Как сделать шершавую поверхность на металле

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 06.09.2024

Продольный сатин. Этот вид обработки среди ножеделов считается премиальным, так как на него может потребоваться даже больше времени, чем на изготовление самого клинка, и делается он только вручную. Чтобы сделать продольный сатин, Вам понадобится много наждачной бумаги разной зернистости, начиная от самой крупной (Р80), и заканчивая, хотя-бы, Р600 или Р800. Лучше всего использовать качественную наждачку по металлу, которую можно купить в магазинах, торгующих автомобильными красками. Кроме наждачки Вам потребуется притир – какая-нибудь пластина с идеально ровной поверхностью, например, текстолит, оргстекло или небольшая полоса хорошо отшлифованной стали.

Полировка металла: особенности подготовительного и основного процессов. Классы полировки металла по ГОСТ. Различные способы, средства и станки для полировки и шлифовки металла до зеркального блеска.

Полировка металла – это финишный этап изготовления изделий из металла и сплавов, который заключается в снятии максимально тонкого слоя материала с поверхности детали. Существует большое количество способов, с помощью которых можно отполировать до блеска изделие как дома, так и в условиях промышленного производства.
О них подробно рассказывается в данной статье.

Описание и свойства процесса полировки

ГОСТ 9.301-86 регламентирует требования к качеству обработки изделий из металла в результате полировочных работ. Нет особых указаний в отношении блеска поверхностей после шлифовки, однако после полировки должны исключаться различные дефекты, борозды, царапины, заусеницы, коррозии и прочее.

Одним словом, мероприятия по полировке призваны придать изделию привлекательный внешний вид и потребительские качества.

Существуют 14 классов шероховатости, которые указываются в специальных чертежах в соответствии с ГОСТ 2789-59.

Классы полировки и требования к ним представлены в таблице ниже.

Описание поверхности	Размер шероховатости (до мкм)	Класс полировки	Механический способ обработки
Следы обработки очень заметны	320	1	Строгание, заточка и фрезеровка
	160	2
	80	3
Следы обработки видны очень слабо	40	4	Обработка мягким абразивом, получистовая обработка
	20	5
	10	6
Следы обработки не видны вообще	6,3	7	Тонкое течение, шлифовка
	3,2	8
	1,3	9
Поверхность металлического изделия идеально гладкая и имеет характерный зеркальный блеск	0,8	10	Финишная полировка, мягкое полирование
	0,4	11
	0,2	12
	0,1	13
	0,05	14

Подготовительные этапы

Промышленные предприятия, которые занимаются различными видами обработки металла, осуществляют проверку состояния поверхностей до начала шлифовки. До применения различных химических реагентов и полировальных станков деталь необходимо подготовить к дальнейшим этапам полировки, для этого воздействуют на изделие одним из механических способов:

обработка детали сжатым воздухом совместно со специальными крупноабразивными элементами, которые удаляют с поверхности крупные наросты коррозии и ржавчины;
зачистка поверхности изделия щетками с жесткой щетиной для удаления признаков окисления и шлама (пыль, образованная в результате чистки грубым абразивом);
обезжиривание поверхностей от следов предыдущих средств полировки посредством обработки теплыми органическими растворителями;
применение щелочных растворов для удаления остатков минеральных веществ с содержанием масла;
электрохимическое обезжиривание (погружение изделия из металла в электролит).

Все эти способы чаще всего применяются в условиях промышленного производства. Дома для подготовки изделия из металла к полировке достаточно обработать поверхность наждачной бумагой различной жесткости.

Способы полировки металла

Для полировки металла до зеркального блеска в домашних условиях чаще всего применяют специальную пасту, например ГОИ или алмазную, популярную среди домашних мастеров, а также полировальный станок с абразивным кругом.

На предприятиях по обработке металла используются следующие виды полировки:

механическая;
химическая;
электрохимическая;
при помощи плазмы;
лазерная;
ультразвуковая.

Механический способ

Одним из самых эффективных способов самостоятельной полировки металла является обработка поверхности изделия полировочной машинкой.

Шлифовальный станок — незаменимый инструмент для качественной полировки металла до появления первоначального сияния. У машинки для полирования имеется так называемый абразивный круг, покрытие которого будет зависеть от характера работ и материала.

Сам процесс обработки металла с помощью шлифовальной машинки будет происходить следующим образом:

Круги для полировки и участок металла, который необходимо обработать, смачиваются водой. Для обработки металла диск должен вращаться на скорости 1400 оборотов в минуту. Необходимо предусмотреть, что при такой скорости вращения брызги будут разлетаться на 1–1,5 метра, поэтому необходимо позаботиться о соответствующей защите лица и одежды.
Обрабатываемая плоскость начнет нагреваться в результате трения, а вода будет испаряться. В результате такого взаимодействия будут удаляться неровности и шероховатости, образуя на основании абразивного круга засоры из металлических частиц и воды. Каждые несколько минут необходимо выключать станок и промывать диск под струей воды. Частички металла следует убирать не только с инструмента, но и с поверхности изделия.
Для достижения зеркального блеска рекомендуется использовать войлочный материал. Такая насадка надевается на шлифовальный диск так, чтобы края выступали за границу круга на 1–1,5 см. Войлок и поверхность металлической детали необходимо смочить водой, после чего происходит финишная полировка металла.

Если в наличии нет специального станка, можно использовать такое средство для полировки, как наждачная бумага. Сперва необходимо обработать поверхность наждачкой крупного абразива, а затем более мягкого. После перехода с одной зернистости на другую можно приступать к финишному этапу обработки.

На завершающем этапе используют полироль. Для металлических изделий, как и для каменных поверхностей, отлично подходит алмазная паста, которая может вернуть поверхностям идеальную гладкость и зеркальный блеск. Тканью, на которую наносится полировочная паста, тщательно обрабатывается поверхность металлического изделия.

Химическое полирование металла

Химическое полирование является наиболее эффективным решением в отношении изделий из металла и сплавов, имеющих декоративную функцию.

Суть химического способа чистки металла заключается в том, что всю работу по восстановлению поверхности изделия выполняют специальные растворы из химических реагентов и кислот.

Раствор необходимо нагреть до определенной температуры, которая зависит от составляющих металлического сплава, после чего изделие из металла погружается в раствор на несколько минут. Между металлом и химическим раствором происходит реакция, в результате которой разрушается дефектный слой изделия.

Для того чтобы погрузить деталь в раствор, используются специальные держатели. Нет необходимости применять ручной труд, а обработка металла происходит равномерно по всей поверхности.

Однако у данного способа есть недостаток: после процедуры поверхность изделия скорее матовая, нежели блестящая. Кроме того, данный метод требует соблюдения ряда правил безопасности.

Электрохимическая полировка металла

Электрохимическая полировка металла на первый взгляд проходит так же, как и химическая. Деталь нужно опустить на дно резервуара с раствором, но при этом необходимо обеспечить прохождение электрического тока через изделие.

Ток ускоряет процесс разрушения оксидного слоя даже в еле заметных углублениях на поверхности металла.

В результате изделие приобретает идеальную гладкость. Данный способ отлично подойдет тем, кто ищет ответ на вопрос, как отполировать металл до зеркального блеска.

Недостатком данного метода являются большие затраты электроэнергии и необходимость регулярной замены химического раствора.

Полировка при помощи плазмы

Полировка металла при помощи плазмы схожа с электрохимическим способом чистки: изделие также погружается в химический раствор с последующим проведением через него электрического разряда.

Однако электролитно-плазменный способ подразумевает использование не смеси химических реагентов и кислот, а безвредного раствора, получаемого из солей аммония.

Результатом электроплазменной полировки будут не только зеркальный блеск и идеальная гладкость, но и дополнительная защита от образования коррозии.

Лазерная полировка металла

Процесс полировки металла посредством лазерной установки исключает необходимость применения различных полиролей, растворителей и абразивных частиц.

Лазерное устройство воздействует на поверхность металлических изделий путем подачи импульсов света. Энергия, соприкасаясь с металлом, преобразуется в плазму, ее частицы распадаются, что приводит к появлению ударной волны.

Импульс света не имеет достаточной длины, чтобы повредить изделие, однако расщепляет поврежденные частицы металла.

Ввиду этой особенности лазерного луча, если изделие требует глубокой чистки, на один и тот же участок поверхности металла придется воздействовать несколько раз.

Лазерная установка, выполненная из стали, имеет такую особенность, как самоограничение. Устройство само снижает интенсивность воздействия и мощность луча, как только лазер доберется до слоя металла который не нуждается в полировке.

Ультразвуковая полировка металла

Полировка металла ультразвуком является одним из видов обработки различных поверхностей путем дробления, то есть разрушение дефектного слоя поверхности осуществляется после оказания нагрузки на материал.

Колебания ультразвуковой волны образуют сколы и трещины, в результате чего верхний слой металла отходит сам собой, как яичная скорлупа.

Данный способ выручает в том случае, если материал не является проводником электрического тока и не может выступить в качестве анода при электрохимической чистке. Он также отлично подходит для шлифовки тонких и хрупких изделий, включая драгоценные камни и металлы.

Технология ультразвуковой обработки металла выглядит следующим образом:

В специальный рабочий сектор устройства помещается состав из абразивных элементов.
Аппарат располагается в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности.
Вибрирующее устройство заставляет абразивные элементы колебаться, затрагивая при этом верхний слой изделия.
Дефектный слой под воздействием колебаний трескается и разрушается.

В качестве абразивных элементов могут выступать кремниевые или боровые частицы на карбидной основе, а вибрирующим фактором – подача пресной воды.

Если у вас есть опыт полировки металла с помощью промышленных и подручных способов, поделитесь им в комментариях.

Одним из вариантом финальной обработки металла является шабрение (шабровка). С помощью этой операции можно получить чистую, гладкую поверхность, у которой будут отсутствовать выемки, выпуклости. Основная особенность этой техники — она позволяет снять очень тонкие слои металла — от 0,01 до 0,5 миллиметров в зависимости от типа инструмента, способа обработки.

Главный минус шабрения заключается в том, что эту процедуру сложно механизировать, поэтому выполняют ее опытные слесари. Но что такое шабрение с технологической точки зрения? Какие есть особенности у этой операции? В статье эти вопросы будут рассмотрены в деталях.

Краткие сведения об операции

Шабрение — это особая разновидность слесарной обработки металла, которая выполняется с помощью специального инструмента, называемого шабером. Шабровка обычно выполняется для обработки различных металлов (сталь, чугун, медь, алюминий, многокомпонентные сплавы). Хотя шабер можно адаптировать для обработки и других поверхностей — дерево, пластик, мягкий камень. С технической точки зрения шабрение представляет собой соскабливание слоев с поверхности детали. Шабер представляет собой ручной инструмент с деревянной ручкой, один из концов которого является заостренным.

Шабер обычно трех- или четырехгранный, хотя для некоторых вариантов обработки применяются более сложные инструменты. Используется для зачистки поверхности листового металла, а также для зачистки кромок и концов, для нанесения рисунков и надписей, для гравировки металлических изделий. Перед шабрением металлическое изделие может покрываться специальным составом-герметиком, что хорошо сказывается на точности операции. Габариты шабера обычно являются небольшими (от 30 до 40 сантиметров в длину), поскольку инструмент должен хорошо сидеть в руке.

Основную часть инструмента выполняют из инструментальных сталей, которые хорошо выдерживают механическую нагрузку при длительном напряжении. Такая сталь хорошо выдерживает воздействие химически активных веществ, поэтому шабер не покрывается коррозией и не растрескивается. Инструментальная сталь проста в производстве, что снижает цену инструмента.
На концах инструмента могут устанавливаться режущие пластинки из твердосплавных сталей. Такая сталь хорошо поддается заточке (при нагреве или без него), однако во время работы она не затупляется и долго сохраняет свою форму, что позволяет шаберу сохранять свои практические свойства. Твердосплавная сталь более дорога в производстве, поэтому ее используют обычно в виде небольших пластин, вставляемых в основную часть шабера.

Технологические особенности

Высокая точность обработки. Инструмент-шабер является очень точным, а с его помощью можно снимать слой металла толщиной от 0,01 до 0,5 миллиметров. Если рабочему нужно срезать более широкий слой, то он либо использует более грубый инструмент, либо просто повторяет операцию несколько раз, пока не получит нужные результаты.
Возможность работы с деталями сложной формы. Лезвия шабера разной формы, что позволяет работать как плоскими объектами, так и различными сложными объектами (скажем, с подшипниками или деталями автомобилей). Это делает технологию универсальной, простой в использовании.
Невозможность механизации. Шабровка является достаточно тонкой сложной процедурой, а для ее проведения необходимым соответствующий опыт. По очевидным причинам шабрение нельзя автоматизировать, что снижает популярность технологии (хотя шабер можно подключить к пневматическим устройствам).

Техника шабрения

Методика шабровки зависит от характера режущего инструмента и формы обрабатываемой детали. Операцию рекомендуется проводить в заводском цехе, в котором установлено оборудование для фиксации обрабатываемой заготовки. Это могут быть тески, пресс. Перед шабрением человеку рекомендуется надеть надеть рабочий костюм, который будет защищать его одежды от частичек пыли, грязи. Вытяжку в рабочем цехе можно не ставить, поскольку образовавшийся металлический мусор не представляет угрозы для здоровья. После проведения шабровки рекомендуется принять душ или ванную, чтобы избавиться пыли, грязи, мусора, которые могли прилипнуть к коже во время операции.

Для работы с плоскими обширными поверхностями используются плоские шаберы, обладающие широкой зачищающей пластиной. Это ускорит процедуру обработки, а также сделает поверхность более гладкой. Если Вы обрабатываете узкую запчасть (скажем, подшипники) либо наносите рисунок, то рекомендуется применять шабер с узкой насадкой. Такая насадка сможет попасть в труднодоступные места, а также сделает зачистку очень точной. Шабрение дерева, пластика делать просто — Вы подносите инструмент к краю обрабатываемой поверхности, помещаете инструмент на небольшую глубину и с помощью мускульных движений снимаете внешнюю поверхность слой за слоем.

Этапы шабрения

Притирка и шабрение — в чем разница?

Абразивы

Мягкие абразивы. В эту категорию входят гомогенные смеси или пасту, пригодную для шлифовки. Примеры мягких абразивов — алмазные пасты, алмазная крошка, пасты ГОИ. Мягкие полировочные абразивы производят более щадящий, мягкий эффект на материал, поэтому их применяют для полировки пластичных металлов. Это медь, его сплавы, алюминий, чугун, отожженная сталь. Также их применяют для обработки неметаллических материалов (скажем, для работы с деревом или пластиком).
Твердые абразивы. В эту группу входят как отдельные вещества, так и специальные объекты, сделанные человеком непосредственно для шлифовки. Примеры твердых абразивов — наждачная бумага (с добавлением алмазной пыли или без нее), кварц, корунд, электрокорунд, карбид кремния. Твердые абразивы отличаются более грубой неоднородной структурой, поэтому их используют для шлифовки твердых металлических материалов. Это сталь, твердые разновидности чугуна, некоторые виды алюминия. Твердые абразивы могут применяться для обработки дерева и пластика, однако обработку нужно делать аккуратно, чтобы не повредить деталь. При желании можно комбинировать обработку твердыми и мягкими абразивами, чтобы достичь оптимальных результатов.

Этапы притирки

Сперва на притирочный пресс наносится мягкий или твердый абразив, сверху кладется обрабатываемая деталь, а потом выполняется ее шаржирование. Для шаржирования могут применяться плиты, бруски, валики (в зависимости от формы объекта). Если абразив под действием сил гравитации выпадает из инструмента, то на поверхности может наноситься липкая смазка, которая будет удерживать шлифовальные частички.
После шаржирования можно приступать к притирки. Для этого притирочные плиты, бруски или валики начинают вращаться в одном или различных направлениях. За счет это усиливается контакт абразива с поверхностью обрабатываемой поверхности, что может приводить к срезу верхних слоев металла. Глубина обработки обычно находится в прямой зависимости от времени обработки — чем дольше идет притирка, тем шире будет слой металла, который будет срезан с помощью притирки.

Заключение

Подведем итоги нашей статьи. Шабровкой называют технологию, с помощью которой можно выравнивать различные изделия из металла, дерева или камня. Это могут быть металлические листы, подшипники, автомобильные запчасти, изделия сложной формы. Для шабровки используется специальный инструмент, который называют шабером. Он имеет вид металлического изделия с деревянной ручкой, у которого имеется один заостренный конец. Шабер обычно делают из двух разновидностей стали: инструментальная сталь используется для изготовления основного инструмента — тогда как конец-резак делается из острой твердосплавной стали, которая сохраняет форму при обработке.

То, что металл темнеет – вполне естественный процесс. Потому антикварные, старинные вещи не могут сами по себе блестеть как новые. Потемнение считается благородным признаком, верным знаком, действительно, ценной вещи. Но и современное изделие можно искусственно состарить. Делают это в декоративных целях, и используют для этого патину.

Что это такое?

Конечно, недобросовестные люди используют патинирование в мошеннических целях, с его помощью стараются выдать обычную металлическую вещь за старинную. Но в основном патину применяют исключительно в декоративных целях. В интерьере иметь вещь, которая напоминает антиквариат, хотят многие. Держать дома подлинный антиквариат могут единицы. Но ведь внешнего эффекта вполне может быть достаточно, и патина позволяет его достичь. Ненатуральную патину создают с помощью кислот и окислителей в составах специальных смесей. Удается добиться разных оттенков патины: она может быть зеленой, рыжей, черной.

Естественная патина образует свой цвет сообразно условиям, в которых она формировалась. Цвет искусственной зависит от компонентов состава.

Разновидности

Самые распространенные виды патинирования – золочение, чернение, серебрение. Чаще патинирование проводят на контрасте: например, темная основа – светлая патина, и наоборот. Если основой будет темно-матовый графит, его лучше патинировать золотом либо бронзой – даст эффект старой бронзы. Если изделие имеет окрас темного или светлого графита, патинировать его лучше серебром, можно добиться эффекта черненого серебра, черного железа. А вот медная краска с разными оттенками коричневого придаст поверхности кованого изделия медный вид.

Если на медную краску нанести бронзовую или золотую патину, получится изделие под бронзу либо латунь. Если изделие предназначено для светлого интерьера, лучше использовать те, что покрыты белой краской с эффектом потертости, патинированные золотом. Можно ориентироваться на такие моменты: серебро считается холодным оттенком, в интерьере, где необходимы свежесть и строгость, это работает. Золото придает изысканности, то есть ей еще нужно соответствовать, весь интерьерный ансамбль должен петь в унисон. Бронза символизирует благородство, а медь делает отсылку к Средневековью.

Если же возвращаться к натуральным истокам, самый распространенный вид патины – оксид меди. Поверхность, которая будет окрашена оксидом меди, имеет зеленоватый оттенок. А вот если оксид меди появится на стали, цвет будет желтый либо охровый. Если на латуни и бронзе – коричневый, а если на серебре – темновато-серый.

Для металла традиционно используют порошковую (кузнечную) патину, в то время как для дерева потребуется акриловая. Первым видом порошковой патины считается серебрянка, то есть порошок, который до использования смешивают с олифой. Кузнечные краски обычно матовые, но патина придает металлу больше благородного блеска.

Кстати, порошковую патину можно купить и уже готовой. А чтобы удобнее ею было пользоваться, при окрашивании можно смешать ее с сольвентом либо ксилолом.

Читайте также: