголками, а не сам себя, нужно правильно подобрать по усилию изгибания размеры деталей станины. Предполагается, что изготовлена она будет из обычной конструкционной стали.

Толщину металла деталей станины следует брать не менее 1/6 диаметра изгибаемой трубы. К примеру, если нужно гнуть трубы до 35 мм, то металл станины нигде не должен быть тоньше 6 мм, иначе туда пойдет концентрация напряжений. Вспомним первейший из законов сопромата: где тонко, там рвется.

Толщина опорной плиты должна быть вдвое больше, так же как наименьшая толщина пуансона с матрицей. Диаметры роликов выбираются не менее трех диаметров трубы для изгибания прокатом, и по допустимому радиусу изгиба во всех остальных случаях.

Размеры полок уголка, из которого сваривается станина, должны быть не меньше трех диаметров трубы, а размер полки швеллера – не менее 2 его диаметров. Например, при тех же 35 мм максимум изгибаемых для станины нужен либо уголок 100х6, и это на пределе, либо швеллер 70х6.

Как гнут трубы и профили?

Пластичной изгибной деформации без надрыва вытянутых деталей, сплошных и полых, можно добиться такими способами:

1. выгибанием по шаблону;
2. выдавливанием;
3. прессованием;
4. прокаткой;
5. комбинированным способом – обкаткой по ложементу.

Лучковый трубогиб

По первому способу действует простейший и древнейший лучковый трубогиб, см. рис. Все, что для него нужно – круглая деревяшка, веревка, два прочных прутка или палки-воротка и хорошо прокаленный, а затем промытый песок. Песком набивают трубу, обстукивая молотком для усадки, а воротками закручивают веревку. Из изогнутой трубы песок выковыривают проволочным крючком.

Лучковый способ имеет существенный недостаток: практически на протяжении всего процесса изгибания векторы усилий на концах трубы имеют касательную к ее оси составляющую. Поэтому хорошей точности таким способом добиться невозможно, и в сегодняшних серийных трубогибах он не применяется.

При разовой работе без особых требований к точности лучковый трубогиб может выручить и в наши дни. Если требуется большой радиус изгиба, например, для дуг теплицы, шаблон делают из вбитых в деревянный щит штырей. Но для работ более точных и ответственных лучше поискать чертежи профилегибочного станка, а какая конструкция для какой цели лучше подходит, мы разберемся далее. Заодно посмотрим, какой из готовых покупных для чего годится.

Выдавливание

Выдавливание только внешне похоже на лучковое изгибание, вывернутое наизнанку. На самом деле выдавливание – прессовка без матрицы, одним пуансоном. Роль матрицы играют две жесткие опоры по концам изгиба: вращающиеся ролики или поворотные башмаки. Поэтому вектор усилия всегда перпендикулярен трубе и можно получить точный изгиб.

Выдавливание как способ гнутья хорошо тем, что никогда не дает складок, скорее труба порвется. Но для выдавливания нужно постепенно и плавно нарастающее усилие, чтобы металл изгибаемого профиля успевал течь, из-за чего в промышленности выдавливание применяется нечасто: мала производительность. Но в бытовых трубогибах превращается в достоинство неповоротливость ручной гидравлики и ее небольшая отдача на руку, позволяющая чувствовать материал, а компактный гидродомкрат дает усилие в тонны.

Ручной гидравлический трубогиб

Гидравлический профилегиб с ручным приводом – наиболее частое исполнение переносных мощных трубогибов (см. рис): вес – несколько кг, электропитание не требуется, а гнуть можно стальные трубы до 76-100 мм. Домкрат может быть как встроенным собственным, так и автомобильным; под него делают седло с оголовком. Радиус изгиба меняют заменой пуансона-башмака из комплектного набора.

Однако мобильный гидротрубогиб со сменными башмаками требует установки на прочную опору из-за существенного усилия отдачи, и нельзя получать фигурные изгибы. Поэтому выгибающие профилегибы применяются в основном для монтажа водопроводной и газовой разводки от магистрали до квартиры, а также в мастерских, производящих гнутые детали штучно или мелкой серией.

Часто используется мелкий давящий трубогиб для монтажа тонкостенных медных или металлопластиковых труб: такой ручной инструмент с реечно-храповой подачей пуансона размером чуть больше пассатижей, но тонкие трубы гнет очень точно. Особенно пригоден такой для монтажа сплит-систем, там из-за свойств хладоагента складки на трубках недопустимы.

Изгиб прессованием

При изгибании прессованием обрабатываемая деталь зажимается между не вращающимися пуансоном и матрицей. Сделать профилегиб – пресс также можно самому из обычных слесарных тисков, куска негодного тормозного барабана и половинки шкива: в губках тисков сверлят отверстия, нарезают в них резьбу и крепят на болтах пуансон с матрицей. Изгибание сводится к сдавливанию тисками; его точности много способствует консистентная смазка рабочих поверхностей. Важное условие – подобрать друг к другу по сечению матрицу с пуансоном, как показано на рисунке; особенно это важно для гнутья уголков.

Пуансоны и матрицы для изгибания прессованием

Точный изгиб прессом требует тщательной разработки профиля матрицы и пуансона с учетом остаточных деформаций металла детали. Но зато одним ударом штампа можно получить изгиб очень сложной конфигурации, поэтому гнутье прессованием применяется в основном в промышленности.

Изгиб прокаткой

При гнутье прокаткой деталь протаскивают между двумя опорными роликами и вращающимся роликом-пуансоном, подачу которого можно менять зубчатой рейкой с храповиком, гидравликой или винтом. Ручной профилегибочный станок такого типа – конструкция довольно сложная, см. рис. справа, и требует прочной опоры из-за больших усилий отдачи. Но прокатной профилегиб имеет следующие важные преимущества:

Ручной станок для изгибания прокаткой

• Высокая производительность – скорость ручного гнутья может быть до 3 м/мин и более.
• Капролактамовыми или фторопластовыми роликами с прямоугольными канавками можно гнуть тонкостенные профили сложного сечения, как показано на рис. слева.
• Скосом роликов, как показано стрелками там же, можно получать цилиндрические спирали.
• Меняя в процессе работы подачу пуансона, можно получать детали с переменным радиусом изгиба, в т.ч. плоские спирали.
• Комбинируя два последних способа, можно получать спирали конические и другие детали с пространственным изгибом.

Сложное гнутье в домашних условиях на прокатном (или еще – протяжном) профилегибе лучше всего получается при работе вдвоем: подручный крутит ворот протяжки, а мастер регулирует скос и подачу. Таким способом удается получать сложные большие пружины или декоративные детали, которые потом вполне сходят за высококачественную художественную ковку, и по соответствующей цене. В промышленности прокатные гибочные станки с микропроцессорным управлением также используются очень широко.

Профилегибочный станок с перекашиваемыми фторопластовыми роликами

Роликовая гибка

Роликовое изгибание – комбинация изгиба с прокаткой: ролик-пуансон обкатывается по закрепленной с одного конца трубе, прижимая ее к ролику-ложементу или башмаку. Поскольку коренной конец трубы закреплен неподвижно, касательная составляющая вектора усилия на нем не возникает, длинный рычаг дает возможность создать изгибающее усилие, сравнимое с гидравликой, а под катящимся пуансоном металл хорошо и быстро течет.

Роликовый трубогиб дает приемлемую точность и неплохую для ручной работы производительность: изгиб производится одним движением рычага. Но гнуть им можно только трубы – профили мнутся из-за неравномерного давления пуансона на поверхность детали, и металл начинает течь волнами.

Роликовый трубогиб для тонкостенных труб

Однако гнутье роликом стальных труб требует прочной опоры и значительных усилий, а гнутье мелких тонкостенных достаточно серьезного навыка: слишком быстро или резко дернув рычаг, можно трубку или сплющить, или погнать по ней складки. Опытные мастера с набитой рукой для монтажа сплитов, квартирного газа или металлопластика предпочитают пользоваться именно роликовыми мелкими трубогибами (см. рис. справа): по размерам и весу они лишь немногим больше реечно-храповых с выдавливанием, а производительность труда за счет скорости изгибания получается в 2-3 раза выше.

Видео: ручной трубогиб

Об электроприводе

Электрический трубогиб

Бытовой электрический профилегиб (см. рис) вовсе не машина для лентяев, как его иногда называют. Он имеет важное достоинство: не дает отдачи ни на опору, ни на руки, а усилие дает как гидравлический. Поэтому электрический гибочный станок можно поставить на мягкую землю, на ветхий пол веранды на даче и т.п.

Но его нужно подключить к электросети, а потребленную электроэнергию оплатить по тарифу. Кроме того, для пользования простым электрическим профилегибом необходим навык: отдачи на руку нет, не успел выключить – профиль пошел складками, или надломился, или потянулся.

Видео: самодельный профелегибочный станок с электроприводом

Итог

Теперь вы знаете о бытовых профилегибочных станках и инструменте все основное и существенное. Надеемся, что данный материал поможет вам выбрать сообразно цели использования конструкцию для самостоятельного изготовления или модель для покупки.

Содержание

1. Техника безопасности и охрана труда
2. Инструмент
3. Бурим бетон
4. Видео: пример сверления в бетоне отверстия под розетку
> Обсуждение

Бурение бетона своими руками – работа тяжелая, шумная, пыльная и в то же время тонкая и ответственная. Почему тонкая? Во-первых, вследствие высокой травмоопасности. Во-вторых, бурение строительных конструкций может уменьшить их прочность и повредить коммуникации в стенах, а это материальный ущерб. В-третьих, стены часто бурят насквозь, и при плохом инструменте и/или неправильном его применении с той стороны происходит нечто вроде извержения маленького вулкана с разлетающимися обломками и образованием кратера. А там – люди, мебель, декоративная отделка. То есть, опять травмоопасность и материальный ущерб. Поэтому начать будет уместно именно с техники безопасности.

Техника безопасности и охрана труда

Случай из практики

С автором этих строк произошел однажды случай, чести ему в общем-то не делающий, но показательный:

Бурил стену в общественном здании старинной постройки. Отверстий много, кирпич – «купеческий», да еще и прочность набрал со временем, так что налегать приходилось как следует. Очередное отверстие – приложил бур, выровнял, поднажал, ощерился, включил… и перфоратор с буром улетели сквозь стену, а исполнитель влетел в нее головой до бровей и рукой до локтя. Там оказался проем, с двух сторон заделанный гипсокартоном, заштукатуренный и заклеенный обоями.

Зрители, ранее видевшие, с каким трудом ранее шел бур в стену, с любопытством наблюдали сцену, которой не увидишь ни в одном боевике со звездами кунгфу, но работник чудом удержался на высоте 4,5 м, а перфоратор на шнуре повис внутри, и конец вращающегося бура оказался в 15 см от головы женщины с пышной прической. Случилось еще одно чудо – она перепугалась до ступора, и коллеги успели оттащить ее подальше.

Второй случай из практики:

Бурил сквозь штукатурку. На этот раз ПТБ и ППР (Правила производства работ) соблюдал: прежде чем бурить, аккуратно обколол штукатурку до бетона. Там оказался толстый черный кабель. Выяснение, что это такое, заняло два дня. Оказалось – ввод 380 В 50 кВт, на плане коммуникаций обозначенный совсем в другом месте. Работник – непьющий, но, узнав, во что он не попал, испытал горячее желание залпом охлобыснуть добрый стакан водки.

Случаи эти приведены не забавы ради, а в качестве иллюстрации к ПТБ и ППР. Не разбирая их пунктуально, изложим сразу по сути:

• При бурении стен обеспечьте себя средствами индивидуальной защиты – работайте в респираторе-лепестке, каске, защитных очках и спецодежде. Силикоз – болезнь не только горняков, пыль из стен ничуть не менее вредна, чем шахтная, а пришедшийся по голове обломок штукатурки с потолка – не редкость.
• Выведите людей из рабочей зоны (диаметром 2,5 м, считая отверстие центром при высоте его до 5 м) ПО ОБЕ СТОРОНЫ СТЕНЫ. Поставьте или протяните ограждение. Если стена наружная, желательно, чтобы снаружи был наблюдатель, предупреждающий прохожих.
• Работа с подъемом на 1,5 м и более без прочного устойчивого основания под ногами считается работой на высоте. Работать перфоратором на высоте запрещено. Поэтому работайте с козел или лесов; в крайнем случае – со стремянки с упорами, но ее ступеньки должны располагаться параллельно стене; тогда устойчивость тела «в рамках приличий» будет обеспечена опорой «пятой точки», а вдруг грохнетесь – стремянка сыграет роль демпфера. Ушиб и перелом – две большие разницы. Бурить стены с лестницы категорически запрещено.
• При бурении обороты и подачу инструмента наращивайте плавно. Также плавно вводите рабочий орган в стену: включать электроинструмент с упертым во что либо рабочим органом запрещено – может сплеснуть или провалиться, как описано.
• Работайте только двуручным инструментом.

При бурении стен сквозь штукатурку:

1. Внимательно изучите план коммуникаций.
2. Проследите каждую лично по всей длине; в сомнительных случаях требуйте пояснений от местного электрика, сантехника, газовика.
3. Не довольствуясь этим, в местах будущих отверстий обколите штукатурку до монолита с двух сторон стены маленьким, №1, притупленным зубильцем и 50 г слесарным молотком.

Дополнительно:

1. Не бурите для себя и не соглашайтесь, по найму или в виде одолжения, бурить сквозь декоративные покрытия. Проводку под ним указатель проводки чаще всего не «ловит», и покрытие будет вконец испорчено.
2. При бурении в блочном доме НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ БУРИТЕ СЕВОЗЬ ШВЫ! В каналы между плитами чаще всего и прячут электропроводку и даже газовые трубы, что, кстати говоря, напрочь запрещено.
3. Если разводка газа в доме скрытая (тоже грубейшее нарушение), на время работ ПЕРЕКРОЙТЕ ГАЗ. Газовая авария посерьезнее электрической.

Инструмент

• Бурение стен из кирпича, мягкого камня (известняка, песчаника, ракушечника) и газобетона можно производить двуручной ударно-вращательной дрелью мощностью не менее 250 Вт (лучше – от 350 Вт) с цанговым (самозажимным) патроном. Трехкулачковый патрон пригоден для бурения одного-нескольких отверстий: после проходки 2-2,5 м стены центральная точка сведенных кулачков при вращении превращается в размытое пятнышко 1-1,5 мм диаметром. Т.е., патрон начал бить, и его нужно менять; скорее всего – и с передним подшипником скольжения.
• Бурение бетонных перекрытий толщиной до 30 см дрелью с цанговым патроном допустимо эпизодическое. Для планомерной работы такого рода нужна уже дрель с патроном SDS+ (диаметр хвостовика – 10 мм). Дрель, разумеется, также ударная и двуручная.
• Для длительной работы по бурению бетонных монолитов из бетона марки 400 и более пригодна дрель SDS Max, под хвостовик диаметром 18 мм. Система SDS Top (хвостовик 14 мм с пазами как у SDS+), вообще говоря, бошевская неудача. Для работы SDS Top, что называется, ни рыба ни мясо.
• Для профессионального бурения любых строительных конструкций, в том числе и из выдержанного железобетона высших марок единственно приемлемый вариант – мощный, на 1 кВт и более, перфоратор. Им можно и бурить, и долбить долотом штробы. Но дрель небольшой мощности (до 200 Вт) и без ударного механизма, тоже нужна: по бетону иногда приходится работать алмазом, и часто – коронкой, а с перфоратором они неприменимы.
• И, наконец, если вам нужно «проткнуть дырищу» длиной до метра-полутора и диаметром до 250 и более мм, то здесь единственный вариант – мотобур. Мощность потребуется не менее 5-8 кВт, а бытовой электроинструмент такой мощности не выпускается и в однофазную сеть не включается.

Рабочие органы

Рабочие органы (иногда их называют расходниками), применяемые для бурения строительных конструкций, показаны на рисунке. Опишем в порядке нумерации:

1. Ударное спиральное сверло с твердосплавным вкладышем применяется для сверления мелких, чаще всего глухих отверстий под дюбели и т.п. От тверлосплавного сверла по металлу, которое для ударно-вращательного бурения непригодно, отличается выступающими краями вкладыша. Часто рабочий конец такого сверла окрашивается в красный цвет. Хвостовик – круглый. В обозначении указывается не диаметр, а калибр – расстояние между краями вкладыша. Рабочие обороты – от 400 для 13 мм до 800-1200 для 4 мм. Покупать такое сверло нужно с осторожностью: на рынке полным-полно «альтернативного» хлама с некондиционными вкладышами и телом из сырого металла, которое на первых же отверстиях складывается в «букву ЗЮ».
2. Буры по бетону. Наконечник с напылением или напайкой из твердого сплава на основе вольфрама или циркония. Хвостовик – чаще всего SDS+ или SDS Max. Калибр – от 6 до 76 мм; длина – до 1000 мм. Рабочие обороты – от 400 до 60-100; чем больше диаметр, тем меньше обороты. Благодаря малым рабочим оборотам бурение отверстий в бетоне таким рабочим органом малошумно и малопыльно: хорошим фирменным буром можно работать в жилой комнате, не вынося мебель, лишь прибрав ковер и постелив на пол пленку: пыль как бы выливается струей и почти не разлетается в воздухе. Большинство буров SDS не требуют ударного бурения в бетоне марки до 600.
3. Корончатое алмазное сверло. Профессиональный долговечный и высокопроизводительный рабочий орган. Бурение – только вращательное. Применяется чаще всего в массовых электромонтажных работах для бурения лунок под подрозетники. В руках профи на одну лунку уходит не более 5 с. Домашним мастерам не рекомендуется: без твердых рабочих навыков («набитой руки») легко повреждается, а стоит дорого. Изготовители гарантируют стойкость и надежность при бурении алмазной коронкой на 2500-3000 об/мин при точном соблюдении технологии и правил работы: «воздушная» подача и ни малейшего перекоса или соскальзывания.

1. Твердосплавные корончаные буры с центрирующим сверлом – рабочие органы общего назначения, вполне пригодные для выполнения домашних работ непрофессионалами. Предпочтительный режим бурения – вращательный. Стойкость, разумеется, в десятки раз меньше, чем у алмазных, но несколько сотен лунок для хорошего фирменного бура не предел. Не так чувствительны к перекосу или подаче с нажимом, как алмазные, но при попадании на арматуру все зубья враз осыпаются. Рабочие обороты – средние и выше средних, 600-1200 об/мин.
2. Сегментированные алмазные трубчатые буры. Назначение – профессиональное алмазное бурение бетона любой марки с любыми включениями, в том числе и сквозь арматуру. Несмотря на то, что тела алмазных буров выполняются из суперсовременных материалов, в работе еще более привередливы, чем алмазные коронки. Мастера, умеющие работать алмазными бурами до их расчетного износа, буквально наперечет. Условия бурения – те же, что и для алмазной коронки.
3. Рабочий орган мотобура. Длина – до 1500 мм и более; калибр – до 300 мм. Плод самых современных технологий: эта, внешне субтильная конструкция, грызет прочнейший промышленный железобетон так, что пыль и крошка бьют из отверстия плотным фонтаном. Условия бурения – строго по инструкции к инструменту.

Примечание: в употреблении до сих пор встречаются составные, на резьбе, ударные буры «советско-шабашного» типа. Только созерцание работы таким буром калибром 20 мм и длиной 1200 мм, с хвостовиком, проточенным до 10 мм, и заправленным в трехкулачковый патрон конаковской дрели на 280 Вт, удовлетворит самого взыскательного любителя экстрима. Если вам доведется работать таким буром, и он застрянет в стене, не включайте инструмент на реверс, чтобы извлечь: развинтится, и потратите не менее часа рабочего времени на свинчивание вслепую в стене и вытаскивание.

Бурим бетон

Начало бурения бетона не-алмазным рабочим органом одинаково: наконечник при выключенном инструменте прижимают к метке отверстия и, вращая рукой за патрон, выбирают лунку. Затем инструмент отводят, включают, чуть прижав регулятор, и начинают бурение, плавно наращивая обороты и подачу.

Примечание: профи, пользующиеся твердосплавной коронкой, часто бурят так: плотно и ровно прижимают коронку к стене, и резко, сразу «на полную» включают инструмент. Это, вообще говоря, нарушение ТБ, но инспекторы смотрят на него сквозь пальцы: от центрирующего сверла за подрозетником остается выемка, в которой может скапливаться влага. В общем, жизнь в правила не уложишь, и если “дядя Вася” может так работать без травматизма и со стабильным качеством, то ему и карты в руки – электробезопасность обитателей помещения ничуть не менее важна.

Технология бурения и предпочтительные случаи использования для каждого рабочего органа уже описаны. Отметим лишь, что арматура в железобетоне – враг любого бура. И она же – важная связь несущей конструкции, повреждение которой нежелательно. Поэтому в инструментальном ящике крайне желательно иметь специальный миниатюрный металлоискатель – арматуроискатель. Стоит этот прибор недорого, работает от батареек, карман не тянет ни по весу, ни деньгам. Польза же от него в работе огромная.

Итог

Главное при бурении бетона – правильный выбор инструмента, рабочего органа, соблюдение правил техники безопасности, режимов и технологии сверления. Попробуйте, и вы сами удивитесь, насколько бурение бетона может быть чище и легче, чем его обычно себе представляют.

Видео: пример сверления в бетоне отверстия под розетку

Содержание

1. Как выбрать дрель
2. Сверла
3. Что и как сверлить
> Обсуждение

Сверловка – одна из наиболее часто выполняемых домашним мастером операций. И любой мастер сталкивался с проблемами при сверловке, особенно, если работа тонкая. А тонкая работа чаще всего и встречается: ушло сверло на полмиллиметра – дверца мебели перекошена или простой крючок для полотенца в ванной встал наискось, и пересверлить нельзя: плитка только что положена. Изящество и «дубовость» несовместимы, поэтому нужно знать, как правильно сверлить дрелью.

Как выбрать дрель

Безопасность

По электробезопасности имеющийся в широкой продаже электроинструмент относится к II классу: двойная рабочая изоляция, допустимо пользование без дополнительного заземления, т.е. такую дрель можно через переходник включать в обычную, не евро, розетку. На «железных базарах» можно встретить инструмент I класса («промышленный»), с клеммой заземления на металлическом корпусе. В быту его применять опасно, да и патрон его чаще всего под сверло с коническим хвостовиком (конусом Морзе), непригодным для ударно-вращательного сверления. Поэтому не берите такую дрель, даже если она мощная и недорогая.

I класс обозначается на шильдике дрели, а если обозначения нет, корпус частично или полностью пластиковый, и шнур с евровилкой – это инструмент II класса. III класс – электроинструмент на рабочее напряжение до 42 В (низковольтный) можно узнать по обозначению класса на шильдике и по специальной вилке с плоскими накрест расположенными контактами. Для дома он пригоден, но неудобен: нужен мощный понижающий трансформатор.

По защите от попадания посторонних предметов и влаги электроинструменты и оборудование маркируются буквами IP (Ingress Protection) с двумя цифрами после них: первая – от посторонних предметов, вторая – от влаги. Если защита по какой-либо позиции нулевая, вместо соответствующей цифры ставится буква Х. Так, дрель IP32 – может использоваться вне помещения в хорошую погоду; IPХ2 – только внутри, IP34 – снаружи в туман и моросящий дождь, а IP68 можно работать во время самума в Сахаре и под водой.

Важно: первая цифра 2 означает, что устройство защищено от проникновения пальцев; к примеру, бытовая розетка имеет степень защиты IP22. Но это ни в коем случае не значит, что, если патрон дрели с такой же степенью защиты схватить рукой во время работы, то он сам по себе остановится. Стандарт IP не гарантирует защиту от дурака.

Патрон

Обычный трехкулачковый патрон точен и хорош при вращательном сверлении. При ударно-вращательном сверло в нем быстро разбалтывается, а сам патрон теряет точность и может вовсе выйти из строя: лопается резьбовая обойма кулачкового механизма. Для работ по твердым хрупким материалам трехкулачковый патрон пригоден при эпизодическом использовании либо с алмазным рабочим органом в режиме только вращения.

В быстрозажимном патроне (его можно узнать по рифленой пластиковой обойме) сверло зажимается цангой. Такой патрон лучше держит сверло при ударно-вращательном сверлении, но менее точен и для тонких работ мало пригоден. Мощные дрели снабжаются двухгильзовым цанговым патроном – зажим и ослабление производятся разными кольцами.

Патрон SDS (Steck-Dreh-Sitzt, нем. «вставил-повернул-сидит» или Special Direct System, специальная прямая система, англ.) изобрели в фирме Bosh. Для строительных работ SDS подходит идеально: система фигурных пазов, см. рис., абсолютно надежно фиксирует рабочий орган по принципу китайской головоломки; замена же сверла производится всего двумя легкими движениями.

К сожалению, для слесарки и столярки SDS не годится: точность центровки сверла недостаточна. Переходник с трехкулачкового патрона на SDS смысла не имеет: он будет разбалтываться от вибрации, как и обычное сверло. Поэтому дрель SDS несовместима с обычной по посадке рабочего органа.

Примечание: посадка SDS бывает трех типов: SDS+, SDS Top и SDS Max. SDS Top применяется редко, как промежуточный и в общем-то неудачный вариант; SDS+ предназначен для одноручного инструмента весом до 5 кг; SDS Max – для тяжелого двуручного.

Мощность и обороты

Покупая ударно-вращательную дрель для общих работ, не нужно экономить на мощности. Запас мощности нужен для создания необходимого крутящего момента на малых оборотах. Внешняя характеристика коллекторного электродвигателя с последовательным возбуждением, применяемого в дрелях, близка к идеальной, но маломощный мотор на малых оборотах перегревается от большого тока. Также желательно приобрести, если нет в комплекте, переднюю накидную рукоятку.

Важны и максимальные обороты дрели. Алмазный инструмент буквально на глазах «съедается» при частоте вращения менее 1600-1700 об/мин; его нормальная рабочая частота вращения – от 2500 об/мин. Твердосплавному инструменту необходимо не менее 1500 об/мин. Если вы встретите дрель на 600-1200 об/мин – это специнструмент, для работ общего назначения непригодный.

Для точных работ по металлу лучше всего подходит простая, только с вращением, дрель небольшой мощности – 120-200 Вт. К ней очень полезна будет станина, превращающая дрель в настольный сверлильный станок. А если вы раскошелитесь еще и на поворотный стол к станине, то зубоврачебным бором можно будет фрезеровать мелкие детали.

Сеть или аккумулятор?

Аккумуляторная дрель домашнему мастеру нужна в двух случаях:

• Если работы на стороне – ваш более-менее регулярный приработок.
• Если у вас есть неэлектрифицированная дача или гараж.

В любом случае дорогая профессиональная дрель с литиевым аккумулятором и временем его заряда в 10-20 мин вряд ли себя окупит. Это вариант для профессионалов, работающих изо дня в день полную смену. А вам подойдет обычный щелочной аккумулятор, заряжаемый 4-8 часов. В крайнем случае, на отверстие-другое его можно «поднакачать» за полчаса.

Итог раздела

Все вышеописанное можно свести к следующим рекомендациям:

1. Регулярные строительные работы, включая металлоконструкции – нужен перфоратор и ударная дрель на 350 Вт и выше.
2. Периодические домашние работы – ударно-вращательная дрель от 250 Вт.
3. Для точной сверловки – дополнительно точная дрель для вращательного сверления на 120-150 Вт; желательно – со станиной.

Сверла

Сверла для дрели более всего используются следующих видов:

• Спиральные – бывают из инструментальной стали, с напылением из твердого сплава, со вставкой из твердого сплава и цельные твердосплавные. Используются для всех видов работ по любым материалам.
• Перьевыми сверлами можно сверлить дерево, МДФ и пластик. Позволяют сверлить отверстия большого диаметра. Выполняются либо цельными, либо в виде набора из хвостовика с пазом и нескольких вставок разного диаметра. Такой набор дешевле комплекта цельных перьев, но менее точен.
• Корончатые (коронки) применяются для выемки лунок в твердых хрупких материалах – камне, бетоне и сверления широких отверстий в ДСП и ДВП. Бывают с центрирующим спиральным сверлом и без него. Вторые дешевле, но пригодны только для камня и требуют прочных рабочих навыков.
• Циркульным сверлом (центробором, балеринкой) производят сверление отверстий большого диаметра в тонких прочных, но хрупких материалах с декоративной лицевой поверхностью, как, например, кафель или полированный декоративный камень. Диаметр сверления циркульного сверла можно плавно менять. Ударно-вращательное сверление циркульным сверлом недопустимо.
• Алмазные сверла – тонкостенные трубки из специального сплава с алмазным напылением. Ими можно сверлить стекло, полированный декоративный камень, керамическую глазурованную плитку. Дороги, требуют бережного обращения и точного соблюдения технологии сверления.

Заточка сверл

Заточка сверла

Самостоятельная заточка сверл допустима для сверл спиральных и перьевых. Первые подтачивают алмазным надфилем – они делаются из инструментальной стали. Дешевые наборы могут изготавливаться из обычной углеродистой стали; их перья можно править обычным надфилем.

Спиральные сверла затачиваются наждачным кругом (твердосплавные – алмазным) при помощи приспособления – клина с углом, равным 180 градусов минус половина угла заточки. Так, при угле заточки в 120 градусов угол клина нужен в 30 градусов. В гипотенузе (косой стороне) клина делают продольную ложбину или глухое отверстие, в котором сверло при заточке плавно проворачивают. Наилучшая заточка получается при помощи мелкого («бархатного») ручного наждачного круга, см. рис. ниже.

Для разных материалов нужны разные углы заточки сверла. Металл чаще всего сверлят сверлами с углом заточки 116 градусов, бетон и камень – 90 градусов, дерево – 60-90 градусов. Точные углы и способы заточки сверл разного типа для разных материалов можно найти в справочных руководствах по обработке материалов.

О твердых сплавах

Твердые сплавы для сверл изготовляются на основе соединений бора, вольфрама или циркония. Самые дешевые – на основе бора, но уже бетон такое сверло возьмет с большим трудом и быстро износится. Такие сверла маркируются «по камню». Сверлить ими декоративные материалы нельзя – края отверстия обколются. Вольфрамовые и циркониевые соединения различаются прежде всего стойкостью: циркониевые работают дольше. Стоят, соответсвенно, дороже.

Что и как сверлить

При любом сверлении места отверстий необходимо наметить. По металлу это делается кернером, а по стеклу, керамике и камню – либо специальным алмазным кернером, либо половинкой победитового ролика от старого стеклореза, зажатой в самодельную обойму. Накернивать (точнее, процарапывать с вращением) метки отверстий в хрупких твердых материалах нужно вручную. Теперь же перейдем непосредственно к технологии сверления.

Сталь, латунь, бронза, дюраль массивные

Сверление металла обычной вязкости производится на средних оборотах дрели, 400-1000 об/мин в зависимости от диаметра отверстия: 400 оборотов – при максимальном для обычной дрели диаметре сверла в 13 мм; 1000 – при диаметре 3 мм. Для меньших диаметров обороты опять снижаются до тех же 400 об/мин для 1 мм.

Обороты имеются в виду максимальные, на холостом ходу. В процессе сверления регулятор сам их уменьшит соответственно подаче инструмента, т.е. соответственно тому, насколько сильно вы на него налегаете. Подбор подачи при ручном сверлении на весу требует определенного навыка: при слишком малой подаче пойдет крошка, отверстие получится с неровными стенками. И от той же крошки сверло перегреется и быстро затупится.

При чрезмерной подаче пойдет так называемая сливная стружка – толстая, завивающаяся спиралью. Результат – тот же самый. Чтобы навык подачи выработался быстрее, нужно даже небольшие отверстия сверлить с двух рук, с накидной рукояткой. Стружка должна идти тонкая и хрупкая. Для сталей 42 и 44 (обычные конструкционные стали) допустима стружка с синеватым цветом побежалости.

Особого внимания требует бронза и некоторые сорта дюраля: они сливной стружки вообще не дают, а дюраль при нагреве выше 160 градусов резко теряет прочность. За бронзой допустимо следить по побежалости: ее появление нежелательно. Дюраль же необходимо охлаждать жидким машинным маслом: если закипело, нужно давить полегче.

Выставить обороты на холостом ходу можно по щелчкам регулятора. Если дрель на 2800 об/мин, а регулятор дает 14 щелчков от края до края, то 1 щелчок – 200 об/мин. Регулировочная характеристика регулятора не всегда линейна, поэтому нужно внимательно следить за процессом сверления и давать потом необходимую поправку: знать, на каких щелчках именно вот этого инструмента нужно сверлить данный материал.

Примечание: при сверлении стали и латуни смазка не нужна, она только помешает образовываться правильной стружке.

Листовой металл

Для тех же материалов, но листовых, чтобы сверление не привело к прогибу листа, можно рекомендовать два способа:

1. При сверлении со станины дать обороты побольше, до 1500-2000, и быстро «проткнуть» лист, который при этом должен лежать на деревянной подушке. Чтобы лист не провернулся и не травмировал вас, его необходимо закрепить вбитыми у его краев в подушку гвоздями, или прижать к столу струбциной; лучше – двумя.
2. При сверлении на весу, как только почувствуется повышенное сопротивление подаче (это значит, что сверло вот-вот выйдет) нужно досверлить отверстие с другой стороны, промяв внутрь «пупырышек» кернером.

Но радикальный способ получить в тонком листе металла широкое отверстие обычным сверлом – сначала просверлить отверстие диаметром, равным толщине листа, затем в один-три приема расширить его до диаметра требуемого отверстия минус двойная толщина металла, и досверлить вчистую. Каждое последующее отверстие должно быть шире предыдущего на двойную толщину металла. Максимально допустимый диаметр – 5-6 толщин металла. Т.е., в 2 мм листе можно просверлить отверстие диаметром 13 мм, и оно будет круглым, а не похожим на треугольник с сильно сглаженными углами.

Алюминий

Алюминий – металл мягкий, очень вязкий и легкоплавкий: его температура плавления всего 660 градусов. Из-за этого при сверлении может случиться его расплавление на режущей кромке, расплывание отверстия, вспучивание его краев и закусывание сверла. Поэтому обороты при сверлении алюминия нужно давать раза в полтора меньше, чем для прочих металлов, охлаждать сверло жидким машинным маслом, эмульсией или водой, а подавать инструмент понемногу, без налегания.

Сверло для алюминия должно быть острым, с фабричной заточкой либо заточенное на специальном станке. Сверла, перезаточенные вручную, для алюминия не годятся.

Нержавеющая сталь

Нержавейка сверлится так же, как и конструкционная сталь, но цельным твердосплавным сверлом, заточенным на металл. Такие сверла очень хрупки, поэтому подавать инструмент нужно легко и без малейшего перекоса. Лучше всего сверлить маломощной точной дрелью в станине.

Дерево, МДФ и пластик

Деловую древесину сверлят заточенным под дерево спиральным сверлом или перьевым. Плотные породы (дуб, бук, орех) можно сверлить коронкой с центрирующим сверлом. Обороты дрели – 400-600 для спирального сверла и 200-500 для перьев и коронки.

Сверление пластиковых окон, МДФ, пластиковой плитки и полированного дерева производят либо специальным сверлом по дереву (с фасонной заточкой и центрирующим резьбовым конусом), либо цельными перьевыми сверлами. В последнем случае заранее сверлится центровочное отверстие в 3-5 мм; его можно сверлить обычным сверлом. Обороты – те же, что и для деловой древесины; подача – легкая, без нажима.

Бетон и железобетон

Сверление бетона производится специальными сверлами по бетону со сверхтвердой напайкой или вкладышем, ударно-вращательным способом на средних или 2/3 от максимальных оборотах дрели. Наилучший вариант – сверло SDS. Если сверлится железобетон, то попадание сверла на арматуру чаще всего приводит к его порче: твердый наконечник обкалывается. Поэтому перед сверлением железобетона крайне желательно определить места залегания арматуры арматуроискателем; этот прибор работает по принципу металлоискателя.

Сверление отверстий в стенах для подрозетников производят коронкой по камню (для кирпичных стен) или бетону, с теми же мерами предосторожности в случае железобетона. Если лунка сверлится коронкой без центрирующего сверла, то ее плотно, без перекоса прикладывают к стене, прижимают, и резко, быстрым нажатием, включают дрель.

Для сквозного бурения стен существует специальный инструмент и технология, но это предмет особого описания.

Керамика и камень

Как сверлить плитку – это, без преувеличения, целая наука. Материал декоративный, обколы краев отверстия недопустимы. Сверлят уже уложенную плитку, так что растрескивание тоже недопустимо. По гладкой поверхности сверло может легко соскользнуть, что опять же недопустимо. Сверление – только вращением.

Сверление керамической плитки производится следующим образом:

• Вручную алмазным или твердосплавным кернером накернивается лунка диаметром большим толщины перемычки центрирующего сверла; его диаметр – 2,5-3 мм. При сверлении отверстия большого диаметра диаметр центрирующего сверла должен быть равен диаметру центрирующего стержня циркульного сверла.
• Сверлом по бетону высверливается центрирующее отверстие. При сверлении отверстий под дюбели до 6 мм можно сразу сверлить вчистую.
• Чистовым сверлом по бетону отверстие высверливается окончательно.

Керамогранит сверлится так же, как и керамическая плитка. Обороты дрели – максимальные, кроме сверления циркульным сверлом; подача – легкая, минимальная. Желательно обеспечить непрерывное охлаждение рабочей зоны водой. Охлаждать плитку маслом нельзя – при нагреве оно может испортить декоративную поверхность.

Сверление керамики циркульным сверлом требует особой осторожности и твердых рук: перекос недопустим, а сверло не сбалансировано. Даже опытным работникам сверлить цетробором нужно с двух рук, накинув на дрель переднюю рукоятку. Обороты – повыше, но не более 900, т.к. при больших несбалансированное сверло разобьет отверстие и обколет его края.

Видео: как сверлить плитку

Твердый камень и стекло

Стекло, гранит и другой брекчированный (зернистый) твердый камень с включениями кварца нужно сверлить алмазным сверлом. Это работа для аса и виртуоза сверловки. Маломощную точную дрель ставят на максимальные обороты, примеряются, выровняв на глаз по горизонтали и вертикали, включают сразу «на полную» и медленно, плавно вводят сверло в материал. Нажим и перекос недопустимы.

Если обрабатываемый кусок можно уложить на стол, то со станины стекло и камень можно просверлить древнеегипетским способом: медной трубкой с кварцевым (не морским ракушечным) песком:

1. Вокруг места сверления из пластилина или замазки делают валик высотой в 1-1,5 см.
2. В образовавшуюся лунку насыпают мелкий кварцевый песок и смачивают его до жидкой кашицы.
3. В патрон дрели заправляют ровную тонкостенную медную трубку.
4. Дрель ставят на МИНИМАЛЬНЫЕ обороты.
5. Сверлят серией коротких легких клевков при самом слабом нажиме. Песок въедается в медь, а острия его зернышек, обладающие наибольшей прочностью, грызут материал.

Примечание: точного диаметра не получится, но получится матовое пятнышко вокруг отверстия.

Видео: примеры сверления стекла в домашних условиях

Отверстия в трубах

Если кусок трубы можно уложить в центра или зажать в тиски, то лучше сверлить точной дрелью со станины. Если же приходится сверлить на весу, то после накернивания метку нужно развернуть до диаметра, превышающего толщину перемычки сверла. По металлу это можно сделать твердосплавным сверлом, вращая его пальцами с легким нажимом; по ПВХ – кончиком перочинного ножа.

Затем кончик основного сверла вводят в лунку при выключенной дрели, инструмент выравнивают и примеряются, как при сверлении плитки, слегка прижимают и включают дрель, плавно наращивая обороты. Если диаметр отверстия более 1/5 диаметра трубы, то вначале сверлят центровочное отверстие 2-4 мм диаметром. В общем, при некотором навыке сверление отверстий в трубах – работа не из сложных. Нужно только соблюдать осторожность: при сверлении на весу сверло, сплеснув, может повредить стену или мебель.

Квадратные отверстия

А можно ли сверлить квадратные отверстия? Да, можно, если использовать сверло в виде так называемого треугольника Рено – простейшей фигуры, как говорят математики, постоянной ширины. Сверла Рено идут в комплекте с фиксирующей рамкой; она штангой и хомутом крепится к дрели. Уголки отверстия получатся скругленными, но незаметенная площадь отверстия составит всего 2%.

Однако дрелью сверлить квадратные отверстия можно лишь в дереве, фанере и не очень прочном пластике: для такого сверления нужна большая мощность, и возникают огромные боковые усилия на инструменте. Квадратные отверстия в металле сверлят на специальных станках, а керамику и камень так сверлить вообще нельзя: боковые усилия разнесут деталь в куски.

Итог

Кое-как проткнуть сверлом корявую дырку – дело нехитрое. Но высверлить ровное, круглое и аккуратное отверстие – работа для настоящего мастера, знающего, толкового и с умелыми руками.

Содержание

1. Какие параметры для дискивой пилы действительно важны?
2. Не забывайте про безопасность!
3. И не забудьте про выбор правильного диска
> Обсуждение

Если вы человек хозяйственный, любящий что-то делать своими руками, то наверняка дома у вас есть практически весь инструментарий, который необходим для проведения всякого рода ремонтных и строительных работ. Но чем вы пилите? Как, до сих пор ножовкой? Нет, это, конечно, надежный и проверенный инструмент, однако же, мы живем в XXI веке, и не мешало бы пополнить комплект инструментария, которым без проблем, довольно быстро, а, главное, точно можно распилить практически всё, начиная от древесины, и заканчивая пластиком и ламинатом.

А уж выбор в наше время достаточно обширен. Одних только ручных циркулярных дисковых пил выпускают немалое количество. Но как из них выбрать именно то, что устроит нас во всех отношениях, и за это не придется выложить заоблачную плату? Давайте разберемся.

Какие параметры для дискивой пилы действительно важны?

• Мощность

Обратим сперва своё внимание на мощность устройства. Если вы решили использовать дисковую циркулярную пилу дома или на даче, рекомендуем выбрать устройство, дающее пропил глубиной до 55 миллиметров. Он подойдёт для распила большинства типов древесины, используемой в ремонте и строительстве.

Ну а если вам необходимо пилить брёвна или толстые доски, то тогда предпочтительней выбрать пусть и более дорогой, но профессиональный инструмент.

• Частота вращения диска

Что ж, с первым моментом мы, в принципе, разобрались. Что ещё нам необходимо знать об дисковой «циркулярке», чтобы точнее сделать свой выбор?

Немаловажный, и даже один из главных факторов — частота вращения диска. Чем она выше, тем более плотный материал можно распилить. Но тут уж придется выбирать между «двумя огнями», так как высокая частота вращения потребует более высокой мощности мотора «циркулярки», а упирается это всё в наш электросчетчик, который покажет нам гораздо больший расход электричества. Как говорится, думаем и определяемся.

• Наличие плавного пуска

Кстати, наряду с частотой вращения нелишне будет ознакомиться и с такой возможностью циркулярной пилы, как плавный пуск. Его наличие значительно продлевает жизнь устройства, так как не допускает резких скачков в двигателе, его перегрузок и перегрева, обеспечивается фиксация шпинделя, да и скачки напряжения в сети будут не очень существенными, и не принесут вреда ни проводке, ни бытовым устройствам дома или на даче.

Не забывайте про безопасность!

Как всегда, главное в любом производстве — обеспечение и соблюдение техники безопасности. Внимательно изучите инструкцию к приобретаемой пиле, работайте в спецодежде, защищающей руки и тело, желательно и в очках, дабы в глаза не попали частицы дерева или пластика. Хотя последнее уже перестраховка, так как в современных циркулярных пилах мусор убирается в спецмешок, который очищается после окончания работы, или во время неё по мере наполнения.

Инструмент во время работы необходимо удерживать обеими руками, предмет, который необходимо распилить, нужно надежно зафиксировать на рабочем столе. Для повышения точности пропила и исключения заедания диска необходимо использовать направляющую планку. Если диск заело, в первую очередь выключите пилу, а потом пытайтесь извлечь заклиненное устройство. В противном случае можно спровоцировать обратный удар, который может привести к серьёзным травмам.

И не забудьте про выбор правильного диска

Ещё один совет — определитесь с тем, каким диском и что вы будете резать. Выпускаются диски для грубого и точного реза древесины, ламината и пластика. Их назначение можно выяснить у продавца или на сайте производителя в сети Интернет.

Вот, пожалуй, и всё, что можно рассказать о выборе ручной циркулярной дисковой пилы. Думается, что следуя нашим наставлениям, вы легко определитесь с тем, какой именно инструмент и для каких целей вам необходим. Марок такой продукции достаточное количество, выбрать есть из чего. Так что мы вам желаем удачно приобрести ручную дисковую циркулярную пилу и долгие годы с пользой применять её в своём домашнем хозяйстве.

Содержание

1. Критерии выбора болгарки
2. Соблюдайте безопасность!
3. Покупка инструмента
> Обсуждение

Под названием болгарка, на самом деле, кроется угловая шлифовальная машина, или УШМ. Своим именем она обязана русским, которые сократили так прозвали её в силу того, что произведена и выпущена она была в Болгарии. УШМ может понадобиться для многих нужд, ведь она является универсальной машиной, так как может быть использована при работе с металлом, камнем, бетоном, а также способна делать штробы в стенах, удалять краску и даже полировать поверхность.

Все эти функции доступны потому, что в магазинах представлено множество различных насадок. Далее будет рассматриваться вопрос, как выбрать качественную УШМ.

Критерии выбора болгарки

• Первым критерием в выборе болгарки является сфера применения.

Будете ли вы ее использовать постоянно или всего два раза в год. Для каких работ вам она понадобится: для профессиональной или бытовой сферы использования. Для домашнего пользования может сойти самая простая машина, но для специалистов болгарка должна быть только лишь профессиональная.

• Количество ручек УШМ.

Для простых работ на обычной легкой болгарке может быть и одна ручка, но на более серьезных машинах все-таки должно быть две ручки, от этого будет зависеть безопасность и качество работы. Немаловажным является тот факт, чтобы ручки были удобные и прорезиненные.

• Размер диска также будет зависеть от предполагаемых работ.

Самый минимальный размер диска – 115 мм, подойдет он для самых простых работ. Самый большой размер диска – 230 мм, им можно резать почти все, что хочется: трубы, кирпич, плиты. Оптимальный и удобный размер для бытового использования – 125 мм, а для ремонта в квартире подходящим вариантом будет диск 180 мм. Профессионалы, как правило, имеют несколько болгарок для различных целей.

• Мощность болгарки варьируется в пределах от 0.5 до 2.5 кВт.

Выбор мощности зависит от типа работ и продолжительности работы мотора, а также мощности мотора должно хватать для раскрутки диска. То есть при выборе болгарки имейте в виду продолжительность предполагаемой работы, ее тяжести и веса дисков.

• Скорость вращения шпинделя.

В качественных инструментах электроника сама оптимально подбирает скорость вращения, но некоторые машины имеют ручной выбор скорости. В этом случае лучше довериться профессиональным моделям, ведь не всегда получается самостоятельно выбрать необходимую скорость.

• Качественные фирменные болгарки оборудованы дополнительными необходимыми функциями.

Система мягкого пуска позволит машине запускаться без рывков, а также сгладит скачки напряжения в сети. А автоматическая балансировка диска будет полезна при неравномерном изнашивании дисков, так как система сглаживает неравномерность, а также снижает вибрацию и биение.

• На больших болгарках с высокой мощностью предусмотрена защита от заклинивания.

При моменте заклинивания, УШМ отключает двигатель автоматически, что может предотвратить самые печальные последствия, так как болгарка в такие моменты непредсказуема.

• Также в целях безопасности можно обратить внимание на наличие защиты от повторного пуска.

В этом случае, при включении тока, болгарка не начнет работать самостоятельно.

• Проследите, чтобы болгарка имела защиту двигателя от попадания различных частиц и пыли, обмотки системы двигателя покрыты устойчивым лаком, а подшипники спрятаны.

Соблюдайте безопасность!

Не допускайте использования угловой шлифовальной машины без кожуха. Это опасно. Диски должны быть предназначены для болгарки, иные диски использовать строго запрещено.

Покупка инструмента

Когда сфера деятельности и применения болгарки определена, можно задуматься о покупке. При выборе УШМ отдайте предпочтение известным брендам. Экономия в случае покупки болгарки не всегда бывает оправдана, лучше приобрести один раз качественную машину и в дальнейшем не беспокоиться о ее исправности. Также обращайте внимание на предоставляемую гарантию, добросовестные производители выписывают гарантию на 1 или 2 года. Цена зависит от бренда и прочих характеристик. Профессиональные УШМ оснащены дополнительными эксклюзивными функциями, что в свою очередь сказывается на цене товара.

Содержание

1. Базовые критерии выбора
2. Электролобзик какой фирмы лучше выбрать?
> Обсуждение

Базовые критерии выбора

Критериев выбора электролобзиков великое множество.Итак, вот на что действительно стоит обратить внимание:

1. Мощность электродвигателя / тип питания / класс инструмента;
2. Частота хода пилки;
3. Тип крепления пилки (быстрозажимной, винтовой);
4. Наличие маятникового хода;
5. Дополнительный функционал;
6. Производитель/модель/цена.

Мощность электродвигателя

От мощности напрямую зависит класс электролобзика: бытовой или профессиональный. Ходовые бытовые модели обычно имеют мощность 380-700 Вт, «берут» сталь до 2-4 миллиметров, дерево — до 7, отличаются меньшим ресурсом и числом дополнительных функций.

Цена бытовых моделей от стоимости профессиональных может отличаться в разы (зависит от производителя). Инструмент профессионального уровня (750-1000 Вт) режет двухсантиметровый алюминий и сталь до сантиметра, глубина пропила дерева доходит до 8-14 мм. Толщина материала указывается в инструкции как «максимальная глубина пропила».

Встречаются маломощные электролобзики, питающиеся от АКБ. Подходят для ограниченных объемов резки материалов, не отличающихся особой твердостью, при отсутствии электросети (например, на пригородном участке).

Частота хода пилки

Этот параметр электролобзика определяет скорость работы (число возвратно-поступательных движений пилки в минуту). Стоит учесть: древесина лучше режется при большей частоте, сталь — меньшей частоте хода.

Регулирование частоты хода происходит либо до включения электроинструмента, либо изменяется в процессе работы фиксирующей кнопкой. Чем больше показатель, тем быстрее изнашивается полотно и, одновременно, выше производительность.

Маятниковый механизм

Сегодня подавляющее большинство электролобзиков оснащается маятниковым механизмом с соответствующим переключателем. Механизм совершает дополнительные движения пилкой в горизонтальном направлении и повышает производительность резки, скорость работы и время эксплуатации. Существенный минус — качество поверхности может существенно снизиться. Поэтому при чистовом резе механизм использовать нежелательно. При резке лобзиком стали или твердой древесины функция фактически незаменима.

Дополнительный функционал

При плохом освещении электролобзик может выступить… дополнительным источником света. Для этого электроинструмент оснащается дополнительной подсветкой. Вентилятор двигателя электролобзика может слушить «уборщиком», задействуя отработанный воздух для сдува пыли и опилок с линии реза. Аналогичным целям служит опция подключения лобзиковой электропилы к бытовому пылесосу.

Регулятор поворота пилы незаменим при выпиливании круглых отверстий. Немаловажным критерием выбора электролобзика может стать наличие углового фиксатора, фиксирующего опорную плиту («подошву») под различными углами: 0, 45, 30, 15 градусов.

Подбирая к электролобзику полотна, также учитывается материал. Пилки из углеродистой стали (маркировка HCS) годятся для резки мягкой древесины и ряда искусственных материалов, из быстрорежущей стали (HSS) — для сталей, различных цветметов, пластиков, алюминия, прочих твердых материалов. Универсальные биметаллические полотна (BIM) отличаются эластичностью и позволяют работать электролобзиком на участках с весьма ограниченным доступом.

Электролобзик какой фирмы лучше выбрать?

При современной глобализации грнаь между “хорошими” и “плохими” производителями конечно немного подстерлась. Но некоторые стереотипы как у продавцов, так и у покупателей остаются. Вот некоторые из них:

• Непревзойденным качеством (и ценой) известны электролобзики Bosch (Германия) и Makita.
• Хорошо зарекомендовал себя электроинструмент Hitachi.
• В бытовом сегменте котируются Black & Decker, Skil и Bosch (зеленый), российский «Байкал» (ИЖ).
• У профи: Makita, Bosch (синий), Metabo, Hitachi.
• Hilti – великолепные электролобзики по «нескромным» ценам.

Содержание

1. Объективные преимущества беспроводной дрели
2. Реальный опыт использования
3. Для непрофессионалов – хватит!
> Обсуждение

Настоящий мужчина должен уметь делать все строительные и ремонтные работы в своей квартире или загородном доме. Если Вы относитесь именно к этому типу людей, то без надежного и удобного инструмента Вам просто не обойтись.

Объективные преимущества беспроводной дрели

Беспроводная дрель представляет собой аппарат с автономным питанием от аккумуляторов. Удобство и легкость в обращении не зависящего от электросети инструмента были по достоинству оценены как любителями, так и профессионалами своего дела. Преимущества такого рода изделий очевидны:

• портативность
• многофункциональность
• возможность смены аккумуляторов
• широкий диапазон мощностей

Несмотря на все эти плюсы извечный вопрос о том, что такое беспроводная дрель: только шуруповерт или полноценный инструмент для сверления – вызывает множество споров. Рассмотрим все стороны этого вопроса. Основываясь на многочисленных отзывах мастеров, которым приходилась работать с аккумуляторным решением, можно сделать вывод о том, что этот спор не так-то легко рассудить.

Реальный опыт использования

Приверженцы этого мнения опираются на волне реальный опыт работы с беспроводной дрелью. Несмотря на то, что современные аппараты обладают достаточно высокой мощностью, в процессе выполнения работ очень часто становится невозможным достичь желаемого результата. Большую роль в этом играет тип материала, в котором необходимо просверлить отверстие. Одно дело, когда это силикатный кирпич и совсем другое, если «сражаться» придется с бетонным монолитом. Тогда даже все функции реверса/аверса, удобная рукоятка и заряженные аккумуляторы беспроводной дрели не смогут ничем Вам помочь.

Для непрофессионалов – хватит!

Этого мнения придерживаются те, у кого в доме беспроводная дрель используется 1-2 раза в месяц для того, чтобы просверлить отверстие под фоторамку или полку. Большинство современных материалов не обладает высокой прочностью, поэтому мощности и крутящего момента беспроводного инструмента дрели вполне хватает для достижения поставленных целей.

Как говорится, сколько мастеров – столько и мнений. Однако, если вы запланировали масштабный ремонт, то стоит остановить свой выбор на таких инструментах, которые будут выполнять все поставленные перед ними задачи. Главное – помните, что качественную и надежную беспроводную дрель просто нельзя купить за небольшую стоимость.

Содержание

1. Если есть ударные дрели, зачем же тогда выпускают перфораторы?
2. Критерии выбора хорошего инструмента
> Обсуждение

Полки на кухне не прикручены, зеркало в коридоре не повешено, жена с упорной методичностью «подпиливает» вас за это, и, как назло, ни у кого из знакомых нет «на пару дней» нужного вам инструмента. Бесспорно, могут быть и другие аргументы, но наступает момент, когда вы решаете, что дрель в доме просто необходима.

Если до этого вы не были счастливым обладателем подобного инструмента, то на этом этапе возникает заминка. В первый раз всегда хочется приобрести самую качественную вещь за самые разумные деньги. Проще говоря, не прогадать. И вы начинаете скрупулезно изучать множество моделей, пытаясь выяснить, что же будет наилучшим приобретением.

Для начала, стоит узнать, почему производители предлагают огромный ассортимент ударных дрелей, и куда подевались все «обычные» их собратья (ведь вы полагаете, что дрель – это дрель, а приставка «ударная» обозначает принадлежность модели к другому сегменту). Так вот, ударная дрель – это, так сказать, следующее поколение инструментов наших отцов. Эта функция была добавлена производителями для увеличения функциональности. Такие инструменты в наше время, так сказать, поставлены на поток. И поэтому модели без ударной функции являются чуть ли не антиквариатом.

Если есть ударные дрели, зачем же тогда выпускают перфораторы?

Наличие ударной функции дрели делает ее схожей с перфоратором. Однако, все же, между ними есть существенные различия.

Чем ударная дрель отличается от перфоратора? Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать, что у этих двух инструментов разные способы формирования удара. Вследствие этого, для эффективной работы механизма оператор должен прилагать усилия, нажимая на него в процессе сверления. А вот при работе с перфоратором – наоборот. При дополнительном нажатии на него качество работы снижается и увеличивается риск более быстрого износа механизма.

Если упростить, то ударная функция у дрели является дополнительной, а у перфоратора – основной. К тому же, при одинаковой мощности и габаритах, перфоратор будет иметь больший вес и стоимость, нежели ударный вариант его “младшей сестры”.

Критерии выбора хорошего инструмента

Выбор в пользу той, или иной модели зависит от того, как вы планируете его использовать. Если вам нужно время от времени просверливать пару-тройку отверстий и периодически ввинчивать шурупы, то вам достаточно будет и ударной дрели. А вот если вы въезжаете в новую квартиру, или собираетесь делать капитальный ремонт в нынешней, что предполагает штробление стен, срезание косяков, долбление полов, то однозначно, стоит приобрести перфоратор.

На что обратить внимание

Если вы остановили свой выбор на ударной дрели, вот несколько пунктов, на которые следует обратить внимание при покупке инструмента:

• Мощность. Чем она больше, тем легче и удобнее изделие в работе.
• Количество оборотов (скорость вращения) на холостом ходу.
• Возможность регулировки скорости вращения.
• Диаметр отверстий, которые образовывает ударная дрель в различных материалах в режиме с ударом.
• Наличие возможности реверсивного движения (движения в обе стороны). Для случаев, когда нужно вывернуть винт, либо извлечь застрявшее сверло из материала.
• Количество скоростей (одна, две или больше).
• Наличие дополнительных насадок «отверток».

Ударную дрель также можно использовать как шлифовальную машинку, болгарку и стационарный станок для сверления (закрепляется неподвижно на столе).