5-Пескоструйная_обр (1053463), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Важную роль при обработке играет размер частиц. Максимальная величина зерен абразивного материала не должна превышать 20 мм. Зерна больших размеров в потоке абразива имеют соответственно большую скорость по сравнению с зернами меньших размеров. В струе абразивного материала меньшие по размеру зерна тормозят большие и они сталкиваются друг с другом. Поэтому большое количество зерен малого размера замедляют скорость зерен нормальной величины, в результате снижается производительность потока, но при этом обрабатываемая поверхность приобретает бархатистый вид. Для глубинной абразивной обработки выгоднее работать с зернами больших размеров, они разрушают стекло на большую величину. Если часть гладкой поверхности стекла прикрыть шаблоном 1 (рис.5.9), а открытую часть поверхности обработать струей абразивного материала, то после удаления шаблона на поверхности образуется матовый рисунок, повторяющий очертания шаблона. При этом большое значение имеет размер падающих частиц. Зерно 5 большого размера соударяется с поверхностью стекла 2 у края шаблона, оставляя при этом слишком большую по размеру “мертвую зону” 4, куда не попадает абразивный материал. Другое зерно 3 такого же размера может удариться о край шаблона и отскочить от него на значительное расстояние. Все это приводит к тому, что рисунок имеет нечеткие очертания. При использовании мелких зерен контрастность изображения повышается, так как уменьшается размер “мертвой зоны”. Для того чтобы получить хорошо обработанную поверхность с четким рисунком, нужно использовать классифицированный по фракциям материал.
Рис. 5.9. Схема абразивно-воздушной обработки поверхности изделия с использованием маски (трафарета): 1 – трафарет, 2 – стекло, 3,5,6 – зерна, 4 – “мертвая зона”
При абразивно-воздушной обработке следует помнить, что с воздушным потоком за пределы камеры выносятся частицы абразива и стеклянная пыль. Для улавливания выбросов используются разного рода фильтры. Наилучшими показателями очистки обладают фильтры-циклоны. Они представляют собой надежные и эффективные пылеулавливающие аппараты, предназначенные для улавливания из воздуха мелкодисперсных частиц диаметром от 0,5 мкм. Фильтры позволяют возвращать очищенный воздух в цех.
Принцип работы фильтра (рис.5.10) основан на улавливании пыли фильтрующим материалом при прохождении через него запыленного воздуха. По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности картриджей возрастает аэродинамическое сопротивление фильтра и снижается его пропускная способность. Для устранения этого явления в фильтре предусмотрена автоматическая регенерация запыленных картриджей импульсом сжатого воздуха.
Рис.5.10. Типовой фильтр-циклон
Запыленный воздух поступает по воздуховоду через патрубок 1 в корпус 2 с сепаратором 3, проходит через картриджи 4, собранные на панели 5, при этом частицы пыли задерживаются на их наружной поверхности, а очищенный воздух поступает в отсек “чистого” воздуха 6 и через патрубок 7 отводится из фильтра. К отсеку “чистого” воздуха подключен ресивер сжатого воздуха 8 с электромагнитными клапанами 9. Воздух из ресивера через электромагнитные клапаны поступает на продувочные трубы 10. Фильтр снабжен бункером 11 для сбора пыли и шлюзовой питатель 12 для вывода пыли из корпуса фильтра.
5.7. Защитные и маскирующие пленки. Защитные (маскирующие) пленки служат для экранирования локальных участков стекла от действия зерен абразивных материала. Вид и толщина пленки зависит от вида обработки и требований к рисунку (например, одноуровневый или многоуровневый). Хорошие результаты дают самоклеющиеся виниловые пленки белого матового цвета. Они имеют толщину от 80 до 180 мкм. Стоимость белой кленки невысока, цветная же или металлизированная пленка стоит существенно дороже, хотя имеет большую толщину и стойкость. Для сложных и дорогих многоуровневых рисунков может использоваться специальная плена для пескоструйных работ толщиной от 250 до 450 мкм.
Обработка стекла без маскирующей пленки создает матированный слой либо по всей площади, либо локально. При локальном безтрафаретном матировании наблюдается плавный переход от нематированного участка к матированному.
Обработка с маскирующей пленкой (трафаретом) позволяет создавать на стекле рисунки разной сложности и чёткости.
Для серийного производства стекол с матированным изображением используют металлические трафареты с рисунком в виде простых геометрических фигур (круги, квадраты, простые фигуры) равномерно распределенных по поверхности с заданным шагом (рис.5.11).
На рисунке 5.12 представлены многоразовые металлические трафареты со сложным рисунком.
Одноразовые пленочные трафареты (рис.5.13), вырезанные вручную или на плоттере, дают возможность создать на стекле практически любой рисунок. Глубина пескоструйной обработки может достигать нескольких миллиметров, создавая эффект объемного изображения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.5.11. Многоразовые металлические трафареты с геометрическим рисунком.
|
|
|
|
Рис.5.12. Многоразовые металлические трафареты со сложным рисунком
Рис.5.13. Рисунки одноразовых пленочных трафаретов.
Наивысшей разрешающей способностью и степенью проработки изображения обладают маски на основе плёночного фоторезиста. На разогретое стекло наносят плёночный фоторезист, экспонируют его через трафарет (пленочный или стеклянный), проявляют и задубливают (сушат). На стекле создаётся трафарет с открытыми участками, через которые проводится пескоструйная обработка абразивом наименьшего размера и при невысоком давлении. Размер зерна и рабочее давление определяются экспериментально.
Прекрасно проработанные полутоновые рисунки создаются также с помощью масочного покрытия из смываемой краски, устойчивой к пескоструйной обработке, и наносимой на стекло с помощью сеткотрафаретной печати (шелкографии).
5.8. Операции техпроцесса абразивно-воздушной обработки рисунков. Здесь приводятся операции, которые любой студент при желании может выполнить даже в домашних условиях.
5.8.1. Перенос рисунка на трафарет. На виниловой плёнке рисунок можно выдавить шариковой, карандашом или деревянной палочкой с тупым тонким наконечником. Рисунок можно переводить с помощью копировальной бумаги, но линии контура при этом получаются менее стойкими, поэтому сразу же их надо прорисовывать шариковой ручкой или карандашом.
Затем желательно провести уточнение рисунка на покрытии мягким карандашом или шариковой ручкой. Следует обращать внимание на то, с какой стороны стекла будет наноситься рисунок. Если лицевая сторона должна быть гладкой, то трафарет наклеивают с противоположной стороны стекла, а рисунок выполняет в зеркальном отображении.
Вырезание рисунка на защитных пленках, лучше всего производить медицинским скальпелем или специальным резаком, выполненными из хорошей стали. Такой инструмент продаётся в магазинах для художников и дизайнеров. За состоянием режущей части следует следить и при необходимости править на мелком наждаке или точильном камне.
На предприятии, где студенты проходят практические занятия, рисунок вырезается на режущем плоттере. При необходимости студент может получить инструкцию по применению плоттера.
Отверстие круглого сечения можно пробивать трубками различного диаметра, края которых остро заточены. Параллельные линии режутся заточенными концами раскрытого рейсфедера.5.8.2. Нанесение рисунка на стекло. Заключается в обдувании подготовленного изделия абразивно-воздушной струей в рабочей камере пескоструйной установки. При этом на открытые участки поверхности обрушивается поток песчинок, летящих со звуковой скоростью. От мест попадания зерен песка во все стороны расходятся трещины. Поверхность делается шероховатой, волнистой, матовой с небольшим просвечиванием (светопропускание у стекла, подвергшегося пескоструйной обработке, уменьшается на 15…20%).
Как уже отмечалось, на характер получающейся поверхности во многом влияют свойства абразивных материалов, которыми ведут обработку: твердость, хрупкость, форма и величина зерен абразива. На характер рисунка влияет скорость, с которой абразив подается на изделие. Чем выше давление сжатого воздуха и чем меньше диаметр сопла наконечника, тем больше скорость и тем быстрее абразив разрушает поверхность стекла.
При обработке нужно учитывать:
-
чем дальше удалено сопло от изделия, тем меньше скорость зерен абразива;
-
если струя абразивно-воздушной смеси направлена перпендикулярно поверхности изделия, то абразив разрушает поверхность стекла сильнее;
-
крупные и острые зерна быстрее обрабатывают поверхность стекла;
-
мелкие и округлые зерна более пригодны для сплошного матирования стекла, чем для рельефной обработки.
При больших зернах и падении струи абразива на обрабатываемую поверхность под углом, зона стекла с частичным разрушением поверхности больше, чем при малых зернах и перпендикулярном направлении струи. Именно размерами этой зоны и определяется четкость границ рисунка: чем больше эта зона, тем менее четкие границы рисунка, и наоборот, чем меньше зона, тем больше четкость границ.
Одной из возможных проблем, решаемых студентами во время практических занятий, является поиск технологических режимов обработки (давление воздуха, время обработки, шаг сканирования, диаметр сопла и др.) в зависимости от требований к рисунку (равномерность, глубина рельефа и т.п.)
На последней странице приведены фотографии, раскрывающие суть операций абразивно-воздушного матирования.
32
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
