PDA-0546 (Разработка и изготовление декоративной резной вазы с подставкой), страница 6

Изготовленный таким образом инструмент затем закаливают. Но многие инструменты из напильника или надфиля можно изготовить и холодным способом, тогда не потребуется термическая обработка.

Легированные и быстрорежущие стали отжигают и закаливают при значительно более высоких температурах, но их термическую обработку в домашних условиях делать нельзя. Изготовлять из такой стали инструмент можно только холодным способом на абразивном круге и точильном бруске. Они не поддаются сверлению, отпиливанию ножовкой или обработке напильником. Поэтому выбранная заготовка из такой стали (так же как и напильник из углеродистой стали, если речь идет о холодном способе обработки) должна более или менее соответствовать форме и размерам изготовляемого инструмента. Эту заготовку доводят на абразивном круге (или алмазном круге с тонким диском), на наждачном бруске и с помощью алмазного надфиля — для незначительного стачивания стали. Такими заготовками могут быть: машинное ножовочное полотно для изготовления ножа, резака, тесака (взамен топора); трубка соответствующего диаметра для полукруглых стамесок и резцов; дисковые фрезы для пластинчатых режущих инструментов (цикли, резаки типа "коготок", скоблюш-ки, плоские стружки, фигурные железки для калевок и др.); полуобоймы шарикоподшипника, отвертки, автомобильные рессоры, клапаны и т.д.

Е

Рисунок 3 — Самостоятельное изготовление резца

сли же имеется "случайная" заготовка, сорт стали которой неизвестен, есть простой, хотя и не совсем точный, способ определения годности такой стали для режущего инструмента: провести по заготовке ребром надфиля. Если надфиль её "берёт", т.е. сталь легко стачивается, она непригодна для инструмента, а если же надфиль скользит по заготовке или "берёт" её с трудом, сталь хорошего качества. Остается выяснить, какая это сталь. Принадлежность её к углеродистой, легированной или быстрорежущей можно определить по цвету искр при обтачивании на точильном круге, о чем будет сказано ниже.

Для определения качества ножа можно применить такой старый способ. Два ножа — один из них проверенный — слегка ударяют друг о друга кромками заточенных лезвий (ближе к ручкам). На ноже слишком мягкой стали останется зазубрина, нож хрупкого металла крошится.

Итак, какие же резчицкие инструменты можно сделать самому, а какие купить? Лучше сделать все, кроме полукруглых стамесок, начиная от средних, шириною в палец и крупнее, тем более что они в продаже имеются. Даже плоские стамески, купленные в магазине, все равно необходимо перетачивать, а эта работа ненамного меньше изготовления такой же стамески из плоского напильника. К тому же для покупки прямых стамесок надо потратить и время, и деньги, а старые напильники или надфили желаемой ширины достать нетрудно. Кроме того, покупные стамески иногда бывают из плохо закалённой стали, бывает, что конец стамески сожжён при спешном затачивании лезвия. Пробовать же надфилем стамеску при покупке не всегда удается, а цвет побежалости, который образовался при случайном пережоге, мастером-бракоделом уже снят на том же точиле. И может получиться так, что, потратив время (и не малое!) на заточку купленной стамески, хороший инструмент не получишь.

Такого риска нет при изготовлении стамески из напильника, только перетачивать его на стамеску холодным способом лучше самому, чтобы быть уверенным, что пережога лезвия нет.

Познакомимся подробнее с каждым из наиболее употребляемых инструментов резчика, а также с возможностью изготовить его самостоятельно.

2.4.1 Изготовление ручек и черенков для инструментов

Ручки и черенки инструментов для резьбы можно разделить на используемые постоянно и периодически. О ручках тех инструментов, которые постоянно и долговременно находятся в употреблении, таких, как топор, нож, пилы, рубанки, пойдёт речь при описании указанных инструментов. В данном разделе охарактеризуем ручки и черенки в первую очередь тех инструментов, которыми пользуется мастер в условиях квартиры или на другом стационарном рабочем месте.

Ручки стамесок, резцов, клюкарз: они должны быть удобными и не наминать ладонь. Наиболее удачная форма овальная или круглая, но обязательно нужно снять небольшие плоские фаски (грани) с двух сторон, чтобы резец не скатывался со стола. Прежде чем сделать плоский срез на ручке, нужно положить её на стол и наметить место, на которое она будет ложиться. Конец ручки должен быть закруглённым и гладким.

Черенки инструмента лучше делать разными по форме, по размеру и по цвету, чтобы во время работы их было легко найти на столе. Заметим, что с этой же целью нужно периодически убирать из поля зрения не используемый в данный момент инструмент.

Ручка долота или стамески, предназначенная для удара по ней киянкой, делается с металлическими кольцами на концах, предохраняющими ручку от раскалывания. В крайнем случае, её можно обмотать слоем витков крепкой веревки. Древесину для неё лучше подобрать из свилеватого твёрдого дерева. Среди различных пород древесины, годных для изготовления ручек, в первую очередь подходит рябина, затем граб, ясень, вяз, можжевельник, берёза.

Для ручки изготовляют сначала брусок, в нём просверливают отверстие, зажимают ручку в тисках или в верстаке и вбивают в неё стамеску. Только после этого ручке придают нужную форму, постоянно проверяя, нет ли перекоса или искривления. Отверстие под стамеску в бруске будущей ручки (черенке) сверлят с таким расчетом, чтобы хвост стамески вошёл в него с усилием: либо отверстие делают несколько короче, когда хвост стамески острый и его можно забить, либо отверстие делают несколько меньшего диаметра, когда речь идёт, например, о самодельном резце, выполненном из напильника. Заготовку черенка зажимают в тисках так, чтобы предотвратить возможность предполагаемого раскола, обычно поперек годовых колец.

Стамеску забивают, зажав её в маленькие тисочки (ударять по тисочкам), если нет у неё упора, или киянкой через деревянный брусочек твёрдой древесины, наложенной на лезвие так, чтобы слои древесины шли поперек лезвия. Периодически вспомогательный брусочек освобождают от вонзившегося в него лезвия и приставляют новым местом.

Значительно проще, но с большим риском можно забить брусочек черенка на зажатую в тиски стамеску. Но это делают только в случае уверенности прочности древесины изготовляемого черенка.

Обструганный вручную или рубанком черенок обтачивают рашпилем, шлифуют шкуркой и покрывают подсолнечным маслом. Можно также покрыть лаком.

Для многочисленных напильников лучше иметь одну сменную ручку, иначе они будут занимать много места, хотя каждый специальный инструмент лучше универсального.

Временные ручки для мелких и редко употребляемых резцов можно сделать простым обматыванием конца резца бинтом с нитками или лейкопластырем.

Более крупные ручки периодического пользования удобно обернуть верёвкой, полиэтиленовым шнуром или проводом либо насадить на них резиновую трубку. Ручки таких ударных инструментов, как тесло, молоток, целесообразно изготовлять из металлической трубки, которая не сломается и не соскочит, если её хорошо насадить. Примером этого может служить изготовление ручки для тесла.

2.5 Закалка инструмента

Не каждую сталь можно подвергать термической обработке в домашних условиях. Но как раз наиболее распространенная, углеродистая, сталь, из которой изготовлены многие инструменты, в том числе напильники, поддается закалке легко. А поскольку старые напильники — удобные заготовки для выполнения, например, прямых и полукруглых стамесок, особенно полукруглых резцов, которых в продаже нет, мы познакомимся с термообработкой подробнее.

Итак, инструмент из углеродистой стали можно закалить в домашних условиях. Закалка включает две операции.

Во время первой операции инструмент нагревают до вишнево-красного свечения на газовой горелке или другим способом. Хорошо прочищенная кухонная газовая горелка для нагрева небольших инструментов вполне подходит. Ещё удобнее с этой целью использовать печь в сельском доме. Нагретый инструмент быстро опускают в воду, сосуд с которой находится как можно ближе к горелке, и резко перемещают его, чтобы избавиться от образующейся вокруг паровой оболочки, мешающей контакту металла с водой.

Вторая операция (отпуск) заключается в смягчении закаленной до хрупкости стали. Теперь резец нагревают незначительно, контролируя цвет побежалости. Поэтому образовавшуюся на инструменте окалину при первой операции нужно снять легкой полировкой до блеска на мелкой шкурке (хотя бы фаску заточки), стараясь не испортить лезвие. На пламени нагревают участок на расстоянии 1-2 см от конца резца. Нельзя нагревать сам режущий кончик, который может быстро перегреться. Кончик должен нагреться внутренним теплом, идущим от стержня. Надо следить за цветом побежалости на полированной поверхности, уловить момент, когда режущий кончик из синего начнет превращаться в вишневый, и резко опустить его в воду (лучше со слоем масла на поверхности).

Затем инструмент, например резец, пробуют на дереве и затачивают ещё раз начисто. Если при резьбе режущая кромка выкрашивается, необходимо повысить температуру второго нагрева до соломенного цвета побежалости.

Мнущееся лезвие инструмента говорит о несоответствии режима закалки сорту стали или о неудачно проведённой операции: недостаточно высокой температуре первого нагрева, замедлении при опускании в воду, не резком охлаждении из-за слоя пара, образовавшегося в канавках и пазухах инструментов, слишком высокой температуре отпуска.

В иных случаях, когда инструмент изготовлен не из углеродистой стали, лучше обратиться за помощью к специалисту, так как в домашних условиях не удастся получить достаточно высокую температуру для закаливания высококачественных сталей.

Для резчика, имеющего возможность нагреть инструмент, например, в муфельной печи или кузнечном горне, приведём некоторые основные рекомендации.

Сорт стали можно ориентировочно определить по искре на точильном круге в затёмненном месте. Так, белый пучок искр с отдельными звездочками указывает на то, что сталь углеродистая, требует незначительного нагрева при закалке (до температуры 780°С — вишнево-красное свечение) и отпуска при переходе цвета побежалости от фиолетового (для режущего инструмента) к соломенному (для работы киянкой). Термическую обработку такой стали можно вести дома на газовой горелке.

Если короткий пучок тёмно-красных искр почти без звездочек, сталь быстрорежущая Р18. Она требует высокой температуры закалки — около 1270°С, что соответствует ярко-белому свечению. Добиться этого можно только в большой муфельной печи или в кузнечном горне.

Немного ниже температура закалки (около 1230°С) у быстрорежущей стали Р9. Она закаливается при светло-желтом свечении, а на точильном круге дает красновато-оранжевые искры с небольшим количеством звездочек.

Другие легированные стали (хром даёт едва различимые желтые искры, вольфрам — хорошо выраженные красные) закаливаются при светло-красном свечении (температура 820-900°С). Легированные стали лучше закаливать в масле или в подогретой до температуры 70°С воде.

Приблизительно такая же температура требуется и для отжига стали перед её обработкой: легированные стали нагревают до 1000°С, быстрорежущие до 1200°С. После нагрева они должны медленно остывать вместе с печью.

Следует учесть, что при высоком и длительном нагревании происходит выгорание углерода. Поэтому лучше не делать закалку инструмента с очень тонким участком, или после закалки снять на бруске или точиле с охлаждением острый обезуглероженный кончик. По этой же причине не надо бояться делать заточку инструмента, особенно первую, до образования заусенца по всей длине лезвия. Также, если первая пробная резьба закаленным и заточенным инструментом не дает желаемого результата, надо повторить заточку.

2.6 Заточка инструмента

Весь секрет изготовления хорошего резчицкого инструмента складывается из двух факторов: правильной заточки и правильно выбранного сорта стали, которая эту заточку долго сохраняет, не мнётся и не выкрашивается от любой древесины. Если сорт стали не всегда зависит от мастера, то заточка зависит только от него. Но для её правильного выполнения надо иметь некоторые знания.

Затачивание инструмента состоит из двух операций.

Задача первой операции — добиться ровной плоскости стачивания (она называется фаской) без заоваливания её на самой кромке и без пережога стали. При этой операции стачивают металл с одной стороны режущей части инструмента (как у стамесок) или с двух её сторон (как у ножа) с образованием требуемой для данного инструмента формы лезвия. Другая задача первой операции — поставить фаску под определенным углом по отношению ко второй плоскости (пласти или фаске) при жале лезвия, требуемым именно для данного инструмента. Этот угол, называемый углом заточки, бывает различным: 7-8° у ножа, 15-25° у стамесок, 37-42° у рубанков и 50-53° у специального рубанка — шлифтика. Мы о нем будем говорить отдельно при описании каждого конкретного инструмента.

Угол заточки инструмента находится в строгой зависимости от угла наклона режущей грани (плоскости) лезвия по отношению к поверхности древесины, что определяется сложной формулой. Если в таких инструментах, как нож, стамески, топоры, мы можем к углу наклона режущей грани приспособиться в процессе работы, а значит, и угол заточки при лезвии может варьироваться в зависимости от потребности (срезания древесины вручную или ударами молотком, киянкой, тяпанием топором), то в других инструментах, например рубанках, этот угол заточки должен быть выдержан строже.