пост о деревянной ручке

Как оказывается: "моддить" можно не только компьютер. Но это и логично. Человек всегда стремится к творчеству и индивидуальности. Нормальный человек, у которого руки из правильного места. Вот и стремится человек вытворить что - нибудь этакое. К примеру: как вот эти ручки. ...

 

Разработка проекта (офисная работёнка). 

До того, как, чем-то заниматься, делать, нужно разработать план. Сейчас планом будет называться подборка материалов, разработка 3D модели ручки, впоследствии создание необходимых чертежей, разработка технологии изготовления того или иного узла.

Подбор материалов.

Шаг, к которому нужно подойти со всей ответственностью, ведь именно от выбора материала будет зависеть долговечность ручек, их внешний вид. Древесина, из которой будут изготовлены ручки, должна быть максимально твёрдая, плотная, как следствие будет неплохо полироваться. Мой выбор пал на эбен (чёрное дерево), бук, клён, что касается дерева; из не деревянных материалов - алюминиевая трубка, латунный стержень, и непосредственно сам шариковый стержень с пастой. Собственно, вот и весь перечень материалов.

Слева–направо: стержни с пастой, алюминиевые трубки, латунный стержень (вид такой, т.к. они в лаке), клён, бук, эбен.

   

Разработка внешнего вида.

Имея необходимый материал можно приступить к проектированию. Сначала внешнего вида ручек. Сразу оговорюсь, что колпачка у ручек не будет, также как и клипсы (чтобы на кармане висела ручка). Собственно, вот четыре варианту ручки (нарисованы в Photoshop CS). Кстати, ни один из них не реализовался в жизни, по-другому сделал.



Собственно, понятно, что самый наконечник ручки будет выполнен из эбена, потом бук и, наконец, клён. Колпачки (накручивающиеся, не те, которые стержень закрывают) будут выполнены из латуни, а потом отполированы.

Моделирование.

После того, как внешний вид полностью определен, перейдём к 3D моделированию ручки. Для чего это делается? Дело в том, что когда смотришь на то, что должно получится, то легче делать и представлять, к тому же, с помощью модели определяются все размеры ручки (диметры, длины, глубины), так же с этой модели можно получить необходимые чертежи, которые тоже неплохо помогают в изготовлении (конечно, ручка – объект ну очень простой, модель можно было к нему не рисовать, просто решил показать подход).
Про то, как рисовать модель можно очень много расписывать, но это другая вообще тема, поэтому и не будет затронута. Скажу лишь, что моделировал в программе Solid Works 2008, в ней же создавал чертежи.

Вот 3D модели (сверху – направо, сверху – вниз) передний колпачок, задний колпачок, деревянный массив, шариковый стержень, алюминиевая трубка.

Ниже, эта же модель, но в сборе и с наложенной текстурой древесины.

Нарисовав модель, получаем вот такие примерные чертежи, которые весьма пригодятся в производстве (размеры для справок, могут быть иные). Собственно, над оформлением (иностранный штамп, не по ГОСТу) чертежей я особо не хлопотал, ибо это здесь не требуется.

                                  

Изготовление.

Итак, приступим к самому интересному – изготовлению того, что нарисовали. Как я уже ранее писал, в процессе изготовления может меняться как внешний вид, так и размеры ручек… 

Изготовление центрального стержня.

Одна из наиболее важных деталей, так как она замыкает на себе передний и задний колпачки, также является самой жёсткой деталью в ручке. Заготовкой для стержня будет алюминиевая трубка с внешним диаметром 6 миллиметров, и внутренним 4 миллиметра.

                 

Стержень в последствии будет «обклеен» деревом. Для лучшей адгезии связки «трубка – клей – дерево» необходимо загрубить поверхность трубок, то есть сделать её шершавой (шкуркой, надфилем, напильником, не суть важно). Далее обмотать нитью, желательно хлопчатобумажной (хлопчатобумажная нить лучше впитает клеи).

Изготовление деревянной оболочки. 

Как и планировалось ранее, декоративная оболочка будет состоять из трёх цветов древесины – чёрный (эбен), красновато-коричневый – бук, кремовый – клён (если цвета не так назвал, то не пугайтесь, возможно, я дальтоник). Отличие от нарисованного в Photoshop CS будет состоять в том, что большую часть будет составлять чёрное дерево, затем бук, и меньше всего клёна.
              
              
Бук и эбен имеем в виде пластин, поэтому, придётся склеить две рейки для увеличения толщины. Зато клён в виде массива и в переклее не нуждается.

Подготовленные к склейке рейки эбен, бук, клён (сверху – вниз). Разводим эпоксидную смолу (Эд-20). Можно использовать полиэфирную смолу, но она по прочности проигрывает, к тому же, при полимеризации выделяется стирол, а он вреден (у эпоксидной смолы - хлор). При работе со смолой крайне желательно пользоваться резиновыми перчатками.

Намазываем смолой и сжимаем струбцинами.

                 

После того, как смола встала, (она не высыхает, а полимеризуется, поэтому бывалые и говорят, смола встала) можно приступить к расчленению. Для этого воспользуемся стуслом (грубо говоря, шаблон).

После несложных движений туда – сюда получаем заготовки для «тельца» ручки. Чёрное и самое большое на столе – это и есть стусло, в нём пазы для ножовки.

Теперь осталось самое сложное – засверлить отверстие для трубки. Сложность состоит в том, что отверстие должно быть соосным в каждом заготовленном комплекте для ручек. В случае, если отверстия будут не сосны, то у нас плоскости будут сопрягаться не плоскостью, а линией и получится зазор, который, конечно, и заполнится смолой, но выглядеть будет не аккуратно. Поэтому сначала буду сверлить отверстие в самой плотной и длинной заготовке - в эбене.

                       

                       
Дрель неподвижно закреплена, поэтому просто двигаем нашу заготовку в осевом направлении на сверло, на глаз смотря сверху соосность (если не доверяете своим глазам, то сделайте направляющие, которые будут, параллельны сверлу).

После того, как просверлили отверстие в эбене необходимо его приклеить на циакрин (этилцианакрилат, в простонародье супер клей) к буку, кстати, клеить нужно точечно, немного прихватив, чтобы оторвать можно было. Таким образом, отверстие в эбене будет направляющим, и смещения никакого не будет.
               

После того, как отверстие в буке просверлено (оно, кстати, глухое будет, то есть не сквозное, из-за того, что сверло короткое) необходимо разорвать эти половинки и просверлить отверстие насквозь.

Последний штрих на данном этапе – ошкурить остатки клея на плоскостях.

Сборка заготовки ручки.

Сборка будет осуществляться на эпоксидном связующем (эпоксидной смоле). Сначала, разведя смолу, пропитываем нить на стержнях, не должно остаться сухих мест. Затем нанизываем наши нарезанные заготовки на трубки, как мясо на шампур, не забыв смазать смолой сопрягающиеся плоскости.
                

                

Получается нечто похожее на разноцветные палочки. Смола полностью встаёт за 24 часа, но процесс полимеризации продолжается и максимальной прочности отверждённая смола достигает примерно через неделю, это при условии, что она была правильно приготовлена (правильное соотношение смола/отвердитель; для ЭД-20 это на 10 частей смолы 1 часть отвердителя). Осталось сжать струбцинами и немного подождать.

При сжатии струбцинами зазор между заготовками становится ещё меньше.

После отвердевания эпоксидки можно приступать к точению ручек. Точить буду на универсальном учебном токарном станке ТВ-6.

Точение (профилирование) ручки.
Как и писал ранее, профилирование будет производиться на токарном станке ТВ-6, именно на токарных станках мы можем получить почти любые тела вращения (цилиндр, шар, конус и другие).

Нарезание резьбы.

Резьба необходима для крепления переднего и заднего откручивающихся колпачков. Потому как, ручка достаточно тонкая, то и к выбору размера резьбы нужно отнестись очень аккуратно. Прежде всего, нужно определиться с диаметром и шагом резьбы. Диаметр будет 5 миллиметров. Шаг резьбы – это расстояние между двумя соседними витками резьбы. Чем больше шаг, тем крупнее резьба, и наоборот.

Для ручек, в большей степени, важна эстетика и красота, а не прочность крепления, поэтому шаг резьбы максимально малый - 0,5 миллиметра. К тому же, чем меньше шаг, тем меньше высота резьбы и тем в меньшей по диаметру трубке можно нарезать резьбу, не «порвав» её. 

Приспособление для резьбы называется метчиком. Метчики различаются по номерам, 1, 2 и 3.

 Отличие состоит в том, что 1 –это метчик, который имеет пологий заход и более мелкую резьбу, 2 – более крутой заход и почти полноразмерную резьбу, 3 – служит для окончательно доводки резьбы, где требуется высокая точность. Я буду использовать только первый чтобы резьба была более плотной, без люфтов.

Слева – метчик-двойка, справа – метчик-единица.

Прежде чем резать резьбу необходимо рассверлить алюминиевую трубку до диаметра 4,6 миллиметра (помним, что внутренний диаметр равен 4 миллиметра). В противном случае метчик будет разворачивать отверстие, словно он развёртка.

Для нарезания резьбы, а точнее для удержания метчика используется вороток. При нарезании резьбы ручку лучше удерживать в руке, ибо тиски, плоскогубцы и другие удерживающие приспособления помнут ручку и сделают её внешний вид отвратительным. Ещё, при нарезании резьбы, лучше обернуть ручку в поролон, так как если будем держать ручку в руках, то в дерево впитается жир, пот и грязь, которая имеется на руках и особенно это видно будет на светлом дереве.

Резьбу необходимо резать в глубину миллиметров на 10, не менее. Обусловлено это тем, что длина резьбы в колпачке 10 миллиметров.

Нанесение надписи. Кстати, как нанести надпись сам придумал.

Для того чтобы ручка была ещё более уникальной и приобрела принадлежность к своему хозяину, то есть стала именной, необходимо нанести имя. Имя будет нанесено на самую светлую часть ручки (на клён). Принцип нанесения надписи следующий:

1.В Photoshop CS рисуем имя, вид шрифта имени, которое мы хоти видеть на ручке.

 
2.Инвертиреум изображение по вертикали или горизонтали. Не важно как, суть в том, чтобы получить зеркальное отображение нашего рисунка.

3.Изменяем размер изображения таким образом, чтобы оно замечательно уместилось на светлой части ручки и никуда не вылезало. В данном случае длина (наибольший размер) равен 20 миллиметрам, а высота определяется пропорционально.

После этих операций распечатываем на листе несколько данных изображений с помощью лазерного принтера (именно лазерного, не струйного и не матричного, в противном случае ничего не получится).

Но прежде чем наносить изображение на ручку попробую нанести сначала на пробный кусок древесины.

Как делать, отрезаем малый кусочек с нашим изображением, фиксируем его бумажным скотчем на заготовке. Далее берём нагретый утюг и нагреваем наше изображение. Нагревать нужно осторожно, так как при перегреве бумага может приклеется к деревяшке и кусочками остаётся на ней (перенос изображения осуществляется почти по тому же принципу, что и в лазерном принтере; красящим веществом в лазерном принтере является тонер (порошок), который при нагревании «спекается» и прилипает к поверхности, на которой находился до нагревания, поэтому, если тонер просыпался на одежду нельзя мыть её в горячей воде).

Потренировавшись на обрезке, приступим к нанесению изображения непосредственно на саму ручку.

     

Закрепляем, и после нагревания получаем.

Как видно на картинке, имя смотрится не очень контрастно, то есть имеет не радикально чёрный цвет, поэтому, берём в руку гелиевую чёрную ручку и аккуратно обводим контуры. Результат отчётливо виден на следующей фотографии (буква «А» обведена не полностью).
После того, как надпись полностью обведена, оставляем ручку в покое, чтобы паста высохла.

На этом нанесение надписи можно считать законченным.

Изготовление колпачков. 

К сожалению, когда я точил колпачки, фотоаппарата под рукой не было, поэтому фотографий процесса изготовления нет. Есть только фотографии уже готовых изделий. Поэтому постараюсь описать процесс изготовления словами.

Ставим перед глазами чертёж, нарисованный ранее. Сначала необходимо по месту определимся с размерами. Максимальный диаметр колпачка будет равен малому диаметру ручки с той стороны, с которой будет колпачок. Затем точим «выступ» для резьбы (диаметр 5 миллиметров). Проточив, режем внешнюю резьбу леркой (инструмент для нарезания внешней резьбы, отличие от плашек, лерка — неразъёмный инструмент, и поэтому даёт более точную резьбу, особенно малых диаметров). И только после этого, именно после нарезания резьбы, сверлим отверстие. Почему после нарезания резьбы? Всё просто, дело в том, что, если мы сначала просверлим отверстие, то у нас получается случай, когда мы будем резать резьбу на трубке. Нарезание резьбы сопровождается большим скручивающим моментом, действующим на прут (трубку) на которой мы нарезаем, вследствие этого трубка может просто сломаться. Именно по этой причине сначала режем резьбу, а потом сверлим.

После нарезания резьбы и сверления отверстия можно приступить к внешнему оформлению оживальной формы колпачка.

Приведя колпачёк к понравившейся форме (схожей, с чертёжной формой), берём шкурку и выравниваем поверхность (дело в том, что после токарной обработки остаются «кольца» на материале). Используем несколько шкурок различной зернистости, для достижения наилучших результатов. И, на последок, берём войлочный круг (валенки из войлока тоже делают) наносим на него пасту ГОИ (полировочная паста) и полируем колпачёк, чтобы металл выглядел равномерно, без колец и царапин.

Для достижения ещё большего блеска можно потереть колпачки о бумагу, самый обычный лист бумаги.

Лакирование ручки.

Вот мы и пришли к последней, заключительной стадии. Для защиты дерева, из которого сделана ручка от атмосферных условий, пота с рук, жира, покроем ручку лаком. Сначала я хотел использовать для покрытия эпоксидную смолу, но она оказалась густой, и при, разжижении её метиловым спиртом после отверждения оставалась мягкой и рыхлой, как желе. Такой вариант, понятное дело, не подходит.

Далее последовал поход в магазин, точнее в супермаркет стройтоваров. Больше всего интересовали полки с лакокрасочными покрытиями. В общем, после недолго нахождения там я выбрал лак паркетный глянцевый. По идее, лак специально предназначен для поверхностей, которые наиболее подвержены истиранию.

Покрывать лаком буду «методом налива», то есть полностью опускать ручку в банку с лаком и помещением её в место, где лишний лак спокойно стечёт и останется ровный глянцевый слой. 

Почему именно этот метод? Всё просто, ручки в большей степени, делаются дома и покрываются лаком тоже, поэтому покрытие с помощью пульверизатора сразу отпадает, так как разброс при распылении лака будет очень большой и запачкает всё вокруг. Кисточка. 

Можно покрыть и кисточкой, но в этом случае на ручке будут видны направления, в которых водили кисть, также остатки ворса радости не приносят.

До окунания необходимо залепить пластилином, например, отверстие внизу, тем самым защитить резьбу от попадания в неё лака.

На фотографии видно, что при стекании лак образует поперечные неровности, похожие на волны. Но, после того как излишки лака стекут, то поверхность станет глянцевой и блестящей.

Через 24 часа ручки снимать, аккуратненько зачищать торцы скальпелем от остатков лака, вычищать весь пластилин, накручивать колпачки, вставив пасту. После проделанных операций получим два разных, и в тоже время два одинаковых изделия.
                

 

Верхняя: короткая, тупая, закруглённая
Нижняя: длинная, острая, немного закруглённая.