ЧАСТЬ III
ПРОСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ МОДЕЛЕЙ СУДОВ
Глава 1
ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАДПИСЕЙ И ЭМБЛЕМ
Судомоделист знает, что на настоящем корабле существует множество надписей. Применяя новые технологии, сейчас даже новичок может выполнить их на модели, хотя размер букв порой не превышают 1 мм.
Кроме названия корабля и порта приписки на борту судна изображается круг Плимсоля и грузовые марки в районе ватерлинии. Надписи с названием судна и портом приписки существуют на спасательных шлюпках, спасательных кругах. Различные надписи могут быть на надстройке, на фальшборте, на дверях, на контейнерах спасательных плотов, на грузовых стрелах и кранах, на люках и пожарных щитах и т. п. На военных кораблях надписи есть на орудийных башнях, на торпедных аппаратах, на пусковых установках ракет. Кроме того, на шлюпках существуют флюгарки.
На военных кораблях кроме тактических номеров название корабля выполняется накладными металлическими буквами, а на носу или корме крепится металлический (чаще бронзовый) государственный герб.
На трубах современных грузовых судов изображаются эмблемы различных судоходных компаний, которым принадлежит данное судно. Например, на знаменитой «Каллипсо» Ж.-И. Кусто эмблема с изображением нимфы Каллипсо, плывущей наперегонки с дельфином, находится на дымовой трубе, на бортах рабочих понтонов, на поплавках бортового вертолета.
На вертолетах и самолетах авианесущих судов также располагаются эмблемы со знаками эскадрилий, авиационные опознавательные знаки и т. п. Все это можно выполнить на модели достаточно просто, если основательно продумать вопросы технологии.
Применение персонального компьютера для изготовления надписей и эмблем
Это наиболее современная технология, которую можно применить и в судомоделизме. Открываете программу Paint (Windows), рисуете эмблему или делаете надпись (в натуральную величину или с увеличением в 2, 6 или 8 раз), уменьшаете до нужной величины и выводите на печать. Но и здесь есть несколько проблем. Во-первых, принтер не всегда сможет выдать изображение того цвета, который вам нужен. В полиграфии применяется специальный профессиональный принтер, который стоит довольно дорого. Во-вторых, уменьшить изображение можно лишь до определенного предела, иначе могут потеряться мелкие детали или оно станет нечетким. Словом, все упирается в тип используемого принтера. Он должен быть струйным или лазерным с большой разрешающей способностью (большим количеством точек на дюйм), т. е. профессиональным. А это требование многократно увеличивает его цену. Да и не каждый моделист имеет персональный компьютер. Поэтому можно использовать другие, относительно простые и уже отработанные технологии.
Применение цветной фотографии для изготовления эмблем и надписей на модели корабля
Технологически этот процесс очень похож на метод изготовления рисунка на компьютере, но содержит дополнительные операции по фотопечати изображения.
Эмблема рисуется на листе плотной бумаги красками. Аналогично можно сделать и надпись плакатными перьями. Для изготовления надписи на спасательных кругах циркулем рисуется внутренний и внешний диаметры круга (в натуральную величину или в масштабе 1:2). Затем полученное кольцо закрашивается в оранжевый цвет, являющийся фоном для надписи. Фоном для надписи на орудийных башнях будет шаровый цвет, такой же, как и на модели. Потом на этом фоне краской того же цвета, которой наносятся надписи на настоящем корабле, моделист делает нужную надпись. Затем лист бумаги с надписью фотографируется с различного расстояния на цветную пленку. После проявления пленки можно печатать с фотоувеличителя эмблемы и надписи необходимого моделисту размера. Процесс фотопечати подробно описан в соответствующей литературе, поэтому здесь на нем останавливаться не будем. Фотобумага имеет довольно большую толщину, и если сразу наклеить ее на модель (тем более на спасательный круг), она ухудшит общее впечатление от модели. Поэтому излишняя толщина бумаги срезается. Для этого на гладкой поверхности укладываются прокладки, толщина которых экспериментально подбирается так, чтобы после обрезки осталось изображение на тонком, почти прозрачном слое бумаги. На прокладках винтами или струбцинками закрепляется остро отточенное лезвие рубанка, резак или бритва и фотоотпечаток проводится между гладкой поверхностью и лезвием изображением вниз. Лишняя толщина фотобумаги при этом срезается. После обрезки готовое изображение, эмблема или надпись приклеивается на свое место. Кроме эмблем таким же методом можно выполнить картины на кормовой раковине судов XVII — начала XVIII в., например, «Гото Предестинации» или «Ин- гермланда».
Изготовление гербов и металлических букв для названия корабля
Использование фотографии поможет моделисту сделать герб и металлические буквы названия корабля из латуни или бронзы. Для этого используется известная в радиотехнике технология получения печатных плат. На фольги- рованный гетинакс или стеклотекстолит наносились при помощи фотошаблона дорожки, затем проводилось химическое травление. Незакрашенные участки металла растворялись, и после того, как краска смывалась с дорожек, получалась готовая печатная плата.
Аналогично можно изготовить герб и буквы названия корабля из латуни (бронзы). Самое главное — получить четкий слой краски на листе латуни в том месте, где надо оставить металл. Здесь и поможет фотография. Буквы или герб рисуются на листе бумаги в большом масштабе (белым цветом на черном фоне). Затем рисунок фотографируется на обычную черно-белую пленку. Фотоотпечаток делается на капроновой ткани. Для этого берут кусок старого капронового чулка. Ткань обезжиривают в содовом растворе, промывают, сушат и ровно натягивают на рамку из фанеры или оргстекла.
В сильно затемненном помещении готовят эмульсию (светочувствительный состав): 8 г желатина заливают 50 мл теплой воды и оставляют набухать на 2—3 ч. Затем в водяной бане при температуре 40° желатин распускают до однородной сиропообразной массы. Отдельно в 50 мл воды растворяют 4 г двухромовокислого аммония и полученный раствор вливают в желатиновый сироп. После тщательного размешивания к образовавшейся массе добавляют 15—20 капель 25 %-ного раствора аммиака и 10 мл спирта-ректификата.
Полученная эмульсия отстаивается в полной темноте 24 ч, а затем ее осторожно сливают. Оставшийся осадок следует удалить. На подготовленную и натянутую на рамку ткань эмульсию наносят в два слоя мягкой широкой кистью. Первый слой — вдоль одних волокон ткани, второй — вдоль других, перпендикулярных первым. Время высыхания первого слоя эмульсии — 10 мин, второго — 12 ч. Эмульсию можно хранить в темноте до 10 дней.
Копирование обычно производится контактным способом. На ткань накладывается негатив с буквами или рисунком герба. Выдержка при экспонировании при двух электрических лампах по 150 Вт на расстоянии 50 см — в пределах 10— 15 мин. Можно экспонировать и с фотоувеличителя, но время экспонирования придется подбирать экспериментально. Проявлять рисунок нужно в теплой воде при температуре 40°, не забывая покачивать кювету. Во время проявления участки эмульсии, не освещенные при экспонировании, растворятся в воде. После проявления рамку переносят в дубящий раствор следующего состава:
- квасцы хромовые — 20 г/л;
- двухромовокислый калий — 50 г/л;
- спирт этиловый — 20 мл/л.
Дубящий раствор приготавливается на снеговой талой воде или на конденсате из бытового холодильника. В нем рамку с тканью выдерживают 2—3 мин, затем ее ополаскивают. Опускают на 1—2 с в 1 %-ный раствор метилвиолета и промывают. Время высыхания рисунка после обработки — 1 ч.
Поверхность латунного листа зашкуривают, обезжиривают. Рамку с рисунком плотно накладывают на латунный лист и резиновым шпателем или кистью с коротким волосом средней жесткости продавливают краску сквозь сетку. Рамку с тканью осторожно снимают, и на пластине остается четкий рисунок герба или названия корабля, которые припудриваются тальком. В качестве краски используются кислотоупорные лаки (асфальтовый, асфальтобитумный и др.) повышенной вязкости. Чтобы повысить вязкость лака, его надо на одни-двое суток оставить в широкой открытой посуде. Ткань с рисунком потом промывают в керосине, протирают мягкой тряпочкой и сушат. Хранить ткань с рисунком следует в закрытой коробке.
После высыхания лака рисунок корректируется острым ножом и латунный лист подвергается процессу химического фрезерования (см. ч. 1, гл. 7). Пластину можно протравливать не до конца, тогда ее приклеивают на борт, вырезав углубление по толщине непротравленной части пластины.
Также описанным выше способом можно изготовить различные ажурные решетки для релингов, леерных ограждений и т. п.
Нанесение рисунка на парус
На паруса галеонов очень часто наносились изображения. Это могли быть кресты, изображения святых, эмблемы правящей династии, гербы и т. п. Сделать хороший рисунок на ткани довольно сложно. Способ, который предлагается в этой главе, поможет нанести на ткань четкий рисунок, а затем окрасить его в различные цвета.
На листе ватмана рисуется контур будущего изображения, причем границы цветов также наносятся контуром. Должен получиться рисунок, напоминающий детскую раскраску. Этот рисунок фотографируется. После проявления получается негатив, с которого изображение будет переводиться на ткань. Новую ткань с аппретурой предварительно стирают, чтобы удалить крахмал. Готовый парус с пришитыми ликтросами, риф-бантами и т. п., смачивают водой и, не выжимая, подвешивают для просушки за два уголка на бельевых прищепках. Подсохшую, но еще сыроватую ткань погружают на 3—4 мин в раствор следующего состава:
- сахар рафинированный — 10 г;
- винная (или лимонная) кислота — 1 г;
- бура кристаллическая — 0,5 г;
- соль поваренная — 6 г;
- вода — 200 мл.
Раствору следует дать отстояться, а затем слить его, отделив от осадка. Хорошо пропитанный в этом растворе парус развешивают для просушки. Работать можно при свете. Раствор сохраняет свои свойства три дня. Появление в нем хлопьевидного осадка указывает на его порчу. Обработанная же в растворе ткань отлично сохраняется и может быть заготовлена впрок.
Подготовленный таким образом парус перед печатью пропитывается в светочувствительном растворе:
- азотнокислое серебро — 8 г;
- вода дистиллированная (или снеговая) — 100 мл.
Этот раствор готовят и работают с ним при слабом красном свете. Он заливается в кювету, и в него опускают парус на 2—3 мин, а затем, не выжимая, парус расправляют и развешивают для просушки в темноте. Печатают изображение на ткань с помощью фотоувеличителя при красном свете. Чтобы выступающие за пределы изображения края паруса не засвечивались, их закрывают черной бумагой или материей. Укладывая парус на столик фотоувеличителя, следят за тем, чтобы волокна ткани не перекашивались Слишком сильно натягивать ткань не следует. Выдержка подбирается экспериментально на кусочках ткани, которые обрабатываются в растворах вместе с парусом. Примерное время экспонирования — 10—15 мин. После печати для удаления излишнего хлористого серебра парус хорошо стирают в чистой холодной воде при красном свете, затем отжимают и погружают в фиксирующую ванну следующего состава:
- тиосульфит натрия кристаллический — 20 г;
- уксуснокислый натрий — 5 г;
- вода — 100 мл.
Фиксирование длится 3—4 мин, после чего парус хорошо прополаскивают в воде, выжимают и разглаживают горячим утюгом. Во время проглаживания изображение усиливается. Полученное на ткани изображение можно тонировать, как и обычную фотографию, в коричневый или синий цвет.
После получения изображения на парусе его можно раскрашивать. Чтобы краски на ткани не расплывались, перед началом раскрашивания парус пропитывается очень жидким нитролаком. Полезно еще предварительно и подкрахмалить материю. А чтобы добиться эластичности «парусины», необходимо сделать пробы на отдельных кусочках ткани, подбирая консистенцию лака. После просушки на этих кусочках нужно проверить, не расплывается ли краска. Для раскрашивания можно использовать темперу, но разводить ее необходимо очень малым количеством воды. Также применяются «мелкотертые» укры- вистые нитрокраски. Кисти нужно использовать с тонким волосом.
Паруса из разноцветных полос можно сшить из лент, но такой способ требует много времени. Поэтому и их проще раскрасить полосами разного цвета.
Все упомянутые в главе химические вещества можно купить в магазинах фототоваров, в хозяйственных и продовольственных магазинах.
Сделать изображения гербов и другие рисунки на флагах и вымпелах можно так же, как и на парусе. Это изображение делается на относительно большом куске ткани, а затем аккуратно вырезается по размерам флага (вымпела). Чтобы концы вымпелов и края флагов не разлохматились, поступаем следующим образом.
На ткань с рисунком флага (вымпела) накладываем тонкий полиэтилен. Сверху и снизу под ткань укладываем листы прозрачного целлофана (в который обычно заворачивают букеты цветов). После этого проглаживаем ткань через пленку не очень горячим утюгом. Полиэтилен должен расплавиться и проникнуть в структуру ткани, но не должен при этом пожелтеть. Целлофан легко снимается с ткани, и после этого можно смело вырезать вымпел или флаг. Нитки ткани будут зафиксированы полиэтиленом и не разлохматятся.
Глава 2
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГАЛЬЮННЫХ ФИГУР, СКУЛЬПТУР И БАРЕЛЬЕФОВ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ СТАРИННЫХ СУДОВ
В первой части книги читатель уже встретил описание изготовления таких деталей. В этой главе остановимся на их выполнении более подробно.
Изготовление гальюнной фигуры для модели парусника
Носовая фигура у каждого корабля была своя, хотя во времена царствования Николая I на корабле положено было иметь изображение двуглавого орла как символа Российской империи. До этого времени гальюнная фигура или отражала название корабля, или изображала святого покровителя судовладельца. Поэтому моделист при изготовлении модели парусника вынужден каждый раз делать носовую фигуру в единственном экземпляре.
Начинающий моделист может и не делать такую сложную деталь, а обратиться сначала к прилавкам магазинов. Сейчас продается множество небольших сувениров в виде скульптур зверей, птиц, рыб, драконов и т. д., сделанных из металла или пластмассы. Также продаются фигурки солдат и кавалеристов, относящиеся к различным эпохам и армиям. Можно подобрать подходящую по размерам и форме фигурку и после небольшой доработки (например, изменив позу или положение рук и т. п.) использовать ее в качестве носовой фигуры. Если найти ничего подходящего не удается, то необходимо вырезать ее самому.
Чтобы облегчить себе эту работу, нужно выбрать подходящий для этого материал. Наилучшим является гипс, приготовленный на восковой основе. Необходимо расплавить на плите воск (восковую свечку) и добавлять в него небольшими порциями гипс до консистенции густой сметаны. После этого смесь выливается в форму, имеющую размеры чуть большие, чем размеры самой фигуры. Когда гипс застынет, моделист получит прекрасный материал для вырезания га- льюнной фигуры.
Выполнение скульптурных изображений требует от моделиста определенных навыков работы и наличия художественного вкуса. При уменьшении размеров модели до масштаба 1:75 и менее, естественно, теряются многие мелкие детали скульптур. Моделист должен сам решить, какие подробности фигуры стоит делать, а какими можно пренебречь. Но при этом общее впечатление от модели не должно ухудшиться. В масштабе 1:50 и более на скульптуре придется вырезать все мелкие детали. Чем мельче детали, тем больший опыт работы с миниатюрными деталями требуется моделисту. При проведении таких работ очень помогает лупа, установленная на штативе, или бинокулярная лупа, укрепленная на голове.
Теперь по чертежу или рисунку (вид спереди, сбоку и сверху) вырезается носовая фигура. Вначале вырезается ее абрис, а затем прорабатываются подробности. При обработке применяются различные резаки, штихеля, скальпель и микрофрезы для гравировки металла.
Если для модели корабля требуется изготовить много скульптур, например кариотид или атлантов для кормового балкона, балюстрады и т. п., то их лучше отливать (см. ч. I, гл. 5). Воскогипсовую композицию в этом случае можно использовать для изготовления литейной модели. После изготовления скульптуры надо покрасить или «позолотить». (О. Курти в своей книге не рассказывает о способах изготовления корабельных скульптур, но зато подробно описывает способы «золочения» скульптур и барельефов.)
Изготовление мелких скульптур для украшений на бортах, кормовой раковине, пушечных портах, переборках и окнах
В отличие от больших фигур, о которых говорилось выше, мелких одинаковых фигурок на старинном судне может быть довольно много. Поэтому их изготавливают только методом литья. Для этого лучше применять силиконкау- чуковые формы, а материалом для литья может служить эпоксидный клей или зубоврачебная пластмасса (акрил).
Для тех моделистов, кто не сможет достать силиконкау- чуковую пасту, для изготовления литейной формы можно предложить следующую композицию:
- желатин или столярный клей — 30—50 %;
- глицерин — 30—35 %;
- зубной порошок — 1—5 %;
- вода — 10—15 %.
Желатин или столярный клей заливают теплой водой и оставляют на 1—2 ч, потом нагревают в водяной бане до 80 °C, помешивая, вводят глицерин. Затем смесь разваривают в течение 2—6 ч до получения однородной массы, время от времени перемешивая. Температура при этом должна быть постоянной. Потом добавляют зубной порошок и хорошо перемешивают. Охлажденный до комнатной температуры заливочный материал приобретает эластичность и упругость. Если эластичную литейную форму выдержать в течение часа в растворе формалина, то она не будет размягчаться при нагревании, хотя и сохранит эластичность.
В такой форме можно многократно получать отливки из гипса, а также из состава, имитирующего слоновую кость. В этот состав входят следующие вещества:
- столярный клей — 40—45 %;
- сульфат бария — 2—5 %;
- мел (зубной порошок) — 1,5—2 %;
- олифа натуральная — 5—7 %;
- вода — 45—55 %.
Клей размягчают в воде и подогревают на водяной бане до полного исчезновения комков. В однородный клеевой раствор, перемешивая, вводят порошкообразные наполнители. Потом добавляют олифу (ее можно заменить льняным или подсолнечным маслом). Полученную массу заливают в литейную форму, а после затвердевания извлекают и выдерживают в течение часа в 5 %-м растворе алюмокалиевых квасцов, в 5 %-м растворе уксуснокислого алюминия или в растворе формалина. После этого отливку сушат и полируют. По внешнему виду она не отличается от изделий из слоновой кости.
Изготовление барельефов и подобных им деталей сложной формы
Наиболее простой способ изготовления таких деталей был описан в журнале «Химия и жизнь» (1973). Но моделисту надо еще где-то найти то химическое вещество, на основе которого был разработан этот метод.
Для работы потребуется примерно 40 мл водного раствора акрила кальция. Под действием света молекулы мономера соединяются между собой, но для этого нужны свободные электроны. Их источником служит триэтаноламин (четыре капли), который необходимо добавить к раствору акрила кальция. Но чтобы заставить триэтаноламин отдать электроны, нужно ввести третье вещество — краситель, поглощающий световую энергию. Годятся красители всех цветов. Но в домашних условиях удобнее других метиленовый голубой: он поглощает красный цвет, которого больше всего в спектре ламп накаливания. Красителя берут также четыре капли. Раствор, составленный из этих трех веществ, взбалтывают и покрывают им стеклянную пластину размером 15x15 см, а затем проецируют на нее изображение. На стекле образуется слой полимера, толщина которого зависит от яркости падающего светового потока. Если проецировать на раствор негатив, то изображение будет позитивным. Для того чтобы получить негатив, на листе бумаги рисуется барельеф (либо в натуральную величину, либо немного уменьшенный), причем те участки барельефа, которые занимают самое высокое положение, изображаются черным цветом, а те, что в самых низких местах, белым. Остальное — различные оттенки серого. Рисунок фотографируется.
После проявления фотопленки получается негативное изображение, с которого производится печать. Темные места на негативе пропускают мало света, поэтому слой полимера в этом месте получается тонким, а на светлых местах — более толстым.
Готовить пластину к экспонированию необходимо таким образом. Пластину промывают стиральным порошком, протирают ватой, смоченной нашатырным спиртом, и ополаскивают дистиллированной водой. Вытерев насухо стекло фильтровальной бумагой, прилепляют к нему по краям замазку или пластилин и наливают в полученную кювету мономер слоем примерно 2 мм. Следует помнить, что вы имеете дело не с эмульсией, а с жидкостью: стеклянная пластина должна быть установлена горизонтально на столике фотоувеличителя. Полимер образуется сначала на верхней поверхности жидкости, а затем растет вниз. Не забудьте, что при полимеризации получается зеркальное изображение и, значит, негатив нужно вставлять в фотоувеличитель «задом наперед».
Второй способ получения рельефного изображения несколько сложнее первого, но применяются при этом более простые вещества. Для этого способа рисунок на бумаге лучше делать не полутоновым, а штриховым. В данном процессе получения рельефа используется свойство желатина набухать в воде. Хороший рельеф, передающий все полутона, дает раствор из следующих веществ:
- желатин — 20 г;
- уксусная кислота — 1 мл;
- гуммиарабик — 10 г;
- вода — 100 мл.
Желатин и гуммиарабик должны быть высшего качества, без посторонних примесей. Для приготовления раствора необходима водяная баня, состоящая из двух сосудов. В меньший сосуд наливают 50 мл воды, кладут 20 г желатина и оставляют на 5—6 ч для набухания. Затем больший сосуд наполняют наполовину водой и нагревают. Когда температура достигнет 60—70 °С, в больший сосуд опускают меньший и перемешивают его содержимое, пока желатин не растворится. После этого в раствор постепенно добавляют гуммиарабик, разведенный в 50 мл воды, и уксусную кислоту. Полученную массу хорошо перемешивают и фильтруют.
Еще теплую смесь наливают слоем толщиной 2—3 мм на хорошо отполированную стеклянную пластинку с бортиком из оконной замазки по краям. Пластинка должна находиться в горизонтальном положении. Желатин обладает свойством студениться, поэтому эмульсия наносится на пластинку, лежащую на кювете с горячей водой. Светочувствительность эмульсии придается прямо на пластинке при желтом освещении 3 %-ным раствором двухромовокислого калия, в который после полного растворения двухромовокислого калия добавляют по каплям аммиак из пипетки до получения соломенно-желтого цвета. Температура раствора не должна превышать 18—20 °С. Раствор пригоден к употреблению в течение трех-четырех дней.
Экспозиция при свете лампы накаливания мощностью 500 Вт на расстоянии 0,5 м от источника света при нормальном негативе длится 20 мин. Пластинку проявляют, равномерно покачивая, в растворе следующего состава:
- уксусная кислота — 3 мл;
- формалин — 3 мл;
- вода — 300 мл.
Во время проявления те места желатина, которые меньше подвергались воздействию света, разбухают больше (следовательно, на рисунке надо высокие части рельефа оставлять белыми, а низкие — затемнять). На тех местах, где свет действовал сильнее, вследствие большей задубленнос- ти слоя рельеф будет ниже. Чем медленнее проявляется изображение, тем глубже будет рельеф. От продолжительности проявления в значительной степени зависят упругость, прочность рельефа. После проявления пластинку промывают в течение 1 ч в ванночке со слабым раствором соды и сушат в вертикальном положении. Края пластинки нужно оклеить картонным бортиком. Теперь моделист может сделать либо металлическую или эластичную литейную форму для изготовления деталей рельефа, либо матрицу, на которой можно сделать детали рельефа из металла.
Изготовление деталей барельефа
из металла
Для изготовления деталей барельефа из металла применяется одна из технологий гальванопластики (см. ч. I, гл. 7). Но прежде необходимо изготовить матрицу. Получив готовый барельеф из желатина, такую матрицу сделать легко. Для этого барельеф вместе с пластиной смазывается вазелином и заливается гипсовосковой композицией, из которой делаются носовые фигуры (см. гл. 2.1). Если моделист не может сделать барельеф описанным способом, его придется вырезать на гипсовосковой пластине размером 10x10 см. Для вырезания применяются штихеля, ножи и микрофрезы. На гладкую сторону пластины, отлитой из гипсовосковой композиции, переносится контур рельефа. Для этого на чертеж укладывается калька и рельеф обводится по контуру свинцовым заостренным стержнем. Затем калька переворачивается, накладывается на гипсовосковую пластину и с легким нажимом натирается по рельефу закругленной деревянной палочкой. На пластине получается зеркальный отпечаток рельефа. Контроль глубины и качества получаемой формы проводится заливкой формы небольшим количеством расплавленного воска или парафина, желательно темного цвета.
После изготовления форма покрывается слоем порошка графита, графит мягкой кистью втирается в полученную
матрицу. Излишки графита удаляются, к пластине прикрепляются проводники из меди и пластина опускается в ванну для омеднения. После получения слоя меди нужной толщины он аккуратно снимается с пластины. Если нужно, обновляется слой графита и форма используется снова. Задняя сторона полученной детали барельефа аккуратно отшлифовывается, и затем она приклеивается на соответствующее место на борту, кормовой раковине или переборке.
С барельефа, полученного по методу, описанному выше, можно получить и литейную форму. Для этого барельеф ставится на стеклянную пластинку, на него помещается литейный «ящик» и заполняется силиконкаучуковой пастой или композицией (не забудьте вставить проволочки для воздушных каналов).
После застывания силиконкаучука или композиции получается литейная форма, с которой можно изготовить множество одинаковых деталей рельефа из гипса, пластмассы (см. ч. I, гл. 5) или композиции, имитирующей слоновую кость. С готового барельефа можно получить и металлическую литейную форму (из меди), если применить описанные методы гальванопластики.
Изготовление старинных кормовых фонарей для парусников
Методы изготовления украшений для фонарей подобны описанным ранее, но несколько отличаются от них. Во-первых, украшения можно делать из металла, применяя метод химического фрезерования, как и при изготовлении металлических букв и гербов.
Второй метод заключается в следующем. Фонарь склеивается из отдельных деталей из прозрачного полистирола или оргстекла толщиной 1 мм. Рамы и украшения на стекле фонаря изготавливаются в гипсовосковой форме из эпоксидки или «слоновой кости» и аккуратно наклеиваются на фонарь. Нижняя, верхняя и промежуточная части фонаря делаются из латуни или из древесины, смазываются вазелином или растительным маслом и заливаются гипсовосковой смесью. Затем они вытаскиваются из литейной формы и она обрабатывается в соответствии с имеющимися на кожухе фонаря украшениями. Контроль качества изготовления литейной формы также производится заливкой в нее небольшого количества воска. Далее эти детали делаются либо целиком из эпоксидки («слоновой кости»), либо в литейную форму можно залить небольшое количество эпоксидки и вставить в нее деревянную или латунную основу. В обоих случаях извлекать готовую деталь из формы нужно осторожно, чтобы не разрушить форму.
Проще поступать следующим образом: изготовить одну деталь, вынуть ее из литейной формы, если надо, провести ее доработку, а затем из гипсовосковой композиции сделать несколько литейных форм, по количеству фонарей на модели корабля (плюс 2), используя сделанную деталь как литейную модель. Все остальные детали фонарей отливаются в этих формах, как и первая. Детали с дефектами отбраковываются. Если эти дефекты можно исправить, то проводится доработка этих деталей.
Изготовление рулевых штурвалов
Для моделей кораблей, выполненных в большом масштабе, детали рулевых штурвалов изготавливаются на токарном станке из груши или латуни.
Вначале вытачивается кольцо штурвала и ступица. В кольце сверлятся отверстия, диаметр которых D равен максимальному диаметру спицы штурвала (рис. 136). Вытачивая спицы, надо не забывать, что ее диаметр в районе кольца должен быть равен диаметру отверстия, а длина равна ширине Н кольца. Далее спицы вставляются друг против друга сначала в кольцо, затем в ступицу и приклеиваются. Латунный штурвал можно тонировать под красное дерево, покрыв его тонким слоем светло-серой краски. Отверстия в ступице сверлятся меньше диаметра спицы.
Для моделей, выполненных в мелком масштабе, рулевой штурвал можно изготовить так же, как изготавливаются барельефы. Рисунок штурвала выполняется на бумаге, причем промежутки между спицами закрашиваются черной краской. После проявления негатива производится изготовление
рельефной фотографии штурвала, как описано выше. По готовому рельефу изготавливается литейная форма. Для одного штурвала необходимо сделать две отливки из эпоксидки или композиции, имитирующей слоновую кость. Затем отливки шлифуются и склеиваются вместе. Рулевой штурвал, полученный таким способом, будет выглядеть тем лучше, чем тщательнее будет выполнен его рисунок.
Глава 3
ИЗГОТОВЛЕНИЕ АНТЕНН И ДРУГИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Изготовление штыревых антенн
Штыревые антенны корабля имеют коническую форму, т. е. диаметр антенны в верхней части меньше, чем ее диаметр внизу. Например, в масштабе 1:25 штыревая антенна имеет длину 225 мм, ее верхний диаметр — 0,3 мм, нижний — 0,8 мм. Эскиз этой антенны показан на рис. 137.
Из рисунка видно, что штыревая антенна изготавливается в виде ступенчатой детали. Для ее изготовления берется заготовка из латунной проволоки диаметром 2 мм и длиной 250 мм. Она зажимается в цанговый патрон (номинальный диаметр — 2 мм) токарного станка, причем вылет заготовки должен быть не более 5 мм. Этот кончик обтачивается до диаметра 0,3 мм. При помощи продольной подачи резец уводится из зоны резания и заготовку выдвигают еще на 5 мм. Заготовка обрабатывается дальше по диаметру 0,3 мм, выдвигается еще на 5 мм, обтачивается, и такие операции проводятся, пока обработанная часть не достигнет длины 37,5 мм. Затем при помощи поперечной подачи суппорт отодвигается на 0,05 мм (необходимо учесть, что существует «мертвый ход» штурвала поперечной подачи). Обточка заготовки на диаметре 0,4 мм производится аналогично обработке на диаметре 0,3 мм. Как только протачиваются первые 5 мм на диаметре 0,4 мм, трехгранным шабером уступ снимается. Только осторожно: латунь диаметром 0,3 мм можно легко сломать. Заготовку при этом нужно придерживать пальцами. Этим способом вытачивается антенна до диаметра 0,8 мм по всей длине. При достижении длины около 90 мм готовую часть антенны нужно вставить в тонкую трубку, зажатую в пиноли задней бабки, иначе она потеряет устойчивость и начнет «хлестать» по станине. Все уступы срезаются трехгранным шабером и зачищаются надфилем. В этом случае после окраски антенна будет выглядеть, как имеющая идеальную коническую форму.
Изготовление антенн РЛС и решетчатых мачт
из проволоки
При изготовлении этих и им подобных деталей проблема заключается в сложности пайки деталей разной формы из отдельных кусочков проволоки. Для уменьшения трудоемкости этого процесса можно применить несколько способов.
Трехмерный сборочный узел паяется из двухмерных деталей при помощи приспособления для пайки, описанного в ч. II, гл. 1. Причем двухмерные детали паяются более тугоплавким припоем, чем трехмерный узел. При пайке также применяется отвод тепла от мест пайки двухмерных деталей.
Можно применить более трудоемкий, но для начинающего моделиста более простой способ. Макет антенны или мачты склеивается из плотной бумаги или тонкого картона, облуженные кусочки проволоки наклеиваются на бумажный макет в соответствии с чертежом. После высыхания клея стыки деталей обмазываются флюсом и к ним прикрепляются маленькие кусочки припоя. Затем каждый стык прогревается паяльником. Нужно только следить, чтобы бумага не прогорела и чтобы кусочек проволоки при этом не отвалился. Далее готовую собранную антенну или мачту промывают теплой водой, удаляют бумагу, высушивают и зачищают надфилями и шкуркой.
При необходимости спаять такую деталь, как защитная сетка для ламп палубного освещения, поступают следующим образом. На куске гетинакса вычерчивается рисунок для пайки продольных проволочек. На этот рисунок укладываются три куска тонкой медной проволоки (рис. 138). Проволока берется из отслуживших свой срок трансформаторов, магнитных катушек и т. п. Она нагревается для ожига и зачищается до блеска между сложенным листом мелкой шкурки. Проволочки пропаиваются в середине и легкими ударами молотка рихтуются на металлической плите. Для надежности проволочки можно опять натянуть на гетинаксовой пластине и пропаять снова. Затем из гетинакса вытачивается кондуктор для сгибания и пайки защитной сетки. Он размещается своим круглым концом точно в середине «звезды», и концы проволочек загибаются наверх. На них надеваются два колечка из той же проволоки и осторожно припаиваются маленьким паяльником. Сильно прогревать не нужно, пайку надо провести быстро. Поэтому до начала работы проволока должна быть облужена. Отводить тепло надо маленьким пинцетом. Затем торчащие концы полученной «корзиночки» укорачиваются по грани а. Готовая защитная сетка приклеивается маленькими каплями клея к корпусу лампы или вставляется в отверстия, просверленные в корпусе, и приклеивается в них.
Для решетчатой антенны отражающую сетку можно спаять из тонкой проволоки, а можно изготовить из металлизированной методом гальванотехники марли. Для этого надо подобрать кусок марли с равномерной структурой. Размер ячеек примерно 1 мм. Марлю растягивают на рамке и пропитывают парафином. Затем ее проглаживают горячим утюгом между листами бумаги для удаления излишков парафина. Далее наносится электропроводящий слой мелкого графита, избыток его тщательно сдувают с марли. Проложив проводники по краю марли, ее крепят на пластмассовой рамке или рамке из толстого провода с хлорвиниловой изоляцией, вместе с которой марлю погружают в электролит. Марлю, покрытую медью, обрабатывают латунной щеткой. Паяют ее обычным припоем.
Изготовление сетчатых и цепных ограждений, выполненных в малом масштабе
На пассажирских судах (чаще всего речных) в дополнение к леерам для ограждения пассажирских палуб между стойками приваривалась стальная сетка. Моделист может подобрать латунную сетку, которую используют на машиностроительных заводах для изготовления различных фильтров в приборах, применяемых в медицине, авиации, водолазном деле и т. п. Но можно сделать такую сетку самому из марли описанным выше способом. Если на прототипе, с которого моделист делает копию, сетка узорная, то моделист может на марле вышить узоры, используя ее как канву, а затем покрыть все металлом.
На настоящих кораблях часто используются цепи с мелкими звеньями для загораживания различных проходов в леер- ном ограждении. Спаять такие цепочки из отдельных звеньев не всегда сможет даже опытный моделист. Но есть относительно простой способ изготовления таких цепочек. Для этого надо взять тонкую медную проволоку (диаметром около 0,15 мм) и хорошо ее отжечь и облудить. Затем берется иголка и на ней вяжется обычный узел. Проволока на несколько секунд суется в пламя горелки, и на ней завязывается второй узел (рис. 139). Сделав подобным образом 3—4 звена, проволоку снова отжигают. Так поступают каждый раз, провязав 3—4 узла.
Связав необходимое количество звеньев, цепочку отжигают снова. Медь при таких маленьких радиусах изгиба получает большие напряжения и может легко обломиться, поэтому и нужен постоянный отжиг. После этого цепочку осторожно тянут за крайние звенья, чтобы придать всем звеньям овальную форму. Осталось развернуть все звенья под углом 90° друг к другу, что удобно сделать тонким пинцетом, и цепочка готова. Ее следует снова отжечь, покрасить и подвесить на свое место.
Наклонные трапы для моделей-копий стальных кораблей лучше всего паять. Старинные парусники тоже имели наклонные трапы, но их, как и на настоящем корабле, лучше сделать из древесины. В нашей судомодельной литературе трапы советуют собирать на кондукторе, но этот метод пригоден больше для крупных парусников большого масштаба. Для маломасштабных моделей больше подходит следующий способ. Сначала делается простой кондуктор для сверления отверстий. Из листа алюминия толщиной не менее 2 мм вырезается полоска, ширина которой равна учетверенному расстоянию между ступенями трапа. На ней размечаются 3 отверстия, расстояние между которыми равно расстоянию между ступенями трапа. После сверления отверстий диаметром 0,8 мм в кондукторе делается пропил шириной, равной ширине боковой струны трапа, причем отверстия должны проходить строго посередине этого пропила. На циркулярной пиле из твердой породы древесины выпиливается рейка толщиной 1 мм и шириной, равной ширине боковой струны трапа. При помощи кондуктора в ней сверлится первое отверстие, и в него вставляется штифт из стальной проволоки диаметром 0,8 мм. Затем сверлятся второе и третье отверстия. Штифт вынимается, кондуктор перемещается на одно отверстие. В первое и второе отверстия кондуктора вставляются штифты, а через третье отверстие сверлится боковая струна трапа. И так поступают, пока не просверлят все отверстия, количество которых равно количеству ступенек плюс 2. Сделав две детали, в два последних отверстия необходимо поставить штифты, детали соединить, совместно обрезать по длине, обработать и зачистить. Ступени для трапа делаются все сразу из одного бруска. Он обрезается по размерам ступенек, но посредине его с двух сторон оставляются выступы шириной и высотой 1 мм. Далее на циркулярной пиле из этого бруска нарезается нужное количество ступенек толщиной 0,8 мм. Затем выступы скругляются надфилем по диаметру 0,8 мм и ступеньки на клею вставляются в струны. Пока клей не высох, ступенькам придают одинаковый наклон. Потом боковые поверхности трапа зачищаются так, чтобы их толщина составила 0,8 мм, готовый трап покрывается лаком. К нему могут крепиться перила, поэтому в ступеньках надо просверлить отверстия для стоек. Перила собираются отдельно, и стойки перил на клею вставляются в свои отверстия.
Металлические трапы сделать сложнее. Их придется спаивать, причем струны трапов изготавливаются из швеллеров, а ступени имеют Z-образный профиль. Как сделать металлический профиль, будет рассказано ниже, а здесь описывается технология изготовления собственно трапа. Для сверления отверстий в боковых струнах трапа изготавливается такой же кондуктор, как и для деревянного, и в швеллере (толщиной 0,6 мм) сверлятся отверстия диаметром 0,6 мм. Две боковые струны трапа также обрабатываются совместно. Ступеньки трапа отрезаются от Z-образного профиля с припуском 1,5 мм по длине. С двух сторон на ступеньке выпиливаются выступы длиной 0,75 мм, шириной 0,6 мм и закругляются надфилем. Далее выступы облужива- ются и вставляются в боковые струны трапа с некоторым натягом. Трап туго обматывается алюминиевой проволокой, и ступени устанавливаются с необходимым наклоном к горизонтали. Здесь можно использовать сборочный кондуктор, выполненный из вбитых в деревянный брусок под одинаковым углом гвоздей подходящего диаметра без шляпок. Ступени припаиваются к боковым струнам трапа. Готовый трап снимается с кондуктора, убирается проволока и он обрабатывается шабером, надфилем и зачищается на шкурке. Осталось просверлить в нем отверстия под леер и установить на модель. Леер потом следует к нему приклеить или припаять с обязательным охлаждением трапа при пайке.
Изготовление уголков, швеллеров и других
стандартных профилей для моделей судов
Уголки, швеллера, тавры и двутавры применяются на настоящих кораблях довольно часто. Из стандартных профилей делаются многие детали кораблей, например фундаменты брашпилей, лебедок и т. п.
Уголки и швеллера изготавливают из листового металла, нарезанного на полосы, ширина которых равна сумме размеров полок плюс припуск на обрезку и зачистку кромок. При малой длине и в небольшом количестве их делают так. Размечают на полосе нужного размера полки и, прорезав место сгиба вдоль примерно до половины толщины листа, сгибают в тисках полки уголков, а швеллеров — на стальной плитке, толщина которой равна внутреннему размеру швеллера.
Если же уголков и швеллеров потребуется много, их проще и быстрее делать штамповкой на приспособлении, состоящем из стальных матрицы и пуансона (рис. 140). Перед обработкой сталь отжигают: нагревают до вишнево-красного каления и дают медленно остыть. Рабочие плоскости штампов необходимо зачистить и опилить строго под линейку и угольник. Для штамповки швеллеров между матрицей и пуансоном следует предусмотреть зазоры, соответствующие толщине штампуемого материала. Более рационально для штамповки швеллеров разных размеров сделать съемные пуансоны и подвижные матрицы.
Штамповку профилей из мягкого листового металла толщиной до 0,8 мм можно производить на незакаленном штампе. Рабочие поверхности его нужно периодически протирать машинным маслом, тавотом или техническим вазелином.
Штамповка уголков и швеллеров производится на винтовом или приспособленном для этого переплетном прессе, на неподвижной станине которого крепится матрица, а на подвижной части устанавливается пуансон. Для работы с материалом толщиной до 0,5 мм можно приспособить большую металлическую струбцину, сделав к ней крепление для установки матрицы и пуансона. В этом случае струбцину зажимают в настольные тиски.
Уголки штампуют на приспособлении в такой последовательности: отрезанную по размеру полосу металла кладут на матрицу и пуансоном изгибают заготовку до нужной формы. При этом следят, чтобы полки не перекашивались. Затем, постепенно продвигая полосу вперед примерно на половину длины пуансона и периодически надавливая им, придают полосе нужный профиль. Отштампованные с припуском полки обрезают по шаблону до заданных размеров.
Если после обрезки профиль искривился, то для выпрямления следует его вновь слегка проштамповать на приспособлении. Аналогично выполняется штамповка швеллеров. Чтобы получить тавр, необходимо взять два уголка, одна полка которых длиннее. Длинную полку следует опилить и отшлифовать примерно до половины ее толщины. Затем эти полки облуживаются, уголки соединяются вместе (чтобы не было перекоса, нужно на концах уголков просверлить отверстия и вставить в них штифты), туго обматываются алюминиевой проволокой и прогреваются паяльником или на газовой горелке. Готовый тавр зачищается от излишков припоя. Двутавр делается аналогично из двух швеллеров.
Технология в переводе с греческого — наука о мастерстве. Это знание о различных физических (в том числе механических), химических и других способах обработки сырья, полуфабрикатов и изделий для получения конечного продукта. И, как каждая наука, технология имеет свои законы и требует творческого подхода и, конечно, многое для ее развития дает эксперимент. В то же время технология — это часть мировой культуры. Она развивалась одновременно с развитием человека, ведь только труд продвигал мировую культуру вперед. Достижения технологии дали названия целым эпохам в развитии человечества: каменный век, железный.
Обработка этих материалов происходила при помощи технологических процессов, ставших основой материальной культуры. Поэтому в широком смысле технология включает в себя изучение свойств применяемых материалов, способов их обработки и трудовых затрат работающих людей. Все эти параметры определяют в конце концов стоимость вещи. Достижения технологии позволяют все время снижать ее стоимость. Самый впечатляющий пример таких достижений — персональный компьютер. Еще сорок лет назад компьютер был по карману лишь очень богатым фирмам и организациям, но вскоре он начал появляться в каждой семье. И это стало возможным благодаря развитию технологии производства больших интегральных схем, выращивания кристаллов с заданными свойствами, нанесению пленочных покрытий, применению новых методов контроля и т. п.
Многие достижения современной технологии приходят и в судомоделизм. Например, при изготовлении надстроек уже начал применяться двухсторонний фольгированный ге- тинакс, пришедший из производства электронной техники, который можно и паять, и клеить.
Наука не стоит на месте. Уверен, что, пока писалась эта книга, какой-нибудь моделист уже начал экспериментировать с новым материалом или придумал свой технологический процесс, чтобы получить отлично сделанную деталь для модели корабля. И когда-нибудь эта технология станет достоянием всех моделистов.
Надеюсь, главное начинающие моделисты поняли: чтобы сделать хорошую модель, требуется большой творческий труд. Моделист должен много думать, читать и изобретать. Тогда он сам допишет к этой книге следующие главы. Автор с благодарностью примет все замечания и рекомендации читателей, поскольку, как говорил Козьма Прутков, «нельзя объять необъятное».
- << Назад
- Вперёд