Отделка готовых изделий из металла

Металлические изделия зачастую подвергают той или иной отделке. Цель всякой отделки - придать изделию красивый и приятный внешний вид и предохранить его от окисления. Для этого поверхность металлического изделия возможно лучше шлифуют и полируют. Отполированные поверхности труднее поддаются окислению. Поверхности легко окисляющегося металла могут быть покрыты тонким слоем более стойкого металла. В этом случае металлические вещи золотят, серебрят, никелируют, хромируют, лудят. Иногда на поверхности металла химическим способом образуют стойкое и красивое какое-либо соединение его. Сюда относятся воронение, патинирование, анодирование и т. п.

Шлифовка металлической поверхности производится напильниками с самой мелкой насечкой, шлифными или бархатными. Чтобы шлифовка получилась чище и напильник не засорялся опилками, изделие шлифуют с деревянным маслом или с мелом, о который трут напильник. При шлифовке плоскостей с острыми ребрами плоскость должна оставаться ровной и совершенно прямой.

Для того, кто научился правильно работать напильником, шлифование не будет чем-либо новым. Единственная, пожалуй, разница состоит в том, что опиливание обычно производят поперек поверхности изделия, а шлифовку вдоль. Напильник держат за ручку и конец и ведут вдоль изделия длинным ребром вперед. Чтобы зажать плоский предмет в тисках, применяют иногда ручные тисочки. Зажимая готовое изделие, надо защищать его поверхность от следов насечки, накладывая на губки тисков накладки: кусочки кожи, картона, дерева.

После напильника поверхность изделия шлифуют мелкой шкуркой. Тут тоже надо не заваливать прямых и острых углов и не менять формы поверхностей. Для этого куски шкурки обертывают или наклеивают на деревянный брусочек или пробку. Круглые стержни шлифуют полоской шкурки, оборачивая ее вполоборота или в целый оборот и протягивая взад и вперед вокруг стержня.

Шлифовальные шкурки относятся к группе абразивных материалов, куда входят еще шлифпорошки, шлифовальные и точильные круги и бруски. Абразивные материалы различают по веществам, из которых они сделаны и по назначению. Для обработки металлов чаще всего применяют абразивы из окиси алюминия (естественные и искусственные корунды, наждак) либо из двуокиси кремния (карбид кремния, кварц, кремень). Назначение материалов для шлифования зависит от размеров зерен, из которых они состоят. Чем мельче зерно, тем чище, ровнее получится обрабатываемая поверхность. Абразивы по величине зерен разделены на группы, и каждая имеет свой номер зернистости. Для обозначения особо мелких (микронных) абразивов перед цифрой ставится буква М. По этим номерам и выбирают для работы тот или иной материал. Шкурки, кроме того, различают еще и по основе - материалу, на который с помощью клея наносится абразив. Это может быть специальная прочная бумага, водостойкая бумага (окрашена в зеленый цвет) и ткань (бязь, саржа).

Абразивные материалы:

	Наименование материала	Основной состав	Условное обозначение
Искусственные	Электрокорунд	Al2O3	ЭБ, Э
	Монокорунд	(окись алюминия)	М
	Карбид кремния	SiО2 (двуокись кремния)	КЗ, КЧ
	Карбид бора	В4С (карбид бора)	КБ
Естественные	Корунд	Al2O3	Е
	Наждак		Н
	Кварц	SiO2	Кв
	Кремень		Кр

Шлифшкурки употребляют для обработки поверхностей изделий и для шлифования лаков и красок, которыми они могут быть покрыты. В таблице указано примерное назначение шлифшкурок (можно употреблять и шлифпорошки тех же номеров) для тех и других работ.

Шлифовку шкуркой ведут с маслом (начиная от средних номеров шкурки и кончая самыми мелкими).

При шлифовке и напильником и шкуркой надо строго соблюдать одно правило - направление движения должно быть всегда одинаково.

Кроме шкурки, можно применять различные шлифующие порошки: пемзу, крокус, мел, известь.

Некоторые из них, как например пемза, крокус (окись железа), продаются в готовом виде, порошками различных номеров тонкости. Другие приходится самому натолочь и отсеять. Лучший способ сортировки - это отмучивание. Порошок взбалтывают с водой, муть сливают и дают ей отстояться. Осадок сушат и получившийся порошок употребляют для шлифовки и притирочных работ.

Зернистость и назначение абразивных материалов:

Номер зернистости	Шлифование изделия	Шлифуемое покрытие
40	Среднее (после резца)	-
60	Тонкое (после бархатного паяльника)	Шпаклевка
120	Тонкое	Грунт и первый слой покрытия
180	Весьма тонкое	Второй и следующие слои
240	Окончательное шлифование	Последний слой перед полировкой
М20, М10	Особо тонкое

Шлифные порошки употребляют обычно с маслом, натирая поверхность до блеска с помощью суконного или войлочного тампона, кусочка мягкого дерева, пробки или кожи.

Иногда при помощи шкурки или шлифных порошков металлическим поверхностям придают чешуйчатый вид. Шкурку или тампон с порошком придавливают к поверхности большим пальцем и несколько раз поворачивают на месте. Получается кружок, рядом делают другой. Более удобно воспользоваться для этой цели дрелью или сверлильным станком. Тампон наматывают на стержень, который вставляют в патрон. Вращая стержень и передвигая дрель, получают красивую чешуйчатую шлифовку.

Для полирования, кроме шлифпорошков, можно с успехом применять пасты ГОИ. Их отличие от остальных полирующих материалов состоит в том, что в пасты ГОИ, кроме твердых зерен окиси хрома, введены некоторые вещества, химически действующие на металл. Они образуют на обрабатываемой поверхности тонкую мягкую пленку, которую снимают зерна окиси хрома. Это позволяет полировать детали легко и быстро.

Пасты ГОИ выпускают трех разновидностей и различают их по цвету. Темно-зеленая, почти черная, паста предназначается для грубой обработки, темно-зеленая - для средней и светло-зеленая - для окончательной обработки (полировки). Пастами можно работать вручную, с помощью тампона из тряпки или войлока. Гораздо скорее та же работа пойдет на полировальном круге с электроприводом.

Кроме шлифования и полировки, поверхности часто защищают тонким слоем более стойкого металла.

Изделие покрывают так называемыми благородными металлами, золотом и серебром, либо химическим путем, посредством амальгамирования, либо гальваническим, при помощи электрического тока, либо термическим, когда слой стойкого металла наплавляется на поверхность изделия.

Хромирование и никелирование производится с помощью гальванотехники. Мы разберем лишь покрытие металла слоем олова термическим способом, или лужение.

Лужение металлических поверхностей оловом применяется чаще всего для медной и железной посуды. Для лужения посуды надо брать только чистое олово, так как примеси свинца делают посуду ядовитой. Узнать чистое олово можно по его белому цвету с чуть-чуть желтоватым оттенком. Олово в палочках при перегибании издает характерный хруст. Это тоже хороший отличительный признак.

Предназначенные к лужению поверхности тщательно чистят песком, проволочными щетками или крыцовками.

Рисунок. Крыцовка.

Далее следует очистка химическая - для удаления следов жира и т. п. Предмет чистят кислотой, потом прополаскивают водой. Иногда предмет предварительно травят в серной кислоте. От тщательности очистки зависит успех лужения. Очищенный предмет нагревают, смазывают травленой кислотой, посыпают порошком нашатыря и водят по нему палочкой олова. Если олово плавится и пристает к металлу, - значит, поверхность чиста и нагрев достаточен. Перегрева надо избегать, так как в этом случае поверхность изделия часто придется очищать вновь.

Расплавленное олово распределяют по поверхности тонким слоем при помощи комка пакли или тряпки из грубой льняной или пеньковой ткани с порошком нашатыря. Белый дым, который образуется при этом, служит признаком достаточного нагрева.

Лудят чаще всего медь, латунь; сталь лудится несколько труднее. Начинающему мастеру в своих работах часто придется залуживать плоские поверхности и стержни, растирая по очищенному и нагретому месту капельку олова тряпкой с нашатырем.

Поверхность, обычно уже шлифованную и полированную, можно покрывать стойкими и красивыми химическими соединениями металла. Сюда относятся различные способы воронения или оксидирования металла.

Стальные предметы можно воронить следующим образом: предмет протирают маслом и держат на огне, пока масло не выгорит и поверхность металла не почернеет. Можно смешать в фарфоровой ступке 10 частей скипидара с 1 частью серного цвета, довести в водяной бане (посуду со смесью поставить в жестянку с водой, но не прямо на огонь) эту смесь до кипения и туда опустить на некоторое время предмет. Черненые изделия сушат и протирают масляной суконкой. Стальные детали можно нагревать до получения соответствующего побежалого цвета и затем опускать в льняное масло или парафин. Можно придать синий цвет стали и не нагревая ее, а опуская на некоторое время в раствор:

медного купороса - 40 г

азотной кислоты - 60 г

спирта 90° - 150 мл

воды - 1000 мл.

Для меди и латуни можно применить следующие способы. Очищенный от жира предмет опускают в горячий раствор из 50 г гипосульфита, 50 г медного купороса и 1 л воды. Посуду при этом надо брать глиняную или фарфоровую. Наиболее прочный цвет - коричневый. По второму способу очищенный предмет держат некоторое время в растворе сернистого натра (серной печени), 50 г на 500 мл воды, в сернистом аммонии или в сероводородной воде. Все эти способы имеют целью получить на поверхности металла черный слой сернистого соединения его.

Красивую окраску меди или латуни можно получить следующим образом. Приготовляют раствор из:

гипосульфита - 90 г

воды дистиллированной - 1000 мл.

и второй:

уксуснокислого свинца - 30 г (Все соли свинца ядовиты. Обращаться с осторожностью!)

воды дистиллированной - 1000 мл.

Оба раствора смешивают, опускают туда предметы и подогревают медленно жидкость до 80-90° С. Реакция происходит довольно медленно, но окраску поверхности можно получить очень красивую. В тех же пропорциях можно брать уксуснокислый свинец и медный купорос. По получении желаемого тона предмет сушат в опилках.

Эти способы отделки начинающий мастер может применить для мелких и хорошо обработанных предметов.

Покрытия для отделки металлических изделий

Самый дешевый способ отделки металлических изделий - это окраска и лакировка. Покрытия защищают поверхность металла от атмосферных влияний и придают поделке красивый вид.

Лаки различают прозрачные и непрозрачные. Краски для металла непрозрачны. Все покрытия делятся на несколько больших групп в зависимости от пленкообразующего вещества, взятого для приготовления лака или краски. Это могут быть естественные и искусственные высыхающие масла (олифы), на которых готовят масляные и эмалевые краски и лаки; целлюлоза, на основе которой делают нитролаки и краски; различные синтетические смолы, получившие в последнее время большое распространение в лакокрасочном производстве. Большинство покрытий сохнет в обычных условиях, при нормальной температуре. Время полной сушки одного слоя для разных красок и лаков неодинаково: масляные покрытия сохнут от 24 до 48 часов, нитропокрытия - 30 минут - 2 часа.

Существуют и такие лаки и краски, которые полностью затвердевают только при температуре 100-120°. Сюда относятся специальные лаки, которыми покрывают приборы, например, черный или цветной лак «мороз», черный матовый лак и некоторые эмалевые краски. Такие покрытия прочнее и зачастую красивее обычных, но они требуют специального сушильного оборудования. Начинающий мастер для этого может воспользоваться сушильным шкафом, термостатом или духовкой. Нужно только строго следить за тем, чтобы температура не поднималась выше требуемой, иначе покрытие сгорит.

До покрытия лаком или красками поверхность изделия должна быть обезжирена. Лучше всего для этого вымыть предмет горячей водой с мылом или содой и высушить. Можно также протереть его бензином. Чтобы краска лучше держалась, поверхность нужно загрунтовать той же краской, разбавленной олифой. В эмалевые краски добавляется скипидар. Специальный грунт можно приготовить по таким рецептам:

1) крон цинковый - 2 части

олифа (или глифталевый лак) - 3 части

2) крон цинковый - 1 часть

сурик железный - 1 часть

олифа (или лак) - 2 части

Различные раковины, вмятины, а также швы нужно заделывать шпаклевкой, которая приготавливается из грунта и отмученного мела. Под нитрокраску шпаклевка должна быть приготовлена на нитролаке.

Для мелких работ ее можно готовить, смешивая тальк с масляным или нитролаком, добавляя, в случае надобности, краску. Наносят шпаклевку упругой пластинкой из дерева, стали или резины. Высохший слой шпаклевки обрабатывается шкуркой или шлифпорошком № 60-80.

Общее правило при лакировке и окраске - накладывать слой возможно тоньше, чтобы не было потеков и морщин.

Светлые краски довольно прозрачны, или, как говорят мастера, неукрывисты: из-под тонкого первого слоя проступает поверхность изделия. Неопытный мастер стремится наложить слой потолще, чтобы сразу получить хорошее покрытие. А на деле получается наоборот - краска ложится неровно, потеками, слой сохнет медленно, а в отдельных местах не сохнет совсем. Под застывшей корочкой остается жидкая краска, не высыхающая месяцами - «вечный отлип», как говорят специалисты. Чтобы получить хорошее покрытие, каждый слой должен быть достаточно тонким. Их может быть 2-4 и больше, в зависимости от укрывитости краски. Это требование относится и к лакам. Исключение составляют покрытия для горячей сушки - они обычно бывают однослойными.

Лаки и краски наносят на поверхность изделия тампоном, кистью или с помощью распылителя. Начинающему мастеру в своих работах придется, главным образом, пользоваться кистями, хотя быстросохнущие покрытия правильнее наносить разбрызгиванием. Почему? Это станет понятным, когда мы познакомимся с обработкой поверхности медленно сохнущим покрытием.

Прежде всего нужно выбрать подходящую кисть. Для мелких работ подойдет небольшая плоская и мягкая кисть для живописи. Средние по величине изделия тоже лучше обработать плоской кистью для живописи, но более крупной и жесткой. Окраску больших предметов - ведра, металлического ящика, станка и тому подобного - делают круглыми малярными кистями - ручниками.

Работа ведется в таком порядке. Краску нужно вылить в подходящую по объему посуду с широким горлом и, если она густа, - добавить олифы и сиккатива (сиккатив - жидкость на скипидарной основе, служит для разбавления масляных красок, кроме того, ускоряет высыхание слоя). Краска нормальной рабочей густоты стекает с палочки, которой ее размешивают (размешивать краску кистью нельзя!), тоненькой непрерывной струйкой. Обмакнув кисть в краску и слегка отжав излишки о край посуды, наносят краску на изделие частыми пятнами или прямыми и зигзагообразными мазками. Потом мазки разравнивают по всей поверхности сначала в одном направлении, затем в другом, примерно под 90° к первоначальному. Кисть нужно вести, слегка наклонив ручку в сторону движения. Последний, третий, раз краску разравнивают легким движением кисти вдоль обрабатываемой поверхности. В результате на изделии образуется тонкий и ровный слой краски.

Затем следует сушка покрытия в сухом и свободном от пыли помещении в течение 24-48 часов. Время сушки зависит от свойств краски и определяется опытным путем. По сухому слою так же аккуратно наносят второй и, в случае необходимости, третий и следующие слои.

Таким образом, основным условием хорошего покрытия является тщательное разравнивание слоя. Это возможно только с медленно высыхающими лаками и красками. Нитропокрытия сохнут очень быстро, от 30 минут до 2 часов, а загустевание слоя начинается через 1-2 минуты. Поэтому так спокойно, как это происходит с обработкой масляных покрытий, разровнять нитрослой не удается. Техника здесь будет иная.

Быстросохнущие покрытия тоже можно наносить кистью, но только на небольшие изделия. При этом кисть должна быть мягкой, волосяной. Величина ее тоже имеет большое значение. Кисть должна быть такой величины, чтобы краски, которую она способна в себя вобрать, хватило на мазок по длине изделия. Полезно также добавлять в краску растворитель № 646. Работу нужно вести в очень быстром темпе, почти без разравнивания, слегка перекрывая один мазок другим. Хотя краска или лак в какой-то мере растекаются по поверхности изделия, получить ровный слой довольно трудно.

Гораздо легче и правильнее наносить быстросохнущие покрытия разбрызгиванием. При небольшом навыке краска равномерно распределяется по поверхности, слой получается очень ровный. Самая простейшая конструкция краскораспылителя (аэрографа) - две трубки небольшого диаметра, вставленные в кусок пробки или пенопласта или скрепленные любым другим способом под углом 90°.

Трубка для краски должна иметь внутренний диаметр 2-3 мм, трубка для воздуха - 5-8 мм и сужение на конце - сопло, чтобы струя воздуха выходила с большой скоростью.

Промышленность выпускает краскораспылители различных размеров. В качестве воздуходувки лучше всего будет служить небольшой компрессор с электроприводом или пылесос. В крайнем случае можно воспользоваться автомобильным насосом, присоединив к нему баллон (например, камеру для мяча), нужный для равномерной подачи воздуха. Неудобство этой системы заключается в том, что одному работать трудно - насос должен качать второй человек. Так как аэрограф довольно сильно разбрызгивает краску, под окрашиваемую деталь и за нею нужно проложить бумагу, картон, фанеру, чтобы не пачкать пол и стены.

Кистями нужного размера можно обработать различные по форме и площади участки. Аэрографом окрасить пятно с резко очерченными краями невозможно без приспособлений. Приспособления эти очень просты - клейкая бумажная лента, изоляционная лента или обычная бумага с клеем, который смывается водой, например фотоклеем.

Чтобы покрыть изделие с помощью аэрографа в два или больше цветов, поступают так. Сначала наносят краску одного цвета, не обращая внимания на то, что она попадает на участки, предназначенные для окраски другим цветом. После просушки обработанные участки заклеивают точно по контуру. Теперь можно смело запылять изделие другой краской, на заклеенные места она не попадет. Снимать заклейку следует осторожно, чтобы не сорвать слой краски. Бумагу с клеем смывают водой. Небольшие дефекты окраски подправляют кистью. В отдельных случаях вместо заклеек из бумаги и ленты следует пользоваться вазелином или тавотом, нанося его на те места, которые не нужно окрашивать. После просушки смазка вместе с краской удаляется тряпкой, ветошью. Так, например, можно окрасить станок, закрывая полированные маховички, ручки и цветные кнопки. Полосы различной ширины лучше наносить кистью. Нитрокраски и лаки при работе аэрографом тоже следует разбавлять растворителем, так как густой состав будет плохо втягиваться в трубку и разбрызгиваться.

Чтобы получить высококачественное покрытие, ровную и блестящую поверхность, мало наложить ровный слой и хорошо его высушить. Каждый слой нужно шлифовать шкуркой или шлифпорошком соответствующего номера.

Если подходящего номера нет, можно взять более грубую шкурку, но перед работой потереть лист об лист, чтобы ободрать наиболее крупные зерна. Шлифовка масляных покрытий ведется с водой, а нитропокрытий - с керосином. После шлифовки поверхность изделия нужно протереть сухой чистой тряпкой. Обработанный слой получается матовым. Чтобы последний слой был блестящим, его полируют спиртом, денатуратом или пользуются жидкой шеллачной политурой. Нитропокрытия полируют смесью из равных количеств этилового спирта и растворителя № 646. Работу нужно вести в быстром темпе, двигая тампон петлями или восьмерками.

Рисунок. Схема движения тампона при располировке покрытия: а - петлями; б - восьмерками.

Останавливаться нельзя - получится пятно, «ожог», потому что жидкость в тампоне растворяет полируемый слой. Накладывать и снимать тампон нужно скользящим движением.

Может случиться, что потребуется обратное - поверхность должна быть матовой. Один способ уже известен: покрытие нужно прошкурить мелкой шкуркой с керосином или водой. По другому способу в краску добавляют мел, зубной порошок. Так как мел довольно быстро оседает на дно, краску нужно во время работы помешивать. Чтобы получить фактурную поверхность, пользуются таким приемом: слегка подсохший слой краски обрабатывают жесткой кистью с ровно обрезанным волосом, держа ее перпендикулярно к поверхности изделия. Работу ведут тычком, торцом кисти. Способ так и называется - торцевание.

В заключение перечислим несколько основных правил, которые следует выполнять начинающему мастеру при работе с покрытиями:

помещение должно быть сухим, теплым, без пыли и хорошо проветриваемым;

поверхность изделия должна быть чистой, без грязи и жировых пятен;

краски нужно размешивать перед употреблением;

каждый слой покрытия должен быть ровным, тонким и хорошо просушенным.

Работа с нитрокрасками и другими синтетическими покрытиями требует особых условий по той причине, что пары растворителей, на которых готовят эти покрытия, вредны для работающего, а с воздухом образуют взрывоопасные смеси. Обработку изделий нужно вести в отдельном изолированном помещении. Оно должно иметь приточно-вытяжную вентиляцию, особенно если работа ведется с помощью распылителя.

В этом помещении категорически запрещается работа с огнем!

Несколько замечаний о кистях. Они должны быть всегда чистыми, готовыми к делу. Оставлять кисти после работы грязными нельзя: засохшую кисть трудно потом отмыть, быстро будет портиться волос. Моют кисти растворителями (керосином - после масляных красок и ацетоном или растворителем № 646 - после нитропокрытий) и теплой водой с мылом. Хранить их нужно так, чтобы волос не гнулся.

Заботясь о чистоте рабочего места, о хорошем состоянии кистей, не следует забывать и о себе. Работать нужно в халате или переднике, после работы мыть руки растворителем и теплой водой с мылом.

Старые покрытия с изделий удаляют механическим путем при помощи металлических щеток и скребков, обжигая краску паяльной лампой или обрабатывая слой химическими веществами, которые могут его растворить. Это ацетон, растворы едких щелочей в горячей воде, крепкий раствор нашатырного спирта. Работать можно только в резиновых перчатках, так как эти растворы сильно действуют на кожу. После обработки растворами изделие нужно промыть водой и высушить.