Сообщений в теме: 4

[Ilya777]

Думаю нам это пригодится
Взято с сайта http://scaletrainsclub.com


Выкладываю здесь копию цикла моих статей в журнале ЛокоТранс, опубликованного в 2006-2007 г.г.

Я делаю ЭТО на кухне !
(Фототравление - это доступно!)



Кто из любителей, державших в руках фирменные модели или "киты" для сборки, не рассматривал с восхищением тончайшую деталировку из травленой латуни и не испытывал зависти к тем, кто обладает этой замечательной технологией - искусством фототравления !?

Можно очень долго перечислять варианты умелой реализации огромных возможностей "травленки". Каждый вспомнит что-нибудь: вагоны от "Феникса" и "Модела", "киты" супер-паровозов от французской "Loco Diffusion", наборы деталей от "Carmina" для превращения в шедевры дубоватых изделий бывшей марки "Jouef", вагоны разных стран в изящных китах шведской марки "Perlmodell". (Последние, кстати, - симпатичные вагончики, - рискну отвлечься, посоветовав посмотреть наhttp://www.perlmodell.com) ...

Как всегда, в отечественных модельных публикациях - чьи-то восхищенные рассказы о примерах мастерского использования "травленки" на моделях, и вместе с тем - полное молчание на тему "как это сделать". Многие интересуются, но не знают с чего начать... Кое-кто знает и умеет, но не спешит делиться с коллегами в силу крепкой привычки не делать ничего бесплатно... (Дескать, я тут создавал всю технологию с нуля, потратил годы, а теперь кто-то воспользуется "всем готовеньким"...)

На этом тоскливом фоне - низкий поклон создателям веб-сайта фирмы "Модела" (http://www.modela.lv), где процесс фототравления описан хоть и вкратце, но "с душой", и дает хотя бы начальное представление о предмете. Да не обидятся на меня создатели сайта за размещение в Приложении №1 фрагмента этого описания.

За остальными информационными компонентами пришлось обратиться к разрозненным публикациям в отечественных и иностранных интернет-источниках, на сайтах танкистов, авиаторов и радиолюбителей. Из них постепенно удалось составить представление о процессе, - достаточно полное, чтобы самому заняться фототравлением в домашних условиях, и получить вполне позитивные результаты. Этим своим небольшим опытом я и хочу поделиться с коллегами. Почему-то кажется, что найдется немало читателей, кому это пригодится.

Зачем нужна «травленка» ?

Ответ на этот вопрос, возможно, очевиден не сразу и не для всех: кому-то покажется проще вырезать детали привычными инструментами из листа латуни, заклепки выдавить пуансоном, а выступающие детали - наклеить или напаять вторым слоем. Однако все меняется, когда моделисту нужно изготовить некоторое количество одинаковых деталей, или доступная моделисту точность обработки, пайки, склейки, выдавливания и т. д. недостаточна. Начиная с какого-то количества деталей, становится нерациональным их штучное изготовление традиционным способом (представим себе, например, ручное изготовление двух десятков одинаковых оконных рам для пассажирского вагона). Еще более важное преимущество «травленки» - возможность легко получать детали высокой точности, половинки отличной симметричности, круглые элементы замечательной концентричности, и т.д. Не говоря про повторяемость одних и тех же элементов на одной детали (классические примеры - стрела подъемного крана, ферма моста, мачта ЛЭП или контактной сети…). В одном из недавних выпусков ЛТ можно было увидеть фотографии мостов, которые делает из «травленки» один любитель в США (см. сайт http://www.jpstructures.com). Дальнейшие слова и сомнения будут излишни…. А, например, один знакомый любитель из французского клуба делает по этой технологии даже шестерни для нетяжелых моделей и прочих механических приводов на макете.… Лично мне эта технология позволила – помимо прочего - укомплектовать тонкой супер-деталировкой некоторые модели из моей коллекции, сделанные А.Н. Рылковым из Твери.

Я бы сформулировал главное достоинство технологии фототравления так: это уникальная возможность получить ЛЮБОЕ количество деталей, НЕ ПРИКАСАЯСЬ ИНСТРУМЕНТОМ к материалу, тем самым АВТОМАТИЧЕСКИ ИСКЛЮЧАЯ ПОГРЕШНОСТИ И ОШИБКИ механической обработки. В этой характеристике - высшая похвала людям, которые придумали эту технологию. Подобными свойствами обладает (и еще больше меня восхищает) новинка ХХI века - трехмерные принтеры - недалекое будущее малосерийного и мелкого модельного производства. Но это уже другая тема…

Зачем это нужно в домашних условиях ?

Если почитать, например, французские публикации в Интернете и в прессе, то рассуждения авторов на тему фототравления можно кратко сформулировать примерно так: "Это замечательная технология. Я осваивал ее многие годы и кое-чему научился (вот, извольте посмотреть фото с моими работами). Примерно фототравление делается вот так.… Но вся эта работа так ужасно сложна, так вредна и опасна, что лучше вам самим и не пытаться. И если Вы хотите что-то изготовить по этой технологии, - то обращайтесь ко мне и заказывайте проектирование и изготовление ...".

Иначе высказываются англичане: "Вся технология состоит из таких-то этапов и операций... Для работы Вам понадобятся такие-то навыки и усилия... (Везде присутствуют общие описания процессов). И если Вы хотите что-то изготовить по этой технологии, то Вам следует разработать на компьютере двусторонний масштабный рисунок каждой детали, затем отдать файлы в типографию для вывода пленок, а затем отдать пленки в специализированное предприятие по травильным работам, и в назначенный срок - получить готовый тираж изделий».

Примечание: Упоминается у англичан и еще более анахроничный вариант того же способа (который практиковался где-то до середины 90-х годов, пока компьютеры не стали массовыми): отправиться с бумажными рисунками в специализированную фотолабораторию, где их переснимут в масштабе на реальные фоточувствительные пленки, чтобы потом использовать их для УФ-экспозиции…

Такие подходы к «внедрению технологии фототравления в любительские ряды» вполне соответствуют менталитету западного человека: у них нормой являются специализация, разделение труда, бережное отношение к своему здоровью и времени, а также - ко времени, уделяемому семье. Ведь в итоге реализация творческого замысла моделиста становится лишь вопросом денег: каждый желающий, обладающий идеей и несколькими сотнями или тысячами евро, может заказать проектирование и травление «своего», «авторского» кита. Хоть один экземпляр, хоть двести.… И нанести на коробку свое имя…

Русскому человеку - по традиции - приятнее и полезнее как можно больше уметь делать самому. Многие по-прежнему самостоятельно ремонтируют свой автомобиль, сами делают ремонт в квартире, сами собирают купленную в магазине мебель, сами ремонтируют сломавшийся телевизор или дверной замок.… И не всегда, наверное, причина состоит только в желании сэкономить. Просто есть люди, которые предпочитают получить вещь или результат, и при этом знать, КАК это сделано. Кроме того, недовольство плодами СВОЕГО труда проявляется в жизни реже, чем недовольство плодами труда ЧУЖОГО… Может быть, когда-нибудь наступит счастливое время, когда какой-нибудь травленый профнастил, решетку, или трапик на крышу можно будет запросто купить готовый, по каталогу, и высокого качества. А пока – проще сделать самому, например, две штуки: одну себе, а другую – предложить товарищам по увлечению…

Рассуждая с этих позиций, я более всего оценил АМЕРИКАНСКИЙ подход к этой теме. Дело в том, что несколько месяцев назад на сайте “MICROMARK” (известного американского поставщика материалов и инструментов для моделизма, - тех, кто не знает, приглашаю заглянуть на http://www.micromark.com ), появилась красочная реклама новинки, которая гласила примерно следующее:

«ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ФОТОТРАВЛЕНИЯ «MICROMARK» - ЭКСКЛЮЗИВ !!!

Теперь вы сами сможете изготовлять ваши собственные высококачественные детали методом фототравления! Ничто так не захватывает дух при взгляде на модель или макет, как прецизионно изготовленные детали из металла, полученные фототравлением. Теперь, благодаря революционной «Профессиональной системе фототравления «Micromark», вы сможете делать такие детали, не выходя из дома! Это настоящая фототехнология, основанная на применении материалов, которые раньше были доступны только в промышленности! … Практически любая деталь малого размера из металлического листа может быть сделана во много раз быстрее фототравлением, чем обычными инструментами и методами. Вы также можете создать сложные объемные детали, если разработаете продуманную плоскостную выкройку, а потом согнете плоскую протравленную заготовку должным образом! Сделайте ваши собственные супердетали для моделей, макетов, инструментов, для ювелирного применения, для праздничных украшений, таблички с именами, поделки, печатные платы для электронных устройств и осуществите сотни других идей!.. Сделайте то, о чем вы недавно еще только могли мечтать!... Комплект содержит все необходимое для полного технологического цикла фототравления».

Тут же на сайте присутствовала красочная картинка: десятки предметов, составляющих комплект, лежат стройными кучками на столе…

«Вот оно, счастье!», - подумал я и достал кредитную карту…

Что же внутри ?

Через пару недель посылка была у меня в руках. После внимательного изучения ее содержимого и чтения инструкции, я довольно быстро пришел к выводу, что данный комплект, хоть и способен привести меня к результату, имеет много недостатков. Некоторые были очевидны сразу, а некоторые обнаружились при первых опытах. Я расскажу о них дальше по ходу повествования, а сейчас остановлюсь на собственно содержимом комплекта (его можно попытаться разглядеть в заголовке данной статьи, - на иллюстрации, взятой с веб-сайта поставщика):

1) прямоугольный тонкостенный "травильный резервуар" из оргстекла, размерами примерно Ш10 х Г10 х В20 см. Сверху он закрывается прозрачной крышкой с отверстием, а в днище вставляется распылитель воздуха аквариумного типа (аэратор). Сбоку у днища имеется отверстие для пропуска патрубка от воздушного шланга до аэратора;

2) компрессор аквариумного типа, рабочее напряжение 110 вольт;

3) ПХВ-шланг для подачи воздуха от компрессора до распылителя в резервуаре;

4) зажим на шланг, предназначенный для защиты компрессора от обратного хода жидкости из резервуара;

5) ламинатор (ламинирующая машинка) с максимальной шириной пропускаемого листа 115мм. Марка машинки - VL-110, изготовитель неизвестен, но указана страна - Китай. Рабочее напряжение 110 вольт;

6) рулонный светочувствительный материал в светонепроницаемой упаковке. Размер при разворачивании рулона – 12 х 19 дюймов (примерно 30 х 48 см). Этот элемент является ядром всего комплекта. По сути, он представляет собой тонкий лист особого мягкого бледно-голубого полимера, (на ощупь похожего на светочувствительный желатиновый слой фотопленок), чувствительного к ультрафиолетовым (далее для простоты - УФ) лучам, с обеих сторон закатанный в прозрачную пленку. При операции ламинирования (о ней речь пойдет дальше) защитная пленка с одной стороны удаляется, и при прокатке в ламинаторе УФ-чувствительный слой намертво "приваривается" к поверхности латунной листовой заготовки. Для удобства далее мы будем называть УФ-чувствительный слой сокращением "УФС";

7) прозрачная пленка для печати фотошаблона на струйном принтере (2 листа американского формата, примерно соответствующего нашему А4);

8) листы тонкого картона (2 шт.) формата 6 х 12 дюймов (примерно 15 х 30 см), толщиной около 0.5 мм, с одной глянцевой стороной. Никаких особенных свойств у этого картона я не заметил, хотя в инструкции он гордо именуется словом "carrier" (что значит "носитель"). По внешним признакам - это просто хорошего качества гладкий плотный белоснежный картон. Его назначение - защита УФС от перегрева при прокатке между горячими барабанами ламинатора;

9) металлический лист двух видов: латунь и нержавеющая сталь, размер 6 х 12 дюймов (примерно 15 х 30 см), толщина 0,005 дюйма (0.13 мм), по одному листу каждого. Забегая вперед, скажу, что при такой малой толщине металла создатели комплекта облегчили себе задачу: пользователю так легче при первых же опытах получить хороший результат. Мне, однако, пришлось сразу начать с латуни толщиной 0.25 и 0.40 мм, и, если не считать увеличения длительности собственно фазы травления, то результат вышел вполне положительный;

10) абразивная мелкозернистая подушечка для снятия загрязнений и оксидной пленки с металла перед ламинированием;

11) два куска оргстекла (11,5 х 11,5 см) для прижатия к металлической заготовке фотошаблона (пленки (7) с напечатанным изображением) во время УФ-экспозиции;

12) четыре металлических прищепки для скрепления заготовки и элементов (7) и (11) в единый "сэндвич" во время УФ-экспозиции;

13) две пластиковых ванночки с крышками, предназначенные для проявления изображения после УФ-экспозиции и для смывания УФС с заготовки по завершении работы;

14) мерный стаканчик из прозрачной пластмассы;

15) кисточка (плохого, кстати, качества и уродливой конструкции) для обмывания заготовки в ходе проявления изображения УФС;

16) пластмассовый пинцет;

17) палочка из оргстекла для крепления заготовки в травильном резервуаре. Снабжена наконечником с клипсой (для закрепления заготовки) и резиновым кольцом (для регулирования глубины погружения в раствор);

18) защитные очки;

19) латексные перчатки;

20) клеенчатый фартук (который в моем наборе оказался бессмысленным куском рваного полиэтилена неправильной формы);

21) инструкция по эксплуатации.

Кроме того, в комплекте предусмотрены были два химических компонента, но из-за их потенциальной опасности при транспортировке (почтовой пересылке) их исключают из набора при отправке получателям за границу:

22) раствор гидроксида натрия (NaOH, известный каждому по школьной программе по химии). Едкая щелочь, не допускает попадания на кожу, на слизистые, в глаза, на одежду, не вдыхать паров при растворении в горячей воде!;

23) порошок хлорного железа FeCl3 (классический препарат для травления печатных плат, хорошо известен радиолюбителям). Весьма агрессивное вещество, оставляет трудноудаляемые пятна при любом контакте с предметами и одеждой. Нельзя работать с ним в непроветриваемом помещении: о вреде вдыхания паров и аэрозолей хлорного железа говорит хотя бы то факт, что многие самодеятельные "травильщики" отмечают, что, если, например, регулярно заниматься травлением в ванной комнате, то через год гарантированно "облезет" весь хром или никель на сантехнических приборах по соседству (кранах, смесителях и пр.). Обнаружить разлет мельчайших капелек хлорного железа при работе аэратора несложно: достаточно на время накрыть травильный резервуар листом бумаги. Иногда пятна на одежде с трудом, но удается удалить слабым раствором лимонной (сок лимона) или щавелевой кислоты.

Остается добавить, что цена описанного набора на сайте http://www.micromark.com - около 120 долларов, а номер артикула - 83123. По вышеописанным причинам, в случае заказа в Россию вы получите "усеченный" комплект (без двух агрессивных химических веществ) - поставщик назвал его "export version", а его артикул: 83123F.

Сочинение на заданную тему...

Вопреки содержанию предыдущего раздела, осмелюсь на основании личного опыта рекомендовать коллегам не спешить с приобретением данного набора. Дело не только (и не столько) в цене, а в том, что набор недостаточно продуман, во многом нерационален и неудобен, и в целом плохо адаптирован к нашим условиям и менталитету. (Хотя, повторяю, и с его помощью действительно можно получать хорошие результаты). Начнем разбираться по порядку, при этом я буду ссылаться на номера компонентов, приведенные в описании предыдущего раздела. Параллельно я изложу мои мысли относительно адекватной (или лучшей) замены на комплектующие сторонних поставщиков.

(1) Штатный резервуар нерационален из-за своей квадратной формы в плане. Поскольку мы травим всегда плоские листовые заготовки, то всегда интереснее иметь высокий, широкий, но тонкий в глубину травильный резервуар. Это позволяет в случае необходимости обрабатывать большие листы металла относительно малым количеством раствора хлорного железа. Кроме того, неудачным является способ пропуска воздушного шланга сквозь стенку резервуара: у самого дна. Это заставляет все время опасаться обратного хода жидкости при остановке компрессора, и помнить о необходимости надевать на шланг специальную клипсу в периоды остановки компрессора. Наконец, очень важным для выбора резервуара является тот факт, что реакция травления требует повышенной температуры (не слишком большой, чтобы не повредить УФС и не "перетравить" заготовку при малейшей передержке, но и не слишком малой, чтобы реакция не остановилась...). Я в ходе опытов остановился на температуре 45-50 градусов Цельсия. Однако как ее поддерживать постоянной в течение 20-40 минут травления ? Инструкция по эксплуатации набора предлагает предварительный нагрев раствора хлорного железа в... (приготовились?) "старой микроволновой печи", которая "после этого уже не должна больше применяться для пищевых продуктов"... Комментировать не буду... Альтернатива - нагрев раствора на водяной бане. Но в обоих случаях раствор быстро остывает из-за интенсивной аэрации, и за 40 минут его придется сливать, нагревать и заливать обратно как минимум четырежды. Излишне говорить, что такие тепловые контрасты вредны для УФС, а частые слив-налив раствора увеличивают риск "аварийного разлива" этой гадости, не считая прямых потерь времени на нагрев...

Итак, с учетом всех этих соображений, я отодвинул "штатный" резервуар в сторону и решил найти более подходящий, порывшись в арсенале средств, предлагаемых радиолюбителям. Мой поиск быстро увенчался успехом: я приобрел специальный набор для травления печатных плат, включающий тонкий резервуар с аэратором, и с точкой подключения воздуха ВЫШЕ уровня жидкости, шланг, компрессор на 220 вольт (типа аквариумного), и трубчатый нагреватель с термостатом (тоже аквариумного типа). По ряду причин мне пришлось покупать эти компоненты у французского поставщика "Selectronic": http://www.selectronic.fr, артикул 50.7441 (или 50.8180 – версия с экспозиционным УФ чемоданчиком), цена 49 евро (или 141 евро). Однако я думаю, что подобный резервуар можно найти, например, и на Митинском радиорынке в Москве, или склеить самому. А компрессор и аквариумный нагреватель - купить в зоомагазине. И все это - за гораздо меньшие деньги. Внешний вид и устройство резервуара показаны на рис. 1.


Штатный травильный резервуар из набора (слева), новый резервуар в разобранном (в центре) и в собранном (справа) виде, трубчатый электронагреватель с регулятором (вверху).
В дальнем углу нового резервуара виден черный шланг к компрессору, подающий воздух ВЫШЕ уровня жидкости в резервуаре. Далее воздух спускается по вертикальному каналу, отлитому в боковой стенке, и попадает в горизонтальный канал вдоль всего днища. Из этого канала в толщу жидкости выходят мелкие отверстия, работающие при подаче воздуха как аэратор.


(2) Про компрессор уже все сказано выше: из-за рабочего напряжения 110 вольт эксплуатировать его можно, лишь имея соответствующий трансформатор. И хотя купить последний - не проблема (на том же Митинском радиорынке), чаще все-таки дешевле купить другой компрессор. Кстати, хочу предостеречь коллег от соблазна попробовать понизить напряжение с помощью широко распространенных в наши дни тиристорных регуляторов напряжения (кто не знает "диммеров", продающихся в электротоварах, предназначенных для плавного регулирования свечения ламп в квартире ?). Эти изделия регулируют не напряжение, а фазу протекания тока через нагрузку, из-за этого сильно искажая исходную синусоидальную форму тока. Лампа накаливания, паяльник или бытовой нагреватель этого "не заметят", а вот компрессор работать не будет из-за его индуктивного характера нагрузки.

(3) Шланг можно применить имеющийся, или любой подходящий ПХВ.

(4) Если вам удастся обзавестись резервуаром (1) с точкой подключения воздуха ВЫШЕ уровня жидкости, то эта клипса более не нужна.

(5) Я решил использовать имеющийся в наборе ламинатор, т.к. трансформатор на 110 вольт у меня есть. Однако даже беглый поиск в интернете наhttp://www.yandex.ru по словосочетанию "ламинатор VL-110" быстро привел меня к нескольким российским фирмам-поставщикам офисной техники, продающим такие же ламинаторы на 220 вольт, по цене около 46 долларов. Сразу замечу, что число "110" в названии ламинатора означает не рабочее напряжение, а ширину прокатываемого им листа в миллиметрах (фактически я намерял 115мм). Соответственно, кто-то из читателей предпочел бы, возможно, ламинатор марки "VL-250" - разница в цене не очень большая, а творческие замыслы - безграничны... Возвращаясь к моему ламинатору на 110 вольт, скажу, что моя попытка запитать его через вышеописанный тиристорный регулятор была неудачной - из-за наличия в ламинаторе термореле, которое, включаясь, нарушало настроенное вначале равновесие фаз тока и напряжения, и приводило к остановке работы ламинатора... Пришлось лезть на полку за массивным трансформатором - для него-то фазовых проблем не существует...

(6) Данный рулонный материал в нашей технологии пока заменить нечем (если мы говорим о негативном фотопроцессе). Кто знает замену - пусть поделится секретом... Утешает одно: этот материал продается на сайте http://www.micromark.com и отдельно, в качестве расходного материала, по цене 8,95 долл. за 2 рулона (артикул 83130). Дороговато – с учетом почтовых расходов, но пока альтернативных вариантов для негативного процесса я не нашел.

Нужно сказать, что, помимо рассматриваемого негативного процесса, существует позитивный (когда темные участки на фотошаблонах соответствуют деталям на металле, а прозрачные - удаляемому травлением металлу). Для позитивного способа несложно купить УФ-чувствительный лак в аэрозольном баллоне "Positiv-20" (Митинский радиорынок - см. павильоны паяльных принадлежностей). Он легко наносится, при его использовании ламинатор не требуется, и исключается появление пузырьков при неудачном ламинировании. Радиолюбители давно и успешно используют его для изготовления печатных плат. Но я этот препарат еще не пробовал. Есть основания полагать, что он также позволяет получить хороший результат. В Приложении №2 читатели найдут описание этого препарата и порядка работы с ним.

(7) Пленка не случайно предназначена для печати именно на струйном принтере. Лазерный принтер, несмотря на кажущееся превосходство качества печати на бумаге, дает недостаточную плотность черного красителя на пленке (изображение «на просвет» скорее серое, чем черное). А этот параметр очень критичен для УФ-экспозиции. Поскольку в набор входят всего 2 листа пленки, то я сразу же отправился в компьютерный магазин - удостовериться в наличии в продаже аналогичных пленок "про запас". К счастью, нужные пленки - не дефицит: они продаются упаковками по 20 листов формата А4, но стоят ощутимо дороже пленок для лазерных принтеров. Напоминаю, что прозрачные пленки, предназначенные для струйных принтеров, ни в коем случае нельзя пытаться применять в лазерных: из-за наличия на поверхности пленки специального полимерного покрытия для удержания чернил. Это покрытие мгновенно расплавится на горячих барабанах лазерного принтера и безнадежно испортит дорогостоящую машину... Наконец, упомяну еще один – нынче экзотический – материал для переноса рисунка: бумага. Она использовалась любителями в ту доисторическую эпоху, когда компьютеров и принтеров еще не было, а рисунок будущих деталей наносился в натуральную величину несмываемой тушью на некоторые сорта бумаги. Потом бумага пропитывалась определенными сортами масла и становилась полупрозрачной. Такая пропитанная бумага отлично прилегала к заготовке, а ее меньшая прозрачность компенсировалась увеличением времени УФ-экспозиции. Удивительно то, что такая (но улучшенная) технология существует в ограниченном объеме и поныне: изображение можно напечатать на принтере (лазерном или струйном), а придать ей прозрачность можно с помощью аэрозоля “Transparent-21” (Митинский р/рынок). А уже упомянутый выше http://www.selectronic.fr продает для этой же цели комплект “Black-out”: 10 листов специальной бумаги и 100 мл аэрозоля, артикул 50.5861, цена 19,23 евро.

(8) В набор входит всего 2 листа А4 этого загадочного "носителя", и они довольно скоро закончатся. При поиске картона-заменителя мне кажутся важными всего два его свойства: наличие хотя бы одной относительно гладкой (глянцевой) стороны и толщина 0.4 - 0.6 мм. Хотя, возможно, и картон с неглянцевой поверхностью даст так же хорошие результаты - я пока не пробовал...

(9) Листовой металл обсуждать нет смысла: это не расходный материал, а объект для работы. Для каждого случая применения требуются соответствующие вид и толщина металла. Чаще всего для фототравления применяют жесткий холоднокатаный лист латуни: детали отлично держат форму, а их изгибы на нужный угол получаются точными, без побочных деформаций. Толщина металла: 0.1 - 0.15 мм (локомотивные таблички моделей), 0.25 - 0.35 мм (большинство некрупных и среднеразмерных деталей моделей), 0.4 - 0.5 мм (нагруженные силовые детали: полотна рамы, прочностные элементы кузовов и пр.). Металл толще 0.5 травить также можно, но после этого неизбежна обширная механическая обработка полученных деталей (из-за образования "зуба" по их периметру). В известном ките "шарика" (паровоз серии «Ша») производства "Model Loco" полотна рамы сделаны фототравлением из латуни почти миллиметровой толщины ! Кроме латуни, аналогично "травится" нержавеющая сталь, но знатоки предупреждают: из-за высокой твердости этот материал неудобен для последующей механической обработки и пайки. Из стали рекомендуется изготавливать фототравлением только те детали, где ее свойства (механические и оптические) действительно нужны: дышла, движущиеся детали паровой машины, заготовки для пантографов... Также фототравлением можно обрабатывать и алюминий, но в одном из источников в интернете есть предупреждение, что такая реакция идет с большим выделением тепла и поэтому требует менее концентрированного раствора хлорного железа. Наконец, травлением можно обрабатывать и более "ценный" металл - нейзильбер, - изделия из него нередко можно увидеть в составе фирменных "китов" среди деталей паровой машины. Цвет металла - подходящий, а механическая прочность и жесткость достигаются применением холоднокатаного листа. Правда, я пока не уверен, что для нейзильбера также подойдет раствор хлорного железа – нужны эксперименты.

Источники приобретения листовых металлов каждый находит сам. Можно позавидовать, например, американцам: http://www.micromark.com продает любителям по почте латунь, алюминий и нержавейку нескольких толщин, нарезанную на небольшие листы формата 4 х 10 дюймов, толщиной 0.005, 0.008, 0.010, 0.015, 0.016, 0.025, 0.032, 0.064 дюйма. У нас в Москве - завались фирм, торгующих цветметом (см. любую рекламную газету). У многих из них есть в продаже шикарная широкая холоднокатаная латунная лента (или лист), идеально подходящая для травления. Но вам очень повезет, если удастся найти фирму, где частному лицу пару килограммов металла продадут в розницу, а не «от вагона».

(10) Эту абразивную подушечку можно заменить бархатной водостойкой наждачной бумагой. Говорят, что хороший результат дает применение пемзы, но сам я пока ее не пробовал... На радиорынке продаются и специальные абразивные ластики для зачистки меди на печатных платах. Назначение этого элемента - удаление с поверхности металла окислов и жировых загрязнений перед нанесением УФС, а водостойкость абразива требуется потому, что зачистка ведется «насырую», с обильным смачиванием заготовки под струей воды. Именно растекание тонкой водяной пленки по поверхности чистого металла (хорошее смачивание) является критерием чистоты поверхности, нужной для ламинирования УФС без пузырьков и прочих дефектов.

(11) Можно использовать любое чистое и прозрачное оргстекло (без царапин и оптических дефектов), толщиной 4-5 мм. Можно, наверное, попробовать использовать и более тонкое оргстекло (2-3 мм), при условии, что моделист сможет придумать способ сжатия всего «сэндвича» без прогиба оргстекла по краям и в центре (см. комментарий к поз. (12) ниже). Возможно использование и обычного (оконного) стекла, но из-за энергичного поглощения им УФ лучей понадобится опытным путем подобрать правильное время УФ-экспозиции. Преимущество такого стекла – меньший риск прогиба (см. поз. 12 ниже).


Негативное влияние штатных прищепок на качество УФ экспозиции.
Пояснение о невозможности использования штатных прищепок из набора для сжатия «сэндвича». Из-за нажатия прищепок даже толстые листы оргстекла прогибаются по краям, при этом неизбежно ухудшается прилегание оргстекла в центральной части «сэндвича». Вследствие этого фотошаблон больше не прижат надежно к заготовке, и даже ничтожного (незаметного глазу) зазора между ними достаточно для того, чтобы УФ лучи, приходящие от лампы под разными углами (из-за дифракции и преломления), неизбежно «заглянули под рисунок» фотошаблона. Следствие этого – нерезкое, «вялое» изображение на УФС после экспонирования. Такая заготовка для дальнейшей работы непригодна: требуется новое нанесение УФС и повторная экспозиция.


(12) Несмотря на простоту и кажущееся удобство использования прищепок («штатных» или аналогичных – можно даже использовать бельевые) для сжатия всего «сэндвича» воедино, я быстро пришел к выводу, что их использование скорее вредит, и в большинстве случаев недопустимо. Рис. 2 поясняет суть проблемы: под усилием прищепок, сжимающих «сэндвич» с четырех сторон, возникает невидимое глазу взаимное сближение пластин оргстекла по краям, - с соответствующим «вздуванием» в центре. Это «вздувание» очень опасно, так как исчезает сила, прижимающая фотошаблон к заготовке в центре. Даже легкая (0,05 мм !!!) неплотность прилегания фотошаблона сводит «на нет» всю работу моделиста, так как из-за дифракции УФ лучей в толще оргстекла какая-то их часть непременно «заглянет» под фотошаблон, подзасвечивая те участки, которые должны быть незасвеченными. Результат такого брака виден сразу после завершения экспозиции: рисунок на заготовке «вялый» и имеет нерезкие края. Попытка протравить такую заготовку приводит к неровным (шершавым, зазубренным, непараллельным) краям полученных металлических деталей. Это можно исправить дальнейшей механической обработкой, если детали - крупные (например, корпусные). Однако если вы хотите получить тонкие детали (решетки, настилы, головки болтов и пр.), то разочарование неизбежно, - надо смывать УФС и начинать ламинировать заново…

(13) Эти ванночки можно легко заменить любыми широкими сосудами из подходящего инертного материала (стекло, полиэтилен, фторопласт, фарфор, керамика, эмалированная металлическая посуда). Пригодность материала определяется лишь его сопротивлением действию щелочи средней концентрации. Я предпочитаю использовать для более крупных заготовок полиэтиленовые (не пенопластовые !!!) контейнеры с крышкой от фирменного мороженого в килограммовой расфасовке, продаваемого в супермаркетах. Чем более плоское дно у сосуда – тем меньший объем щелочи достаточен для погружения заготовки. Явная экономия – с учетом того, что при использовании раствор щелочи быстро засоряется хлопьями разбухшего УФС, и его приходится менять довольно часто, несмотря на то, что его химические свойства еще прекрасны.… Кстати, необходимость пользоваться крышкой для этих сосудов возникает лишь при недлинных перерывах в работе (до нескольких часов), чтобы исключить вредные испарения, разливы, и падение предметов или мусора в щелочь. При более длинных перерывах следует раствор сливать в бутылку с хорошей пробкой (например, полиэтиленовую толстостенную бутылку из-под газированной воды).

(14) Мерный стаканчик практически бесполезен, так как его назначение – дозировка «штатного» раствора щелочи, который за пределы США не высылается. Читателю придется искать самому щелочь в каком-либо виде, и, в зависимости от найденного вида и концентрации, приспосабливать имеющиеся у него мерные стаканчики, пробирки, и прочие дозаторы. Поскольку я использую щелочь NaOH в сухих гранулах, то для дозировки применяю обыкновенные любительские весы (подставка, стойка, 2 чашки на коромысле, и набор гирек от 5 мг до 200 г), купленные 15 лет назад в магазине фототоваров. Конструкция весов может быть любой: она должна обеспечивать возможность отмерить, к примеру, 70 мг сухого вещества на 100 мл воды.

(15) Штатную кисточку пришлось выбросить после первого же использования (от щелочи весь ворс деформировался и выпал). Об этом я нисколько не горевал, так как тампон из ваты, плотно накрученной на пинцет, прекрасно справлялся со своими нехитрыми обязанностями по «обмахиванию» экспонированной заготовки в растворе проявителя…

(16) Пластмассовый пинцет ныне не редкость, пригоден любой имеющийся (например, купленный в аптеке). Лично я вообще обходился без него: в растворы щелочи можно спокойно окунать имеющийся у меня стальной медицинский пинцет, а в растворе хлорного железа пинцет и не нужен (см. комментарий к поз. (17) ниже).

(17) Палочка также осталась неиспользованной: при травлении я подвешиваю заготовку на куске провода в ненарушенной ПХВ изоляции, продетого в одно из четырех отверстий, просверленных по углам заготовки.

(18) и (19) Защитные очки и латексные перчатки – не проблема, но нужны ОБЯЗАТЕЛЬНО. Я бы посоветовал еще тканевую маску или легкий респиратор для защиты органов дыхания от паров щелочи и аэрозолей хлорного железа. Все вредные факторы химикатов при повышенных температурах (а у нас будут именно повышенные температуры) действуют на организм незаметно, но об их силе можно судить по косвенным признакам: коррозия металлов вокруг рабочего места, невозможность отмыть травильный резервуар. Радиолюбители 70…80-х г.г. могут отнестись к этим строкам с улыбкой: дескать, знаем мы это хлорное железо, сколько печатных плат в нем травили-перетравили, на дому, голыми руками, и хоть бы что…. И я травил, также на дому и тоже голыми руками сдуру.… Но в то время это делалось без аэраторов и нагревателей, и юношеский организм вообще был невосприимчив ко многому…. А голыми руками вон и в Чернобыле ликвидаторы работали…. За что и досталось им репутация «самых надежных биороботов»….

(20) Вместо фартука можно иметь темный рабочий халат. Рукава следует закрепить или подвязать, чтобы свисающими частями не опрокинуть сосуды с агрессивными жидкостями.

(21) Инструкция по эксплуатации. С учетом вышеизложенного, получается, что из всего набора “Micromark” для фототравления стоимостью 129 долларов действительно незаменимыми оказались только две позиции: (6) и (21). Именно инструкция по эксплуатации оказалась тем несложным, но важнейшим элементом, который позволил связать воедино все разрозненные знания о процессе, собранные ранее, и получить первый положительный результат. После одного - двух практических выполненных вами «производственных циклов» инструкция вам уже не понадобится. Но советую на первых порах делать записи: результаты экспериментов составляют самую ценную часть личного опыта в этой области…

(22) Гидроксид натрия NaOH (другое название – «каустическая сода») (допустимо применение гидроксида калия KOH). Найти этот препарат оказалось несложным: я купил его в первой же аптеке в виде белых гранул (сильно гигроскопичных – хранить только в герметичной посуде в сухом месте). Химическая чистота значения не имеет. Достаточно купить 100 – 200 грамм гранулированного вещества, - хватит надолго. Альтернативные варианты:

a) Митинский радиорынок в Москве (павильоны паяльных принадлежностей). Иногда продается в качестве концентрированного или готового (разведенного) проявителя для вышеупомянутого аэрозоля "Positive-20" (одинакового для позитивного и негативного процессов);

Магазины хозтоваров. Продается в качестве состава для прочистки канализационных труб (например, под маркой «Крот»). При покупке следует смотреть на состав препарата: сейчас появилось много подобных препаратов на основе не щелочи, а лимонной кислоты. Они, естественно, не годятся.

c) Магазины сети «Химреактивы». Раньше таковых в Москве было много, но потом сеть сильно поредела. Один из существовавших до недавнего времени: Каширское шоссе дом 7 корп.3 (угол Каширского шоссе и Хлебозаводского пер., метро «Нагорная» или «Каширская», во дворе магазина «Дом русских обоев»).

(23) Хлорное железо FeCl3 продается свободно на том же Митинском радиорынке в Москве (павильоны паяльных принадлежностей) или в магазинах радиодеталей. Годится любое: порошкообразное, гранулированное. Для любительского использования его хватает относительно надолго. Достаточно купить для начала одну упаковку, - дальнейшая практика покажет реальные потребности. Количество препарата должно позволять единовременно развести 1 – 1,5 литра раствора. Альтернативные варианты травильных растворов: персульфат аммония, соляная или фтористая кислота. Использовать эти варианты мне не пришлось по причине доступности и дешевизны именно хлорного железа.

(24) Упомяну еще два элемента. Их нет в наборе, и они вообще необязательны. Во-первых, капиллярный карандаш (фломастер) с кислотоупорными быстросохнущими чернилами для рисования и корректировки печатных плат (источники: радиорынок, магазины радиодеталей). Он будет полезен для корректировки дефектов ламинирования или экспозиции. Во-вторых, я приобрел в магазине радиодеталей маленький пластмассовый чемоданчик для УФ экспозиции печатных плат (см. рис. 3). Он содержит 4 маленьких люминесцентных трубчатых лампы, сверху накрытых прозрачным стеклом. Кладешь на стекло заготовку с УФС и фотошаблоном, прижимаешь крышкой через лист поролона, включаешь на 2 минуты. Затем, если рисунок фотошаблона двусторонний, переворачиваешь, и снова включаешь на 2 минуты. В итоге экспозиция занимает всего 4 минуты, и нет необходимости ждать солнечной погоды. Хотя, поскольку экспонирование может выполняться и обычной лампой накаливания, то такой «УФ чемоданчик» – это скорее «примочка», чем необходимость. Но мне нравится работать с его помощью. Кстати, от этого УФ излучения требуется защищать глаза: темные очки (или хотя бы не смотреть в рабочую зону во время работы).


«Экспозиционный чемоданчик», который я применяю в качестве источника ультрафиолетовых лучей. Производство (по документации) - Франция (хотя, скорее всего, – Китай). Продается фирмой “Selectronic”, артикул 50.6506, цена отдельно 97 евро, а в составе набора с резервуаром, компрессором и нагревателем (арт. 50.8180) – 141 евро.

И последнее: если бы я покупал такой чемоданчик сейчас, то я бы выбрал другую модель (чуть дороже): с УФ лампами как внизу (в корпусе чемодана), так и вверху (в его крышке). Такая конструкция позволяет экспонировать заготовку с двусторонним УФС без ее переворота. Это уменьшает риск случайного сдвига фотошаблона относительно заготовки: тогда контуры деталей с лицевой и обратной сторон не совпадут, и готовые детали будут безнадежно испорчены (но вы об этом узнаете, только проделав всю работу до конца (что вдвойне обидно).

Даешь компьютерную грамотность !

Итак, все оборудование, оснастка, и материалы для фототравления собраны, и руки чешутся поскорее начать «чего-нибудь травить»… Признаю, что меня самого, - после первых опытов, - захлестнул нестерпимый азарт: открылись немыслимые ранее технологические возможности, и идея о доступной модернизации многих моделей из моей коллекции вдруг стала настойчиво преследовать меня. Про жажду взяться за новые проекты «с нуля» я и не говорю…

Предстоящий раздел может многим показаться «нудным», однако без него обойтись не удастся. Речь пойдет о разработке фотошаблона на компьютере. Отдаю себе отчет в том, что «ЛТ» - не компьютерный журнал, а компьютерные навыки многих коллег ограничиваются интернетом, работой с электронной почтой или печатью любительских фотографий с цифрового фотоаппарата.… Поэтому постараюсь не злоупотреблять терпением «подкованных» читателей, но и не оставить без помощи тех, кто совсем не знает, с чего начать.

Решившись осваивать фототравление, моделист обречен на дружбу с компьютером (точнее, с программами векторной графики). Я сознательно не останавливаюсь на частных случаях рисования деталей тушью по бумаге или пленке: ведь немного среди нас талантливых чертежников или художников, имеющих твердую руку, железное терпение, отличный глазомер, и психическую готовность нарисовать карандашом одну и ту же деталь несколько раз. Впрочем, чтобы вытравить для макета забор, калитку, или скамейку, вполне подойдет и рисование карандашом (конечно, капиллярным). Для всего остального - лучше потратить несколько выходных дней на изучение основ какой-нибудь программы векторной графики (понадобится изучить относительно немного из возможностей этих программ).

Итак, программы векторной графики - это программы, созданные специально для черчения, точного рисования по координатам, оформительских работ, и прочих работ, требующих высокой точности положения и пропорций объектов при масштабировании, изменении, перемещении. Эти программы обычно не годятся для работы с фотографиями и прочими видами «растровой графики». И наоборот, программы для растровой графики (самая известная - «Adobe Photoshop») не годятся для подготовки фотошаблонов для травления. Более четко особенности и отличия векторной и растровой графики сформулированы в Приложении № 3.

Обычно самыми известными программами векторной графики считают три: «Adobe Illustrator», «Corel Draw», «AutoCAD». Купить их копию в нашей стране несложно. По возможности следует выбирать русифицированную версию таких программ, чтобы не тратить время на расшифровку англоязычных текстов подсказок. Сейчас все фирмы - разработчики программ выкладывают на своих веб-сайтах демонстрационные (пробные) версии своих продуктов, которыми можно бесплатно пользоваться, скажем, ограниченное число дней (чаще всего 15 или 30). Например, попробовать работать с последней версией «Автокада» можно, загрузив ее с сайта разработчикаhttp://www.autocad.com, а, чтобы получить начальные знания по ее использованию, (бесплатный самоучитель на русском языке!!!) - предлагаю заглянуть по ссылке:http://www.ssga.ru/m...d/contents.html.

Что касается лично меня, я по давней привычке использую программу «TurboCAD», разработанную американской компанией “IMSI”. В России продукция этого разработчика в продаже встречается реже: скачать бесплатную «пробную» версию «Турбокада» можно с сайта разработчика http://www.imsisoft.com илиhttp://www.turbocad.com. Недостаток этой программы - интерфейс только на английском языке. Большинство требуемых функций программы полностью аналогично «Автокаду».

Добавлю, что для подготовки фотошаблонов любительской «травленки» вам не понадобятся «навороченные» программы с возможностями трехмерной графики, как не нужны будут и последние версии этих программ. Вполне сгодятся любые старые версии, лишь бы они допускали работу на вашем компьютере. Новые версии программ отличаются от старых лишь своей способностью решать все более сложные задачи и большими требованиями к производительности компьютера, в то время как для разработки фотошаблона требуются самые базовые и примитивные функции (хотя и отточенные до автоматизма).

С момента выбора программы моделисту следует несколько вечеров «побыть одному», чтобы потренироваться в работе с ней, «потыкать в кнопки», почитать «Учебник» или файлы «Помощи». Здесь невозможно дать однозначные «уроки чертежного мастерства»: требуется спокойное размышление, практические опыты, и сравнение полученных результатов.

Теперь я перечислю, какие именно функции программ и навыки работы с ними понадобятся в первую очередь:

1) Чертить простейшие объекты (точки, линии, прямоугольники, окружности, дуги);
2) Чертить объект «полилиния», понимать его отличие от аналогичного набора «просто линий», хотя и образующих на первый взгляд такую же геометрическую фигуру (пример: квадрат можно начертить с использованием инструмента «прямоугольник» за 2 щелчка мыши, а можно начертить 4-мя отдельными перпендикулярными линиями. Внешне одинаково, но свойства - разные, в том числе самое для нас главное - возможности штриховки и заливки;
3) Чертить вышеупомянутые объекты не только мышью, но и с использованием диалога «свойства объекта». Уметь замыкать полилинию или прерывать ее в нужном месте;
4) Масштабировать готовые объекты по одной или двум координатам, применять к объектам функции «разворот на 180°», «зеркальный переворот», «поворот на произвольный угол»;
5) Выделять объекты (мышью / по слою / по цвету / по типу объекта), задавать положение «базовой точки» выделения;
6) Перемещать, копировать и вращать объекты разными способами: мышью, с помощью меню, а также мышью - с точным позиционированием (привязкой) «базовой точки»;
7) Задавать толщину, характер и цвет линии;
8) Создавать цветную «заливку» замкнутого контура объекта;
9) Создавать для объекта «штриховку», особенно чередующуюся, выбирать различные виды «штриховки», особенно - в виде сплошной заливки цветом. Понимать разницу между обычной заливкой и заливкой, полученной из штриховки (см. Рис. 1 и комментарий к нему);
10) Создавать новые «слои» в структуре чертежа, задавать им имена и свойства, управлять отнесением объектов к разным «слоям», управлять видимостью «слоев»;
11) Наносить надписи на чертеж;
12) Осуществлять печать чертежа на струйном принтере, желательно с рациональным размещением на листе.



Отличие приемов «заливка контура цветом» и «штриховка контура».
Принципиально важно понимать то, что «заливка контура» - это неотъемлемое свойство самого контура. Она всегда того же цвета, что и линии контура, такую заливку нельзя выделить мышью отдельно от линий контура, а сами линии контура нельзя удалить или скрыть в другом слое независимо от заливки. Кроме того, такая «заливка» безжалостно закрывает собой все детали и контуры внутри внешнего контура (на рисунке «Б» внутренняя окружность показана лишь для наглядности, - на самом деле ее никак не видно под бездонно-черной заливкой).
При подготовке фотошаблона важнейшей является работа с контурными линиями, а на заключительной стадии (печать фотошаблона) - работа с «площадными» (назову их так, хотя это и не очень благозвучно) штрихованными зонами. Поэтому наша обязанность - работать с помощью альтернативного приема - «штриховка контура». У штриховки масса достоинств: она может отличаться по цвету от линий контура, ее можно отдельно выделить мышью, удалить, скрыть в другом слое, и самое главное - отдельно ее напечатать на принтере (скрыв или удалив контурные линии, искажающие правильный размер отпечатка). Кроме того, если в программе включен режим «чередующаяся штриховка», то она будет тщательно обходить любые контуры оказавшиеся внутри внешнего контура (рис. «В»). Это - полезнейшее свойство: нарисовал контур стенки вагона, наружный контур «протравы», и контуры вырезов окон, - а затем одним движением «заштриховал», получив правильно чередующиеся черные и белые зоны на фотошаблоне.
При этом само понятие «штриховка» прошу понимать в широком смысле: обычно под этим словом люди подразумевают «полосатую» штриховку параллельными линиями (как на рис. «В»). Однако в нашем случае тип штриховки можно выбирать: ведь программа умеет создавать разные штриховки, обозначающие в черчении разные стандартные материалы: металл, бетон, песок, стекло, грунт и прочее… Нам нужна густо-черная сплошная штриховка (в разных программах она будет называться по-разному). Например, у себя в «Турбокаде» я сначала создаю в нужных зонах полосатую штриховку (установленную по умолчанию), затем выделяю ее мышью, и превращаю в сплошную густо-черную заливку (как на рис. «Г»).


Перечисленные выше функции, конечно, легче назвать, чем изучить. Но с другой стороны - это задача вполне реальная, - пары выходных должно хватить, а «мастерство и автоматизм» придут с последующей практикой.

[Ilya777]

Продолжение статьи

Начинаем урок черчения...

Начну с описания построений для одностороннего фотошаблона, который годится для производства простых плоскостных деталей (без рельефа) и без строгих требований к качеству их кромки. Предположим, нам необходимо изготовить простую деталь: звезду. Скажем, - для воинского памятника на макете или для новогодней елки… (см. рис. 2). Не буду останавливаться на том, как пересчитать ее масштабный размер и прочие элементарные вещи, - опишу построение самой звезды и фотошаблона для нее на рис. 3 и в комментарии к нему. Напомню, что все построение описано для программы «Турбокад», которую я использую. Читателям понадобится приспособить к той же самой работе программы, имеющиеся в их распоряжении. Терпение... Внимание… Первый чертеж может занять много времени, но уверяю читателей, что по мере накопления опыта руки будут чертить такие вещи почти без участия головы…



Основные размеры будущей звезды (А), и готовый фотошаблон для негативного процесса (Б).
Обращаю внимание читателей на то, что «ножки», присоединяющие будущее изделие к остальной листовой заготовке, примыкают к детали не по ее углам, а на прямых участках. Объяснение простое: после «выкусывания» готовой детали из листа понадобится удалить (спилить) торчащие остатки ножек, восстановив начисто геометрию этого места. Сделать это надфилем в прямой линии гораздо легче, чем на углу. Геометрию угла, даже прямого - как показал опыт, - легко испортить парой неаккуратных движений надфиля. Поэтому почетную обязанность сформировать углы правильного размера и формы мы предоставим хлорному железу, а не режущему инструменту.



Порядок вычерчивания фотошаблона звезды для негативного фотопроцесса.
А) и Б) Включить инструмент "Окружность". В произвольном месте экрана построить объект «окружность» радиусом R, соответствующую окружности, в которую звезда была бы вписана. Причем радиус лучше не пытаться точно «поймать» мышью, а, кликнув мышью один раз для фиксации центра окружности, активизировать окно диалога «свойства объекта» (в моей программе - это кнопка <TAB>) и ввести в него точную цифру радиуса R, определенную из чертежей или расчетов, и нажать <ENTER>.
в) Включить в меню режим «привязка к центру окружности», и коснуться мышью нарисованной окружности. Программа поймет ваше намерение и обозначит светящейся точкой (или пунктирной нитью) центр существующей окружности, от которого начнется рисование следующего объекта. Теперь чертим еще один объект «окружность», однако теперь - радиусом r. Эта новая окружность соответствует окружности, вокруг которой звезда была бы описана.
г) Не выключая режим «привязка к центру окружности», включить инструмент "Линия". Коснуться мышью любой из двух окружностей. Программа поймет ваше намерение и обозначит светящейся точкой центр окружности, от которого начнется рисование. Кликнуть мышью, зафиксировав начало линии (точнее - отрезка), но не спешить зафиксировать второй конец этого отрезка. Вместо этого активизировать режим "Орто". Линия, "тянущаяся" за мышью, сразу же станет либо строго вертикальной, либо строго горизонтальной. Проводим отрезок вертикально, и фиксируем второй конец где-то после пересечения с внешней окружностью.
д) Включить режим "Выделение" и касанием мыши выделить только что построенный отрезок (на рисунке и, естественно, на экране в моем "Турбокаде" все выделенные элементы изображаются малиновым цветом). Теперь с отрезком можно выполнять операцию "тиражирования":
е) Включить режим "Радиальное копирование", задать центр вращения, аргумент функции "количество копий", равный 10, и шаг 360/10=36 градусов. После нажатия "Enter" программа изобразит на экране 10 отрезков с идеально правильными расстояниями между ними. Мы получили набор вспомогательных линий, которые после построения самой звезды будут не нужны и подлежат удалению. Но это произойдет пока не скоро...
ж) Теперь задача - перенести все вспомогательные линии в отдельный слой чертежа. Обычно по умолчанию любые вычерченные объекты в "Турбокаде" автоматически попадают в слой с именем "0" (ноль). Поэтому идем в меню "Опции" > "Слои", нажимаем на кнопку "Новый слой" и присваиваем ему какой-нибудь понятное имя (например - "Vspomogat"). Теперь слой с таким названием создан, и мы продолжаем. Снова включить режим "Выделение", обвести мышью изображение, выделив его, таким образом, целиком. Щелкнуть правой кнопкой мыши, при этом появится диалог "Свойства объекта". Среди этих свойств находится и название слоя, в котором сейчас объект находится (как говорилось, это наверняка будет слой "0"). Вместо него выбираем мышью другой слой, - только что созданный "Vspomogat", и нажимаем ОК. Готово: все вспомогательные линии попали в строго определенный слой, который можно скрыть, или наоборот показать, или выделить, или перекрасить, и т.д.
***Работа со слоями - ключевой элемент подготовки фотошаблонов, поэтому позволю себе небольшое пояснение. Применительно к слоям в компьютерном проектировании уместна аналогия с традиционным проекционным прибором для аудиторий - кодоскопом. На рабочее стекло прибора укладываются прозрачные пленки с нарисованными изображениями, а проекционная лампа под стеклом с помощью объектива отображает последнее на экран, висящий на стене. При этом пленки могут накладываться друг на друга в несколько слоев, и нести разные элементы изображения. Например, на одной пленке можно изобразить план дома по комнатам, а на другой - план электрооборудования, а на третьей - план водопровода и канализации, а на четвертой - расстановку мебели, а на пятой - план чердака, а на шестой - план подвала, и т.д.... В итоге, на дом можно посмотреть "в разных разрезах" и с максимальной наглядностью. Строгое позиционирование пленок относительно друг друга достигается отверстиями в них, и штырьками на самом рабочем столе кодоскопа. Любые слои пленки можно убирать или переставлять, чтобы результирующее изображение на экране было максимально информативным в данный момент. Так вот: в нашем случае слои компьютерного изображения аналогичны по свойствам и возможностям - достаточно лишь научиться пользоваться элементарными свойствами соответствующего меню.***
з) Начинаем рисовать саму звезду. Включить режим рисования "Полилиния". Эта разновидность линии может быть сравнена с рисованием "не отрывая карандаша от бумаги": с каждым щелчком мыши шаг за шагом образуется ломаная линия, которая обладает уникальным свойством "цельности". Ее можно обрабатывать как единый объект, и она дает возможность получать штриховку, которая и является нашей целью. Если эту же звезду нарисовать десятью простыми (в смысле - отдельными) отрезками, то, несмотря на внешнюю идентичность такой звезды, заштриховать эту фигуру не удастся: программа НЕ будет считать этот набор линий замкнутым контуром. Рисование звезды следует производить при включенном режиме «Привязка к точкам пересечения»: в этом случае каждая точка перелома полилинии будет автоматически и максимально точно устанавливаться в узлах пересечения вспомогательных линий, нанесенных на этапе «ж». Когда будет нанесен последний отрезок контура звезды, то, - для правильного функционирования штриховки в дальнейшем, - полилинию следует «принудительно замкнуть». Для этого надо нажать правую кнопку мыши и выбрать «Замкнуть» (Close).
и) Контур звезды готов.
к) Теперь готовый контур звезды следует перенести в отдельный слой (сейчас он по умолчанию – в слое «0»). Руководствуясь вышеописанным параграфом «ж», создаем два новых слоя, названия которых должны быть максимально информативными и должны быть приняты за стандартные. (Например, я для себя избрал такую систему: слой, который содержит все «площадные» штриховки, которые пойдут на печать, я называю «AA». Тогда слой, содержащий контурные линии, подлежащие скрытию при печати, я называю «NA». Еще бывают слои «BB» и «NB», но об этом пойдет речь дальше – в разделе «Двусторонний фотошаблон»…). После того, как слои «AA» и «NA» созданы, выделяем мышью контур звезды, идем в меню «Свойства объекта» и относим объект к слою «NA» (напоминаю, что сам контур звезды нам в фотошаблоне не нужен, и будет скрыт во время печати в составе своего слоя). После этого внешне на экране ничего не изменится, но на самом деле произошло важное событие: мы создали первый важный элемент послойной структуры чертежа !
л) Теперь избавимся от лишних линий на чертеже. Для этого выключим слой "Vspomogat", который мы создали раньше, и который содержит все вспомогательные линии. Снова идем в меню «Слои» и в колонке «Видимость» снимаем флажок напротив слоя "Vspomogat". После нажатия на «ОК» все вспомогательные линии исчезли с чертежа (при этом, как уже говорилось, они не стираются, а только выключаются, подобно тому, как если бы мы сняли одну прозрачную пленку с кодоскопа). Если какая-то вспомогательная линия не исчезла, значит, она не была перенесена вовремя в слой "Vspomogat". Но это не поздно сделать и сейчас: выделив мышью нужные линии (если нужно выделить несколько линий, - в моей программе следует удерживать нажатой клавишу Shift) и присвоив им атрибут слоя "Vspomogat". При этом линии будут исчезать с экрана, так как они переходят из видимого слоя в невидимый.
м) Начнем рисование внешнего контура «протравы». Чтобы точнее привязаться к центру звезды, снова включим слой "Vspomogat". Включим режим рисования «Правильный многоугольник», и режим привязки «К центру окружности». При касании курсором вспомогательной окружности, в ее центре установится будущий центр многоугольника. Щелкаем мышью, и в открывшемся диалоге указываем количество сторон многоугольника: 5. Осталось окончательно задать размер и положение нового пятиугольника относительно лучей звезды. При этом следует соблюдать одно важное правило для «протравы»: ее ширина в самых узких местах не должна быть менее 0,8 – 1,0 мм. Иначе хлорное железо будет хуже поступать в такие узкие места, и металл будет там стравливаться медленнее. Возникает риск испортить заготовку из-за передержки в растворе: дожидаясь растворения металла в узких местах, можно упустить остальное, и раствор «съест» важные элементы в других местах (тонкие перемычки, сетки, надписи). Поэтому вершины нашего пятиугольника располагаем на достаточном удалении (1 мм) от вершин самой звезды. Ориентироваться можно по экранной сетке, или по делениям линейки на краях экрана программы.
н) Пятиугольник также представляет собой полилинию, важность использования которой объяснялась выше. Теперь нам предстоит отредактировать эту полилинию, добавив к ней «ножки» для подвешивания звезды. Для удобства последующих операций снова выключаем слой вспомогательных линий “Vspomogat”. После этого выделяем пятиугольник мышью, а затем правой кнопкой мыши включаем режим “Edit Node” (Редактировать Узлы). Выделенный пятиугольник изменит свой вид: в точках излома появятся «ручки», оперируя которыми, мы можем существенно изменять полилинию.
о) Установив курсор вблизи нужного места на полилинии, щелкаем правой кнопкой мыши и выбираем функцию “Add Node” (Добавить узел). На полилинии в этом месте появляется еще одна «ручка». Повторив эту операцию еще несколько раз, мы должны получить 2 группы по 4 новые «ручки» на двух противоположных сторонах пятиугольника. Эти «ручки» имеют полную свободу перемещения по отдельности, чем мы и воспользуемся для формирования «ножек» (вот какой каламбур получился…).
п) Из четырех «ручек» в каждой группе две крайние устанавливаем на расстоянии около 1 – 1.5 мм друг от друга – они формируют основание «ножек». После этого включаем режим привязки «Ближайший объект», и двигаем две средние «ручки» (одну за другой, естественно) на контурную линию звезды. Образовавшийся излом и формирует «ножки», крепко «приросшие» к звезде (см. рис.). Завершив этот этап, щелкаем мышью где-нибудь на краю экрана, чтобы снять выделение с этой полилинии и завершить, таким образом, операцию «редактирование узлов».
р) Полученные контуры протравы и звезды должны теперь оказаться в одном слое: NA. Звезду мы туда поместили на этапе “к”, теперь аналогично проделываем то же с контуром протравы. Для этого можно выделить как отдельно полилинию внешнего контура протравы, так и ее вместе с полилинией звезды. Повторный перенос звезды в слой NA никаких изменений не вызовет. Обращаю внимание читателей на то, что при одновременном выделении этих двух объектов программа не показывает, к какому слою они относятся. Это значит, что в выделение попали объекты из разных слоев (звезда – в слое NA, а протрава – в слое «0»). После того, как выделению из этих двух объектов будет присвоен слой NA, все встанет на свои места.
На этом же этапе делаем ответственную операцию: штриховку пространства, предназначенного для удаления металла («протравы»). Не снимая выделения с построенных контуров, запускаем функцию «создать штриховку» (в моем «Турбокаде» это соответствует меню «Format > Create Hatch»). Теперь, если внимательно присмотреться к чертежу, на нем появилась столь желанная штриховка в виде параллельных линий. Если все сделано правильно, а в диалоге «Свойства штриховки» включен флажок «Чередующаяся» (“Alternative”), то штриховка аккуратно заполнит только предназначенное ей пространство между двух контуров, и сама звезда останется незаштрихованной.
с) Теперь осталось щелкнуть мышью по самой штриховке (она будет выглядеть таким же выделенным объектом, как до этого были выделены контуры и линии).
т) Теперь в диалоге «Свойства штриховки» осталось выбрать другой ее тип: «Сплошная заливка» и цвет «Черный». Результат видно на рисунке (т).
у) Снова выделяем кликом мыши только штриховку (точнее, - заливку), и переносим этот объект в слой «AA», аналогично тому, как описано в пункте (к) выше.
ф) Конечный результат нашей работы становится виден, если теперь отключить все слои, кроме слоя «АА» (см. рис. (ф)). Все контурные линии исчезнут (видите разницу между (т) и (ф) ?), и на печать пойдет только черная «протрава» вокруг звезды.


Компоновка фотошаблона

Результатом предыдущей работы будет «негативная звезда»: 2-слойный набор полилиний, линий и заливок на экране программы. Слой «0» должен быть пустой (убедиться в этом можно, отключив на экране все слои, кроме «0»). Все линии, оставшиеся в слое «0», должны быть идентифицированы, и в зависимости от их назначения, их следует удалить или отнести к слоям NA (что наиболее вероятно) или AA.

Напоминаю, что при негативном процессе зачерненные зоны на экране будут соответствовать стравливаемому металлу, а белые зоны - «телу» готовой детали.

Теперь наша задача - скомпоновать фотошаблон, разместив в его строго ограниченном и регламентированном пространстве все необходимые детали. Задача противоречивая: с одной стороны желательно максимально плотно разместить детали (чтобы увеличить коэффициент использования поверхности металла и уменьшить отходы), а с другой стороны - не делать на латуни чересчур тонких перемычек между деталями (чтобы не допустить потери прочности латунного листа при работе). И, конечно, не забыть про «поля» по периметру, которые обеспечивают латунной заготовке прочность и жесткость даже после того, как она будет вся испещрена отверстиями, сквозными окнами, желобками, и прочими «дырками». В инструкции к американскому набору дается совет делать поля по полдюйма (около 12 мм), однако это кажется мне непозволительной роскошью для заготовки размером всего 100 х 100 мм (при использовании ламинатора VL-110). Поэтому я сразу уменьшил их до 5-6 мм, а затем поэтапно пришел к минимально приемлемой ширине полей - около 2 мм, но с обязательными свободными «пятачками» по углам заготовки, допускающих сверление по углам 4 отверстий диаметром 1,5 мм.

После первых опытов я принял для себя следующие факторы, позволяющие задать максимальные размеры фотошаблонов, которые я готовлю на компьютере:

«Размер Х» - размер квадратной металлической заготовки - 100 х 100 мм. Этот размер диктуется форматом применяемых мной листов латуни, приобретенных через “Micromark” (100 х 250 мм). Из одного листа выходит две полноценные заготовки, а остаток 100 х 50 мм я использую для травления «маленьких проектов»;

«Размер Y» - рабочая ширина моего ламинатора - 115 мм. Соответственно, размер картонного «носителя» (который перекрывает латунную заготовку с напуском по всему периметру) не должен превышать эту ширину (инструкция рекомендует пропускать заготовку через ламинатор 2 раза: «вдоль» и «поперек»). Есть подозрение, что ничего страшного не произойдет, если пропустить лишь «вдоль» (1 - 2 раза), и тогда становятся доступными длинные детали типа вагонных стенок, - гораздо длиннее 115 мм. Но я продолжу описание фотошаблона только для квадратной заготовки 100 х 100 мм.

«Размер Z» - возможности раскроя прозрачной пленки для печати фотошаблона. При ее формате А4 (210 х 297 мм) получается удачный раскрой на 2 двусторонних или 2/4 односторонних фотошаблона 100 х 100 мм. Не удивляйтесь, что я пишу «… 2/4 односторонних фотошаблона». Учитывая, что пленка для струйных принтеров довольно дорогая, возникает сильное желание расходовать ее экономно. Американский набор такими мелочами «не грузится»: дескать напечатайте фотошаблон как можете - рисунок окажется в центре листа пленки, а остальную пленку нужно обрезать по периметру до нужного размера. В первые разы, экспериментируя и приспосабливаясь, можно именно так и сделать. Но впоследствии моделист наверняка будет искать способы выжать из одного листа прозрачной пленки максимум полезного. Для этого нужно научиться управлять принтером («изучать матчасть», как говорится…). Действительно, можно легко заставить пройти через струйный принтер целый лист А4, или его половинку. Но если у листа уже вырезана четвертинка с одного угла для предыдущего фотошаблона, то, чтобы заставить принтер напечатать рисунок на оставшейся «загогулине», придется искать способы «обмануть» датчики и механизм принтера, - а это выходит за рамки данной статьи…

«Размер K» - размер «полезной зоны» на металле, внутри которой будут расположены собственно детали. Если мы исходим из полей шириной 5 мм (рекомендую для начала), то максимальный «размер К» составит 90 х 90 мм. Если поля 2 мм, то «размер К» увеличится до 96 х 96 мм.

С учетом сказанного, формулируем точную задачу: разместить нужное количество деталей на площади размером «К». Предположим, что начерченная нами звезда как раз и является массовым изделием, которое нужно растиражировать фототравлением в достаточно большом количестве. Зачем? Ну, например, среди промышленных предприятий на макете имеется фабрика звезд, и наблюдателю виден фрагмент склада готовой продукции. Там же идет отгрузка потребителям, ручная и механизированная укладка звезд в вагоны…

Чертим на экране квадрат 90 х 90 мм, выбираем свойства линии - «пунктир». Вокруг него чертим еще один квадрат - 100 х 100 мм - уже сплошной линией. Помещаем нашу «негативную звезду» в какой-нибудь угол внутреннего квадрата (до ее перетаскивания мышью не забыть включить все «слои» в структуре чертежа, чтобы ничего не осталось не перемещенным в нужное место. Я поначалу часто на этом попадался - потом приходилось возвращаться на много этапов назад, чтобы «забрать» забытый объект из случайно выключенного слоя на новое место).

Теперь выделяем всю нашу звезду мышью и включаем режим автоматического линейного копирования, заполнив идентичными звездами весь ряд (например, горизонтальный) вдоль одной из сторон внутреннего квадрата. Звезды должны быть достаточно близко друг к другу, чтобы полнее использовать пространство на листе, однако между ними должны оставаться перемычки не меньше 0,8 мм шириной. Для более плотной «укладки» первую звезду следует перед копированием слегка повернуть (на одну десятую круга = 36 градусов) вокруг своей оси. Тогда после копирования «лучи» одних звезд будут находиться напротив соответствующих «впадин» соседних звезд, и укладка будет более компактной. При сомнениях пользуйтесь кнопками «Отменить» и «Повторить», чтобы убирать последствия неудачных копирований и прочих операций.

После создания первого ряда звезд выделяем весь ряд и начинаем копировать ряды звезд по вертикали. И так - до заполнения всего внутреннего квадрата на экране. Если последний ряд немного не умещается, то можно слегка «вылезти» на поля (за пределы пунктира), но не злоупотреблять этим. После заполнения всего пространства, если обнаруживается смещение всей «звездной массы» от условного центра фотошаблона, то можно включить инструмент «выделить все», затем исключить из выделения только два квадрата (у меня в программе это делается щелчком мыши с кнопкой <SHIFT>), и затем вручную «на глазок» отцентрировать «звездную массу» относительно квадратов.

Теперь односторонний фотошаблон готов. Осталось только стереть внутренний квадрат (он больше не нужен) и выключить (сделать невидимым) слой NA, содержащий контурные линии и полилинии чертежа, - на экране останется лишь слой AA - черные поля заливок. Отключение слоя «NA» перед печатью обязательно, так как контурные линии в программах векторной графики хоть и имеют формально «нулевую» толщину, но при печати на принтере имеют толщину вполне ощутимую. На больших и неответственных деталях это незаметно, но если делать заводские таблички, эмблемы, сетки, стенки редукторов, и прочие ответственные детали, то разница внушительная. Достаточно напечатать и сравнить два мелких чертежа: с линиями и без них, чтобы навсегда прочувствовать этот нюанс.

Советую не СТИРАТЬ контурные линии слоя NA, а только ОТКЛЮЧИТЬ этот слой. В этом случае любую деталь фотошаблона можно легко отредактировать впоследствии, если появится необходимость. Это еще более важно для двусторонних шаблонов.

Важное замечание: напоминаю, что фотошаблон прижимается к металлу СТОРОНОЙ С ЧЕРНИЛЬНЫМ СЛОЕМ, а УФ-лучи поступают со стороны прозрачной подложки. Поэтому все изображения, где сторона критична (например, где имеется текст), должны быть перед печатью (или при самой печати - если позволяет драйвер принтера) перевернуты зеркально. В случае с простой звездой это непринципиально, но если на звезде должен был бы быть, скажем, барельеф Ленина-Сталина, смотрящих влево, то на фотошаблоне эти былинные персонажи смотрели бы вправо…

Корректировка готового шаблона впоследствии.

Предположим, спустя месяц обнаружилось, что нужно удлинить у звезды один лучик. Поскольку все звезды на нашем шаблоне идентичные, то мы удалим все звезды кроме одной, сделаем изменение лишь на ней, а затем заново растиражируем «звездную массу» по всему шаблону. Итак, редактируем единственную не стертую звезду. Чтобы это сделать, нужно изменить ее контурные линии (вот тут и пригодилось то, что слой NA мы не стерли, а он оставался скрытым). Но сначала удаляем черную заливку: кликнув мышкой в ее зияющую черноту и нажав <DELETE>. Остались только контурные полилинии. Теперь выделяем мышью контур звезды и запускаем инструмент Edit Node (Редактировать Узлы). Теперь полилиния в своих узлах получит «ручки», за которые можно «тянуть» - и таким образом можно соответственно удлинить один лучик звезды. «Ручки» можно добавлять или удалять правой кнопкой мыши, расширяя возможности «кромсать» звезду как угодно. Закончив ее изменять, выходим из режима кнопкой <ESCAPE>. Осталось заново сделать «штриховку» объекта, превратив ее затем в «заливку», перевести заливку в слой АА, а затем растиражировать «звездную массу» по пространству шаблона, как было описано ранее. Исправленный односторонний шаблон готов.

Двусторонний фотошаблон.

Это наиболее часто встречающийся тип фотошаблона для моделизма, поскольку позволяет одновременно получить и контуры детали, и рельеф на ее поверхности, и качественные отверстия, и соблюсти точные размеры готовых деталей. Односторонний шаблон - это все-таки более примитивный и менее точный способ получения деталей, он приемлем для элементов декора, поделок, игрушек, - при малой толщине металла. Но от машиностроения, - особенно с применением металла толще 0,1 мм, - он все-таки далек. Причина проста - сильное подтравливание торцевых частей заготовок при сквозном травлении, влекущее за собой скругление острых граней, «съедание» углов, «уход» точных размеров.

Подготовка двустороннего фотошаблона чуть сложнее. Основные отличия следующие:

1) Вместо 2-слойного чертежа требуется вычертить 4-слойный чертеж каждой детали, со слоями AA, NA, BB, NB. Как читатели уже догадались, слои NA и NB содержат контурные линии и полилинии, и будут при печати выключены, а слои AA и BB - останутся включенными и содержат линии и штриховки/заливки главного изображения, подлежащего УФ-экспозиции. Причем слои AA и NA изображают «лицевую» сторону заготовки, а BB и NB - «изнаночную» сторону.

2) После компоновки 4-слойного «квадрата» и очистки слоя «0» полученный файл обязательно сохраняется под отдельным именем как исходный 4-слойный материал для последующих модификаций, если они понадобятся. Затем открывается КОПИЯ этого файла, и в ней делается зеркальное копирование этого квадрата вместе с содержимым на правую сторону экрана - относительно некой оси симметрии. Затем: справа от оси симметрии стираются слои AA и NA, а с левой стороны - стираются слои BB и NB (можно и наоборот - это не имеет значения, но при условии проверки правильной ориентации текста и прочих критичных к направлению элементов, если они есть (см.выше)). В качестве оси симметрии чаще всего следует использовать непосредственно одну боковую сторону квадрата: так экономится место на ненужных «внутренних полях». При ширине пленки 210 мм как раз достаточно места для двух квадратов 100 х 100 мм рядом, и остаются боковые поля на пленке по 5 мм (без них принтер обычно «не соглашается» печатать).

3) При разработке двустороннего фотошаблона для рельефных деталей очень желательно предусматривать (где возможно) хотя бы узкую полоску полной толщины металла вокруг всех сквозных отверстий, окон, а также по периметру всей детали. В этом случае контур детали выходит точнее, исключается «уход» размеров по периметру в случае неравномерного травления, не бывает сюрпризов с размером готовых отверстий, и вся деталь в целом жестче и прочнее. Я изучал травленые заготовки дорогих фирменных китов французских паровозов - это правило соблюдается везде, даже ценой некоторого несоответствия прототипу. Сразу скажу: после накопления некоторого опыта мне пришлось в некоторых изделиях нарушить это правило. Ничего страшного не произошло, детали получились нужного качества, но, видимо, благодаря небольшой толщине металла 0,25 мм. А вообще, такие детали - это всегда лотерея, и чем толще металл, тем менее предсказуем результат. На рис. 4 можно увидеть, что «лицевые» диски паровозного колеса сделаны из латуни толщиной 0,4 мм БЕЗ СОБЛЮДЕНИЯ ЭТОГО ПРАВИЛА (вокруг эллиптических вырезов). Размер детали при травлении действительно «ушел» на пару десятых миллиметра (вырезы оказались чуть шире), но для данного изделия это оказалось нестрашно (скорее полезно – из за спаивания дисков в «сэндвич»).



Образец двустороннего фотошаблона для изготовления дисков для сборки колесных центров «Лебедянки» и готовый результат после травления.

Данный комплект предназначен для изготовления за одно травление четырех колесных центров для 1-й или 5-й колесной пары, каждый состоит из 6 дисков толщиной 0,4мм разной формы, соединенных пайкой в кондукторе. Один запасной «лицевой» диск я предусмотрел на случай дефекта экспозиции или травления. Я специально расположил его с противоположной стороны от остальных «лицевых» дисков, чтобы застраховаться на случай плохого травления всей стороны. Предосторожность полезная: деталь с большими поверхностями в пол-толщины легче испортить в случае недо- или передержки в травильной ванне. Ведь остальные диски – в полную толщину металла.

Данная пленка имеет размер 97х110 мм (пустой пунктирный прямоугольник вверху будет рассмотрен позже, - он нужен лишь для склеивания пленок, и его размер произволен). Это позволяет использовать латунные заготовки 100х100 мм, то есть с учетом картонных «носителей» это соответствует максимальной рабочей ширине 115мм моей ламинирующей машинки. При закладывании металла между пленок, «кружочки с крестиками» по углам остаются на виду, и по ним моделист добивается точного совмещения верхней и нижней пленок.

На фотошаблоне видны поля по периметру, они присутствуют и на латунной пластине. Поля обеспечивают механическую прочность заготовке даже после того, как большинство металла по ее площади стравлено, и оставшийся «ажур» должен выдерживать операции выемки, переворота, обмывки и протирки полуфабриката или готового изделия. В данном случае поля составляли около 5 мм, хотя в последующих работах я для максимального использования латуни и фоторезиста я приспособился делать их около 2 мм. Однако, если использовать толщину латуни менее 0,2 мм, то такие узкие поля будут, скорее всего, недостаточно прочны.

Также я постарался максимально использовать площадь листа, расположив между дисками шайбы, которые могут в будущем потребоваться для надевания на оси колесных пар для регулировки зазоров и т.д. Весь неиспользованный запас шайб по окончании работы отправился в «закрома родины». Серповидные противовесы я расположил по периметру фотошаблона, пусть даже их число и оказалось «с запасом».

Обращаю внимание на пары цифр на правой стороне фотошаблона. Я обозначил ими номера колесных пар и номера дисков в «сэндвиче» (чтобы не перепутать после выкусывания дисков из листа), и эти номера тоже протравились на обратной стороне каждого диска. Цифры печатаются на пленку «зеркально», чтобы после УФ-экспозиции стать «правильно».

В правой части рисунка видна готовая латунная пластина с дисками, и специально крупно – один из «лицевых» дисков с элементами рельефа «литого» колеса «Лебедянки».


4) После печати и сушки фотошаблона обе его половины предстоит вырезать, точно совместить и скрепить вместе - этот процесс мы рассмотрим далее.

О принтерах, чернилах и пленках…

Итак, двусторонний фотошаблон нужного набора деталей уже подготовлен на компьютере в виде векторного файла, как описано в предыдущей публикации (2-й части, ЛТ №1 2006). Естественно, предполагается, что уже имеется в наличии вся "матчасть", - то есть набор приспособлений и материалов, описанных в 1-й публикации на эту тему (ЛТ №3, 2005).

Наш следующий шаг - вывести изображение на принтер. Для печати годится любой струйный принтер, - черно-белый или цветной. Главное - заставить его печатать с применением ТОЛЬКО ЧЕРНЫХ чернил. Для этого в диалоге настроек принтера следует поставить флажок около соответствующего режима, - в разных принтерах он может называться по-разному: Black only (Только черным), Monochrom (Монохромный), Greyscale (Градации серого) и т.д. Это требование весьма важно: многие принтеры по умолчанию печатают графические файлы с синтезированием черного из красителей трехцветной печатной головки (пурпурного, голубого и желтого). На первый взгляд - выглядит неплохо. Но, несмотря на все совершенство современной струйной печати, в чертежах такой "синтез черного" дает легкие "выбросы" цветных чернил по краям тонких элементов изображения, видимые на просвет даже невооруженным глазом (или под небольшим увеличительным стеклом). Это было бы незаметно в цветных фотографиях, но совершенно неприемлемо в нашем фотошаблоне. В моем принтере, например, в случае такого "синтеза" остается чуть заметный голубой ореол: между линиями сеток и другими близко расположенными объектами. В то же время при печати "только черным" это явление исчезает, хотя в остальном результат печати выглядит идентично. Очевидный вред всяких таких цветных "хвостов" и "ореолов" заключается в опасности местной недоэкспозиции УФ-слоя под ними. Результат после травления - невнятные и зазубренные кромки металла в этих местах. Пробная печать на обыкновенной бумаге позволяет все проверить и настроить, не испортив ни листа прозрачной пленки.

Другой важный элемент - защита от пыли: принтер следует тщательно привести в порядок с помощью влажной тряпки и пылесоса. Если в подающем лотке постоянно заряжена бумага, и это место не закрывается от пыли в длительных перерывах между сеансами печати, то всю такую бумагу нужно, естественно, извлечь, и также очистить от пыли подающий лоток, и протереть спиртовым тампоном резиновые ролики подачи на входе и выходе печатного механизма. Не следует просто вкладывать лист прозрачной пленки в лоток поверх старых листов бумаги, особенно пыльных. Объяснение простое: любую случайную пылинку или, - еще хуже, - песчинку, ролики принтера могут плотно «прикатать» к пленке в самом неподходящем месте, и если в этом месте на фотошаблоне окажутся части сеток, решеток, табличек, и прочих ажурных элементов - дефект обеспечен.

Теперь - о масштабе печати. Тут все ясно: в настройках должны быть сняты все флажки, включающие автоматическое масштабирование по принципу "уместить на листе". И если чертеж на компьютере выполнялся в масштабе 1:1, то и пробная распечатка на бумаге в 1:1 даст все детали правильного размера. Проверка размеров напечатанных деталей должна быть бескомпромиссной: все программы векторной графики дают очень точное соблюдение размеров чертежей при печати (до сотых долей миллиметра), и внести геометрические искажения способен только плохой (грязный или изношенный) принтер (например, из-за проскальзывания резиновых валов или роликов по пленке).

Расположение чертежа на листе пленки: об этом уже частично говорилось в предыдущей части публикации: рациональное размещение позволяет экономичнее расходовать недешевую прозрачную пленку для струйной печати. Когда я использую ЦЕЛЫЙ лист пленки (естественно, формата А4), то я обычно стараюсь печатать на его нижней половине, оставляя его верхнюю половину в качестве "поля". Это полезно для гладкой работы механизма принтера, так как передняя кромка листа может "пружинить" и отгибаться при входе в зону движения печатной головки, и чернила могут слегка смазаться. В то же время задняя кромка ведет себя в канале принтера спокойно, и печать происходит безупречно.

Если у листа задняя половина уже использована (и, естественно, отрезана), то оставшуюся половину также можно использовать. Чаще всего достаточно в установках принтера на 1...1,5 см увеличить размер "верхнее поле", чтобы зона нестабильности кромки листа оказалась за пределами зоны, занятой на пленке полезным изображением. Следует учитывать, что смазанные чернила в области рамки или других вспомогательных элементов фотошаблона практически не опасны. Также "не смертельны" слегка смазанные чернила около крупных элементов основного изображения (типа стенок, дверей и прочих "панелей"). Их можно "подскоблить" и "подчистить" после высыхания чернил. Но проделывать такие "подчистки" на ажурных сетках, решетках и табличках - задача хотя и решаемая, но - только для самых терпеливых и сверхаккуратных моделистов. Поэтому при компоновке фотошаблона полезно разместить детали так, чтобы впереди, - ближе к нестабильной кромке листа, - располагались детали покрупнее (допускающие "подчистки"), а тонкие и ажурные детали - подальше, в самой стабильной при печати зоне.

Прозрачные пленки для струйной печати всегда имеют только одну сторону, пригодную для контакта с чернилами. Попытка напечатать на "неправильной" стороне пленки дает плохой и немедленно видимый результат: повсюду на пленке - бесформенные капли и подтеки чернил. «Правильная» же сторона покрыта особым слоем, предотвращающим несанкционированное растекание чернил и обеспечивающим хорошее сцепление чернил с пленкой. Некоторые описывают эту сторону словами "матовая", "бархатистая" и пр., но эти определения весьма субъективны, и, не сделав пробную печать, я так и не был уверен в правильности загрузки листа в принтер. Часто изготовители пленки делают на одном из углов листа небольшой срез, по которому можно правильно вставлять в принтер и все последующие листы пленки. Наконец, излишне лишний раз говорить о том, что пленку следует брать руками лишь за углы, дабы не оставлять на ней следов пальцев.

Еще раз напомню, что чернильный слой пленки при экспозиции будет обращен к латунной заготовке. Соответственно, любое напечатанное изображение фотошаблона должно быть зеркально перевернуто (если, конечно, детали критичны к этому: есть надписи, стрелы, таблички и т.п.). Этот переворот можно выполнить как в программе черчения, так и в диалоге управления принтером (флажок «Печатать Зеркально», или "Flip", или "Flip Horisontally", и т.п.).

Хорошо напечатанная «пленка» должна иметь четкие края изображения, плотный черный цвет заливок (без просветов и бледных мест, но и без наплывов чернил). Легкая «полосатость» печати допустима, при условии, что при рассматривании «на просвет» взгляд не обнаруживает полупрозрачных и незакрытых чернилами участков. Первые 1-2 минуты после выхода листа из принтера лист пленки лучше не брать в руки, и дать ему полежать горизонтально до подсыхания чернил. После этого рабочую часть пленки можно отрезать, и аккуратно повесить ее на просушку на прищепке в непыльном месте, исключающем случайное падение на пол или другие «не очень чистые» поверхности, которых в мастерской моделиста может быть немало… После просушки около 1 часа пленку можно убрать в мягкую (неворсистую) салфетку и заложить между страниц подходящей книги. Теперь пленка понадобится нескоро, а мы займемся другой ответственной операцией...

Подготовка к нанесению УФ-чувствительного слоя (УФС)…

Описываемая технология предполагает самостоятельное нанесение на металл УФ-чувствительного слоя с помощью ламинатора. Признаться, я нахожу эту операцию самой ответственной, но в то же время самой «нудной» и «неувлекательной». Однако нужный результат достигается, и по этой технологии вполне можно работать.

С момента выхода 1-й части этой публикации в ЛТ №3’ 2005 я нашел весьма привлекательный для себя альтернативный источник сырья: листы металла (латунь, нейзильбер и алюминий) разной толщины с УЖЕ НАНЕСЕННЫМ в заводских условиях УФ-чувствительным слоем. Магазин находится во Франции (г.Страсбург) и имеет свой сайт: http://www.letrainmagique.com, на котором можно посмотреть подробности. Кстати, этот сайт 3-язычный (французский + английский + немецкий). Материал поставляется нарезанным на листы нескольких размерных групп, идеально ровные и защищенные для довольно длительного хранения. Однако очевидно, что такой металл имеет свою цену, и такой вариант привлечет не всех читателей. Поэтому я продолжу описывать работу с американскими материалами, с которых и начал данный рассказ.

Отвлекаясь еще на минуту, добавлю, что посещение, например, последней любительской выставки «Экспометрик» в Париже, дает приятное впечатление, что ранее недоступные технологии (и не только фототравление) «банализируются» и с каждым годом делаются все более доступными для моделистов. Появляются новые реактивы, инструменты и материалы, чтобы сделать эту работу доступной для максимального круга любителей, и при этом - не оставаться на уровне примитивной самодеятельности на уровне «скотча и утюга». Доступной стала химическая очистка и полировка металла после травления, химическое лужение, гальваническое золочение, серебрение или хромирование травленых деталей и прочие операции. Купил пузырек - и за работу… Помнится, еще недавно справочники предлагали для этих целей приготовить раствор с применением невиданных компонентов типа «азотнокислого серебра», «хромовокислых квасцов» или «красной кровяной соли», и прочих абракадабр, которые просто не знаешь где и искать…

И, кстати, вышеупомянутый магазин в Страсбурге проводит для моделистов-любителей курсы практической работы с технологией фототравления (110 евро с человека за курс).

Возвращаемся к нашей подготовке...

1) Нет смысла останавливаться подробно на разметке листа перед его раскроем , - здесь правила общие. Повторю лишь, что размер заготовки должен позволять пленке фотошаблона слегка (на 10-15 мм) выступать за края металла (НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО за ВСЕ ЧЕТЫРЕ, - достаточно только за ДВА противоположных), - чтобы были видны крестики на пленке, служащие для совмещения фотошаблонов между собой.

2) Исходные листы металла (и тем более - отрезанные от них заготовки) должны быть ровными, без вздутий и особенно - без загибов, волн и зазубрин вдоль линии отреза заготовки от листа. Поэтому для отрезания заготовки (прямоугольника нужного размера) недопустимо использовать ручные ножницы по металлу (за исключением совсем уж «фольги» типа 0,05 или 0,10 мм). Многие советуют делать эту работу (электро)лобзиком. Повезло тем, кому доступны большие гильотинные ножницы. Я зачастую пользуюсь обычной ножовкой по металлу, с мелкозубым полотном, наклоняя ножовку максимально «полого» к поверхности металла. В таком положении зубья ножовки буквально «гладят» металл, и на нем не образуется рваных или зазубренных кромок. После этого легкой зачистки надфилем вполне достаточно для сглаживания оставшихся неровностей по краям. Подобным образом я отрезаю заготовки от листа толщиной от 0,25мм и больше.

Если заготовка при отрезании все-таки деформировалась, то можно попытаться ее сгладить (если только это не «волны») прокатыванием на плоской поверхности с помощью подходящего гладкого круглого стержня (подобно использованию скалки при раскатывании теста). Молотком стучать непосредственно по металлу не следует: любые дефекты на поверхности (даже микровмятины от молотка) влекут за собой дефекты сцепления металла с УФС. Иногда при рихтовке помогает простукивание металла молотком через деревянную или текстолитовую пластину.

Самое изящное и эффективное решение мне попадалось в журнале «Радио» 30-летней давности: для рихтовки листов предлагалось постоянно иметь в запасе две ТОЛСТЫЕ стальные пластины (не менее 10-12 мм, но лучше 20-25 мм). Пластины должны быть тщательно выровнены и отшлифованы, с просверленными по углам (а для больших размеров пластин - и по периметру) отверстиями под болты М10 или М12. Листовая заготовка, требующая рихтовки, (можно сразу несколько) укладывается между пластинами, и весь сэндвич плотно свинчивается с помощью болтов и гаек. Затем весь пакет нагревается в обычной кухонной духовке (градусов до 350). Далее плавно остывает вместе с духовкой. Секрет в том, что при нагреве стальные пластины расширяются (поэтому - чем они толще, тем больше будет их абсолютное линейное расширение), и с огромным усилием (сотни килограммов) сдавливают разогретый лист заготовки, снимая в нем напряжения, исправляя его волнистость, «сабельность», вспучивание и другие трудно исправимые деформации…

3) Когда заготовка отрезана и выровнена, наступает момент извлечь из светонепроницаемой упаковки самый драгоценный компонент: УФС. Делать это нужно в неярко освещенной комнате. В инструкции сказано, что УФС почти нечувствтелен к видимому спектру освещения, но от ультрафиолетовых лучей его следует оберегать (в том числе - и при хранении, - даже несмотря на светонепроницаемую упаковку). Если работа с УФС происходит днем, то недопустимо попадание в комнату прямых солнечных лучей (да и рассеянных, наверное, - тоже). Если за окном - солнечно, то лучше закрыть окно нетемными шторами и работать при оставшемся рассеянном свете. В пасмурную погоду проще всего: никаких специальных мер принимать не надо. То же самое - если окна мастерской выходят на север. При работе вечером - нужно включить вдалеке (в смысле - не непосредственно над рабочим местом, а в углу или в прихожей) неяркую лампу накаливания (40-60Вт), еще лучше - с абажуром. Следует проявлять осторожность при наличии в помещении люминесцентных светильников (ламп дневного света) - обычно мы не знаем их спектра, и они могут частично испускать нежелательное УФ-излучение.

Размер листа УФС после разворачивания рулона кажется не таким уж маленьким, однако это не повод отказаться от его экономичного раскроя. Конкретных советов тут дать невозможно, однако для себя я определил, что "обрезки" УФС правильной формы следует сберегать. Их можно впоследствии использовать для травления "малых" и "совсем малых" заготовок - вплоть до 2 х 2 см. Ведь бывают же в "травленке" и совсем маленькие проекты: типа пары локомотивных табличек, способных уместиться на одном квадратном сантиметре.

Итак, используя вырезанную заготовку как шаблон, следует разметить и вырезать ножницами 2 одинаковых куска УФС - по одному для покрытия каждой стороны металла. Инструкция рекомендует отрезать УФС с напуском в несколько миллиметров с каждой стороны. Однако опыт показывает, что, чем напуск меньше, тем удобнее будет брать заготовку в руки на этапе подготовки к ламинированию (под пальцами не образуется загибов, волн и пузырей из пленки). Отрезанные куски УФС следует убрать (порознь) между страниц подходящей книги, чтобы защитить их от пыли, света и деформации. Неиспользованную часть рулона УФС следует поскорее вернуть в светонепроницаемую упаковку, которую после разрезания нужно плотно закрывать не только от света, но и от влаги и пыли – например, с помощью скоча или канцелярских скрепок.

Следует учитывать, что на этом этапе вырезанный УФС еще покрыт с обеих сторон тонкой прозрачной защитной пленкой, и в обращении многое «прощает» (влажные руки, отпечатки пальцев, и пр…). Однако на последующих этапах защитную пленку нам предстоит поэтапно снимать, и тогда – чем будет бережнее обращение, тем лучше. Замечу попутно, что ОБЕ стороны УФС под защитной пленкой равноценны и одинаковы, но из-за остаточной деформации каждого куска УФС, отрезанного от рулона, у него образуется «вогнутая» и «выпуклая» стороны. Поэтому, когда речь зайдет об отделении защитной пленки от УФС с ОДНОЙ стороны, то каждый моделист руководствуется лишь своими представлениями об удобстве работы.

4) Следующий этап – вырезание подходящих кусков «носителя» (картона). Таких кусков понадобится два одинаковых, и их задача триединая: защитить УФС от перегрева в ламинаторе, предотвратить налипание УФС на барабаны, и облегчить заправку заготовки любой толщины в ламинатор. Размер этого «картона-носителя» следует выбирать больше размера заготовки примерно на 5-10 мм в каждую сторону, но естественно - не больше ширины рабочей щели ламинатора. Следует помнить, что весь «сэндвич», включая «носитель», пропускается через ламинатор 2 раза: вдоль и поперек. Отсюда – скорее «квадратные» пропорции при вырезании картонок, нежели «прямоугольные». По мере накопления опыта, вам возможно удастся добиться хорошего результата при ламинировании ДЛИННЫХ заготовок, пользуясь ТОЛЬКО ПРОДОЛЬНЫМ пропуском через машину. Тогда картонки будут тоже вытянутыми и длинными, но это – совсем другая история… Если удалось подобрать нужный дешевый заменитель «носителю» из набора (тонкий и гладкий картон, глянцевый хотя бы с одной стороны), то – сами понимаете – вы избавлены от необходимости покупать «правильный» материал за границей. Если картон у вас не глянцевый, то насчет его пригодности нужны эксперименты – я не пробовал…

И еще о «носителе»: если этого материала у вас не «завались» (мой случай), то желательно придерживаться типового размера (или типовых размеров) заготовок и картонок, которые моделист должен определить для себя сам. Дело в том, что при прокатке между сжатыми горячими барабанами ламинатора на картоне образуются квадратные оттиски, повторяющие форму заготовок (своеобразные «рубцы»). Несмотря на это, одни и те же картонки можно использовать многократно, - при условии, что металл укладывается в пределах старых оттисков, и «рубцы» не попадают на важные части изображения.

В связи с этим я для себя выбрал такие типовые размеры (почему - об этом я уже подробно писал во 2-й части материала):
- металл – 100х100 мм;
- полезная зона (с изображением) на металле – 90х90 мм (при наличии опыта – до 96х96 мм);
- картон – 115х115 мм;
- фотошаблон – 100х130 мм.

5) Теперь нужно включить на прогрев электроламинатор. Как уже говорилось в первой части публикации, если у вас ламинатор - американский (из набора - на 110 вольт), то для его питания от сети 220 В придется применять автотрансформатор. Если ламинатор куплен в России – таких проблем, естественно. не будет. Ламинатор будет готов к работе минут через 10, при этом на панели включится зеленый светодиод. Легкое гудение будет слышно постоянно, так как барабаны ламинатора вращаются непрерывно, а автоматика включает и выключает только нагреватель. Пока ламинатор выходит на режим, приступаем к зачистке заготовки. Моя самая нелюбимая операция…

6) Задача сводится к тому, чтобы с помощью абразивной подушечки, входящей в набор (или ее заменителя: мелкой шкурки или абразивного ластика), тщательно зачистить обе поверхности заготовки. Ничего особенного: кому из нас не доводилось этим заниматься? Работу нужно делать в помещении с освещением достаточно ярким, чтобы разглядеть все возможные дефекты зачистки. Однако, как только металл полностью очищен, перед выниманием УФС из книги (где он сейчас хранится), освещенность потребует значительного и быстрого (!) уменьшения. Кроме того, под рукой будет нужна проточная вода в неярко освещенном месте.

Зачистка ведется на столе, на листе пластика, входящем в набор. На вид – это лист обычного белого полистирола или ПВХ, размером с тетрадную страничку. Его задача - чисто гигиеническая, так как при мокрой зачистке на рабочем месте образуются очень пачковитые подтеки окислов и загрязнений с водой. Думаю, что этот пластик можно заменить любым куском чистого и гладкого (!) материала, который впоследствии легко поддерживать в чистоте. Наверное, подойдет даже и кусок стеклотекстолита с удаленным слоем медной фольги (последнюю нетрудно поддеть ножом с уголка и затем «стянуть» всю фольгу плоскогубцами).

Зачистка ведется «мокрым» способом: при работе абразивную подушечку следует регулярно прополаскивать и смачивать чистой водой. Движения: мелкие круговые - в середине и линейные – вдоль краев. На последние обращайте особое внимание, так как на толстой латуни, - из-за неравномерной деформации подушечки, - плохо очищается зона на расстоянии около 1 мм от края. Когда пройдена вся поверхность металла с одной стороны, следует обмыть заготовку под струей воды, а затем проверить качество поверхности: заготовка считается правильно зачищенной тогда, когда вода хорошо смачивает ее по всей поверхности, и ложится на металл тончайшей пленкой, а не собирается на нем каплями. Нет смысла повторять, что касаться поверхности очищенной заготовки пальцами нельзя, а брать ее в руки можно только за края.

Собственно, вышеуказанная «смачиваемость» и является, согласно инструкции к набору, основным критерием готовности металла. Мне самому, однако, удавалось достичь этого с трудом, и не всегда равномерно по всей поверхности, и, - что хуже всего. - на весьма короткий срок - несколько десятков секунд. Попытка использовать доступные моющие средства почему-то еще больше ухудшала смачиваемость поверхности (хотя я допускаю, что под рукой оказались неоптимальные препараты). Но с другой стороны, когда мне окончательно надоело в десятый раз зачищать эту заготовку, я попробовал ламинировать ее «как есть». И с удовлетворением обнаружил отсутствие изъянов на ламинированной поверхности (а впоследствии – деталь и «протравилась» отлично)…

Главное, чего нельзя допускать при зачистке, - это остатков на металле частичек абразива от подушечки, и для этого все средства хороши: кисточки, щеточки, тампоны, химикаты… В противном случае, при ламинировании УФ-слой не прилегает в этих местах плотно к металлу, и образуется заметный «пузырек» воздуха под пленкой. Впоследствии УФС может отслоиться в этом месте, и на заготовке появится «кружок» незащищенного металла. Единичные дефекты такого типа можно потом «подправить» кислотоупорным фломастером (применяемым для рисования печатных плат). А вот если абразивных частичек на металле было много, то ламинирование такой поверхности приведет к несомненному браку (потребуется смывать УФС и ламинировать заново).

Зачистка металла со второй стороны: следует помнить о сохранении чистоты уже зачищенной поверхности, а пластиковую подложку и абразивную подушечку - помыть. После зачистки и проверки «смачиваемости» - снова слегка почистить первую сторону, потом тщательно удалить остатки абразива со всех поверхностей, и - не вытирая – положить на чистое и сухое бумажное полотенце.

7) Могу предположить, что на этом этапе заготовку полезно положить в холодную кипяченую воду. В такой воде отсутствует растворенный свободный кислород, поэтому поверхность латуни будет защищена от окисления, которое на воздухе начинает чувствоваться уже спустя несколько минут. Но пока – это только гипотеза, которую следует проверить практикой. Но весьма вероятно одно: на последующие несколько операций у нас в распоряжении всего несколько минут, пока качество поверхности металла не деградировало по тем или иным причинам.

Наносим УФС на заготовку…

8) Итак, ламинатор прогрет, все компоненты вырезаны, металл зачищен, руки сухие и чистые. Выключаем основной свет, оставляем неяркую лампочку вдалеке. Извлекаем из книги один из двух вырезанных кусков УФС. Задача: отделить с одной из сторон УФС тонкую защитную пленку, не повредив «сердцевину» и не допуская заломов на УФС. Для этого предлагается следующий способ: острым ножом расщепить структуру листа с уголка (можно в нескольких миллиметрах с угла сильно перегнуть пленку на 180 градусов, и потом «покатать» ее в этом месте пальцами). Обычно после нескольких движений УФС чуть расслаивается, и остается подцепить ножом уголок защитной пленки, а затем снять ее до конца. Подчеркиваю: это надо сделать сейчас лишь с ОДНОЙ стороны УФС. Защитную пленку выбрасываем, а «оголенный» с одной стороны УФС бережно кладем на чистую поверхность, вдали от яркого света. Чтобы избежать попадания пыли и прочих загрязнений на «голую» поверхность УФС, лучше в этот раз обойтись без укладки УФС между страниц книги, и не делать здесь перерыва в работе. Теперь повторяем операцию в отношении второго вырезанного куска УФС.

Теперь пускаем из крана тонкую струйку воды КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, берем латунную заготовку в левую руку, и один кусок УФС – в правую. Задача состоит в том, чтобы, поливая на металл водой и сохраняя на его поверхности «водяную пленку», аккуратными раскатывающими движениями пальцев «налепить» смоченный УФС на мокрый металл, вытесняя воздух от центра к краям. Естественно, УФС «налепляется» на металл «голой» стороной (без защитной пленки). УФС в данном случае воды и мокрых рук не боится, но боится сильного нажатия (ногтями или другими твердыми предметами). Давать здесь более конкретные советы трудно, так как у каждого могут выработаться свои приемы работы, да и нет в этой операции ничего трудного. После «прилипания» пленки не следует торопиться отжать все остатки воды из-под нее. – на имеющейся «водяной подушке» пленка еще сохраняет легкую подвижность вдоль и поперек заготовки, и теперь самое время ее тщательно отцентрировать относительно краев металла. Когда это сделано, можно окончательно «продавить» УФС, чтобы удалить ВСЕ воздушные пузырьки из-под него: я использую для этого подходящий гладкий металлический стержень диаметром около 8 мм. Кладу деталь на тонкое бумажное полотенце и прокатываю ее стержнем как скалкой для теста: несколько равномерных движений: от середины – к краям, чередуя направления «вдоль и поперек», пока вода более-менее не выйдет, и под УФС не останется пузырьков.

Теперь нечаянно сдвинуть УФС с места невозможно: только если специально отдирать. Это позволяет спокойно проделать аналогичную операцию и на второй стороне заготовки. На этом этапе почувствуйте, удобно ли вам работать с УФС, отрезанным с рекомендуемым инструкцией напуском сверх ширины металла. Мне оказалось неудобно, - поэтому я вырезаю УФС строго «в размер» металла.

Обязательно следует визуально убедиться, что под УФС не попали никакие соринки или частицы. На этом этапе еще не поздно переделать работу: бережно снять УФС с металла, отделив уголок пленки и «вливая» струйку воды в расширяющуюся щель.

Результатом работы должна стать заготовка, плотно покрытая «почти сухой» пленкой УФС с обеих сторон, при полном отсутствии пузырей и при максимальном (но без насилия!) «отжатии» воды из-под слоев. Удаление воды важно, ибо в ламинаторе водные «карманы» могут буквально закипеть, и пар вызовет отслоение пленки УФС от металла.

Если все прошло успешно, закладываем заготовку между двумя картонками «носителя» (глянцевой стороной картона – к заготовке). Последние штрихи, подравнивание пальцами всего «сэндвича» (вспомните о повторном использовании картонок), и – вперед, в ламинатор. С равнодушным жужжанием он медленно захватит край картонок, а вслед за ними в его раскаленное жерло уйдет и весь остальной «пакет»… Десяток секунд ожидания, и «пакет» снова у вас в руках, еще горячий. Инструкция не рекомендует снимать картон сразу: дайте остыть изделию около минуты, чтобы было меньше шансов сорвать разгоряченную пленку с металла.

Оркестр! Занавес! У вас в руках - тусклая пластина голубоватого цвета, без дефектов, пузырей, и соринок. Это – фундамент для ваших будущих технологических свершений, первый шаг к воплощенной мечте моделиста, переломный пункт в борьбе против напильников, надфилей, и лобзиков… Это – судьба…

[Ilya777]

На выходе из ламинатора…

Итак, в прошлый раз мы закончили на операции пропуска через ламинатор заготовки (в сэндвиче с УФС и двумя листами «носителя»). Каюсь: в порыве красноречия я забыл написать, что инструкция к набору рекомендует пропускать заготовку через машинку дважды: вдоль и поперек. Однако об этом требовании уже упоминалось в предшествующих абзацах моей статьи, так что для внимательного читателя это требование, надеюсь, не прошло незамеченным… Повторный пропуск через ламинатор - в поперечном направлении - весьма желателен при работе с небольшими заготовками шириной и длиной не более длины рабочей щели ламинатора (в моем случае 115 мм). Если заготовка слишком длинная, то заготовку тогда можно пропустить через машинку только в продольном направлении (но дважды). По моим впечатлениям, заметного ухудшения качества ламинирования из-за этого не происходит. Повторю, однако, что все это требует опыта и экспериментов. Естественно, что радикальное средство - широкий ламинатор на формат А4 или даже А3.

При прокатке заготовки между горячими барабанами ламинатора происходит выдавливание остатков воды из-под УФС и приваривание последнего к металлу намертво. Могу предположить, что вещество, составляющее пленку УФС, даже слегка расплавляется и потом полимеризуется. После остывания «УФС» превращается в «фоторезист», который «сидит» на металле подобно краске или лаку, и даже похож на них по свойствам: держится прочно, но при сильном воздействии острым твердым предметом царапается. Однако в данный момент пытаться «царапать» его рано: не следует забывать, что на наружных сторонах фоторезиста еще присутствует прозрачная защитная пленка. Ее не следует повреждать или удалять до завершения УФ-экспозиции и последующего погружения в ванну с проявителем.

Кстати, большим достоинством данного типа фоторезиста является равномерность толщины покрытия. Это - чрезвычайно важное достижение, так как толстые и тонкие участки покрытия по-разному вели бы себя при экспозиции и проявке. И это - существенное отличие этой системы от УФ-чувствительных аэрозолей типа «Позитив-20» (упоминавшихся в первой части публикации), которые очень непросто напылить на металл равномерно тонким слоем без потеков и «недокрасов». Не говоря уж о необходимости их сушки в кухонной духовке…

Итак, после выхода из ламинатора и отделения картонок, на поверхности заготовки не должно быть серьезных дефектов. Если видны округлые пузырьки с крошечной точкой в центре - это серьезный дефект - неудаленные частички абразива на металле. В этом месте велик риск, что фоторезист в зоне пузырька не имеет хорошего сцепления с металлом. В неподходящий момент он может отвалиться этаким круглым «пятачком», подставив металл под едкое действие травильного раствора…. Если таких дефектов на заготовке оказалось слишком много («много» - понятие, конечно, субъективное…), то придется отдирать фоторезист (точнее, смывать, - об этом речь пойдет ниже) и повторять зачистку и ламинирование заново. Если такие дефекты - штучные, то можно на свой страх и риск продолжить работу… Впоследствии, после УФ-экспозиции и проявления рисунка - рассмотреть: на какую часть изображения попал дефект. Если это - крупная и некритичная деталь, то в месте дефекта можно будет соскрести фоторезист и защитить металл кислотоупорным фломастером (предназначенным для рисования печатных плат). А если в этом месте - тонкая «вязь» сеточки или локомотивная табличка, то восстановить ее - по силам лишь волшебным кисточкам Ю.Меркутова… Кстати, на случай такого брака я (по возможности) предусматриваю на фотошаблоне запасную деталь (если это тонкие сквозные сетки), а локомотивные таблички проектирую на фотошаблоне ДВУСТОРОННИМИ (после экспозиции и проявления выясняю - на какой стороне фоторезист+экспозиция оказались более качественными, и закрашиваю обратную, - менее удачную, - сторону такой таблички фломастером наглухо).

Если значимых дефектов не обнаружено, то самая ответственная часть работы - позади. Протираем заготовку насухо бумажной салфеткой и убираем между страниц книги для защиты от света. Теперь можно включить полный свет в комнате…

Готовим фотошаблон к экспозиции…

Здесь речь пойдет только о работе с двусторонним шаблоном (как с более сложным вариантом). Если ваш фотошаблон - односторонний, то этот раздел можно не читать.

В последний раз нашу прозрачную пленку с напечатанным чернильным изображением мы оставили в защищенном от пыли и повреждений месте, только отрезав ее от остального листа формата А4. Теперь две половинки фотошаблона, напечатанные рядом, следует разрезать. Внимание: не следует обрезать оставшиеся «поля» на пленках-половинках с трех или четырех других сторон (рис. 1-А и -Б) - за них удобнее брать руками, не оставляя следов пальцев в рабочей зоне шаблона. Сложив две половинки чернильным слоем ВНУТРЬ (бережно, чтобы не поцарапать чернильный слой), проверить еще раз «на просвет» правильность совмещения двух половин изображения. Если при этом обнаружены ошибки - еще не поздно их поправить в компьютере и напечатать фотошаблон заново…

Перед следующим этапом следует приготовить хороший прозрачный скотч, шириной 1,5 - 2 см. Отрезать от рулона 3 полоски длиной 8-10 см, и аккуратно подвесить их (на липком слое) наготове в безопасном месте, исключая возможность их слипания или скручивания.



Если на двух половинках фотошаблона форма и размеры «закрашенных областей» сильно отличаются, то берем в руки ту половинку, где «закрашенные области» - большей площади (в среднем). Применительно к рис. 1-Б предположим, что это будет сторона «А». С помощью первой полоски скотча аккуратно наклеиваем эту пленку вертикально на стекло подходящего окна, «чернилами» внутрь помещения (Рис. 2-А). Следует правильно выбрать, где у наклеенной пленки будет «верх», - с этой стороны рекомендуется предусматривать на шаблоне более широкое поле: например, с трех сторон - 5 мм, а «сверху» - 20 мм. Наклеивание на окно удобно для точного совмещения половинок шаблона «на просвет», и естественно, имеется в виду работа в светлое время суток.



От второй половинки фотошаблона отрезаем частично верхнее поле. Срезать следует около 1,5-2 см. Столько же надо срезать на одном из боковых полей (Рис. 2-Б). Прикладываем эту вторую половинку к той, которая уже наклеена на стекло, и максимально точно совмещаем изображение, пользуясь метками по углам фотошаблонов. Контролировать следует, само собой, все четыре метки. Когда полное совмещение достигнуто, приклеиваем второй полоской скотча верхнюю кромку (сначала без его сильного прижима) (Рис. 2-В). Если после этого совмещение не нарушено, то тогда приклеиваем третьей полоской скотча одну боковую кромку (со стороны широкого поля) (Рис. 2-Г). И если все теперь совмещено правильно, то плотно проглаживаем весь скотч - до полного приклеивания.

Результат - совмещенный собранный фотошаблон - теперь можно бережно (не перегибая сильно) отклеить от оконного стекла, и удалить первую полоску скотча (или просто обрезать край пленки). Получился своеобразный «карман» из прозрачной пленки, открытый с двух смежных сторон для укладки латунной заготовки (рис. 2-Д). Теперь укладываем в него нашу заготовку, тщательно центрируем ее относительно рисунка на фотошаблоне (чтобы «латунные поля» по периметру заготовки получились бы равной, или хотя бы зеркально симметричной ширины) (см. рисунок).

Независимо от выбранного способа экспозиции, на следующем этапе понадобится сжать фотошаблон, заготовку, и 2 листа толстого оргстекла в единый «сэндвич», и плотно удерживать, не допуская сдвига, до конца экспозиции. Я уже писал о том, что штатные прищепки из набора - слишком сильно сжимают по оргстекло по краям, заставляя его «выпучиваться» наружу в центральной части. Это недопустимо из-за появления зазора между пленкой и фоторезистом, куда УФ-лучи непременно заглянут, испортив резкость и качество экспозиции. Но наилучший способ сжатия моделист должен подобрать для себя сам, исходя из своего опыта и ощущений…

Экспозиция…

В ходе экспозиции (сквозь фотошаблон) фоторезист окончательно полимеризуется в тех местах, куда попали УФ-лучи (и становится нечувствительным к растворяющему действию проявителя). Это, естественно, соответствует прозрачным местам на фотошаблоне. Одновременно, под «закрашенными» местами фотошаблона фоторезист почти не получает УФ-лучей, и остается относительно «мягким», чувствительным к растворяющему действию проявителя. На этом явлении и базируется основной «секрет» любого переноса фотоизображения на другой материал.

Теперь нужно определиться с методом УФ-экспозиции, который будет применяться. Существует несколько способов сделать эту работу (на полноту перечисления, однако, не претендую).

1) Обыкновенные солнечные лучи в ясный безоблачный день. Руководство пользователя рекомендует делать экспозицию около полудня, из расчета «около 15 секунд на каждую сторону заготовки». Если работа ведется не в полуденные часы, то следует прибавлять по 5 секунд на каждый час ДО или ПОСЛЕ полудня. Например, работая в 11 часов или в 13 часов, следует выбирать 20-секундную экспозицию (15 + 5). Не рекомендуется проделывать эту операцию до 9 часов и после 15 часов. В указанной продолжительности экспозиции уже учтена поправка на частичные потери ультрафиолета в слое оргстекла, прижимающего «сэндвич». При таком варианте экспозиции несложно держать «сэндвич» просто руками: плотным, но несильным сжатием пальцев - как можно ближе к центру, но и не заслоняя пальцами полезное изображение. Потом - также аккуратно перевернуть «сэндвич» другой стороной, - не перехватывая пальцев, а просто повернувшись к солнцу другим боком. И еще: если вам придет в голову воспользоваться солнечными лучами, проникающими в помещение сквозь стекло окна, то следует учитывать, что обычное минеральное стекло довольно сильно поглощает ультрафиолет. Поэтому время экспозиции должно ощутимо увеличиться.

2) Обыкновенная электрическая лампа накаливания 60 Вт тоже, оказывается, испускает достаточное количество ультрафиолета. Желательно оснастить ее рефлектором и удобной подставкой, и на время экспозиции размещать ее на расстоянии около 10 см от «сэндвича». От себя предположу, что на таком малом расстоянии от фоторезиста лучи лампы будут падать на разные участки под разными углами, и от этого - непредсказуемо преломляться в толще оргстекла. Это - в отличие от солнечных лучей, которые приходят на Землю практически параллельными лучами. Поэтому «сэндвич» нужно равномерно поворачивать и подставлять перпендикулярно лучам лампы разными участками. При этом чрезвычайно важно плотно сжимать «сэндвич», так как хаотическое преломление света в толще оргстекла под разными углами опасно вредной засветкой «под рисунком» даже при минимальном недосжатии. Из-за длительной экспозиции (10+10=20 минут) удерживать заготовку пальцами становится довольно утомительно, поэтому мне этот способ кажется наименее удобным.

3) Ультрафиолетовая «кварцевая» лампа любого типа. Примеры таких ламп изображены на фото в моей статье в №3 от 2005г, сверху от изображения экспозиционного чемоданчика. Но такие лампы я в продаже не видел, хотя это должна быть штука удобная. Могу предположить, что именно такие лампы используются в медучреждениях для стерилизации операционных помещений, тогда они могут быть в магазинах «Медтехника». Экспозиционный режим с такой лампой нужно подбирать экспериментально.

4) Экспозиционный чемоданчик любого типа, подобный тому, который был описан в ЛТ №3, 2005г. Преимущество: независимость от времени суток и погоды, быстрота экспозиции, стабильность результата, удобство хранения в перерывах между циклами работы. Недостаток - стоимость, - в отличие от трех предыдущих вариантов…

Я использую чемоданчик. За счет его экспозиционного стекла отпадает необходимость сжимать «сэндвич» руками или чем-то другим. Просто собираю «сэндвич» в руках и аккуратно укладываю его на середину стекла. Сверху кладу штатный лист поролона (толщиной около 2 см) и прижимаю толстым большим словарем. Стекло чемоданчика, хоть и толстое, но все-таки стекло - поэтому с весом словаря важно не переборщить… Подаю питание на 2 минуты (отклонение экспозиции на +/-5 секунд не имело видимых последствий), при этом УФ-лампы чемоданчика интенсивно излучают мертвенно-синий, - я бы даже сказал - зловещий, - свет. Осторожно: он вреден для глаз. После выключения ламп «сэндвич» следует перевернуть. Для этого следует ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОСТОРОЖНО поднять словарь, еще осторожнее - поднять поролон, затем поднять за торцы «сэндвич». Чтобы не допустить сдвига латуни внутри фотошаблона, нельзя наклонять или переворачивать «сэндвич», не сжав тщательно пластины оргстекла. Сжал пальцы - перевернул «сэндвич» - ослабил пальцы - осторожно положил снова не середину стекла… Поролон... Словарь... 2 минуты ультрафиолета… Теперь можно без церемоний извлекать латунную заготовку из «сэндвича», словарь убрать на полку, а чемоданчик - сложить и убрать на хранение…

Экспозиция окончена. На поверхности заготовки теперь отчетливо виден негативный рисунок фотошаблона: где были черные линии фотошаблона, там теперь по-прежнему светло-голубые участки неполимеризовавшегося фоторезиста. А все полезные детали - теперь должны быть контрастно-фиолетового цвета. Здесь фоторезист превратился в химически стойкое покрытие. Рисунок на фоторезисте должен быть четким, резким, и равномерно контрастным по всей поверхности с обеих сторон заготовки. Самое плохое - если он нерезкий. Это значит, что «сэндвич» был сжат неправильно или неравномерно, или оргстекло выпучивалось в каких-то местах. Дальше можно работу не продолжать - надо смывать фоторезист и начинать с ламинирования заново… Если видимых дефектов нет, то заготовку убираем на время между страниц книги…

Проявление…

Для проявления подойдет любая плоская пластиковая или стеклянная ванночка, куда заготовка способна лечь плашмя (пригодна, например, фотокювета). Проявляющий раствор представляет собой слабенький раствор щелочи (гидроксида натрия NaOH или гидроксида калия KOH), составленный из расчета «7 г щелочи на 1 л теплой воды». В зависимости от объема применяемой ванночки следует пересчитать реально необходимое количество воды и щелочи. Например, я беру 0,7 г щелочи на 100 мл воды. Для измерения использую любительские фотовесы и мерный кухонный стаканчик для воды. Достаточно приблизительного соблюдения такой дозировки, - сверхточность весовых и объемных измерений не имеет смысла, так как проявление ведется «на глазок». При этом безопаснее сделать раствор чуть «послабее», нежели «покрепче». В первом случае мы рискуем только увеличением времени проявления, а во втором случае - есть риск случайно смыть с заготовки весь фоторезист, включая и полезный. Перед применением - дать раствору остыть до комнатной температуры.

Забегая вперед, скажу, что инструкция к набору указывает на возможность сохранения и повторного использования раствора для проявки заготовок в будущем. Но в практическом смысле мне эта идея не понравилась, так как после первого же использования в растворе остаются плавать обесцвеченные лохмотья смытого фоторезиста (противные на ощупь, словно медузы). Заниматься фильтрованием этих лохмотьев, переливанием раствора в другую тару для хранения, и длительным хранением такого б/у раствора мне показалось нерациональным из-за его копеечной себестоимости и простоты приготовления.

Итак, раствор охлажден до комнатной температуры, налит в ванночку (достаточно покрыть дно на 1см). Теперь понадобится приготовить маленький ватный тампон на палочке (стеклянной, металлической или пластиковой). Я, например, просто наматываю кусок ваты на стальной медицинский пинцет. Следует также приблизить к месту работы удобную настольную лампу, надеть латексные защитные перчатки и защитные очки. Рядом приготовить большую емкость с чуть теплой чистой водой для «аварийных нужд» и для ополаскивания заготовки. Все емкости и инструменты должны быть размещены безопасно, чтобы их случайно не опрокинуть рукой или краем одежды...

Все дальнейшие операции можно делать при умеренно ярком свете, но все-таки заготовку следует извлекать из-под страниц книги в последний момент. Начали! Аккуратно СНИМАЕМ ЗАЩИТНУЮ ПЛЕНКУ с заготовки (с двух сторон) и погружаем заготовку в раствор плашмя. Лучше, если у ванночки дно имеет волнистую форму, чтобы проявитель одинаково легко имел доступ к поверхности заготовки как сверху, так и снизу. Полезно также плавно покачивать заготовку или ванночку, чтобы раствор легче попадал к нижней поверхности заготовки.

Первые секунд 30-40 ничего особенного внешне не происходит, за исключением постепенного обесцвечивания фоторезиста в неэкспонированных (бледно-голубых) зонах. После того, как фоторезист полностью пропитается щелочным раствором, станут заметными микротрещинки в фоторезисте, которые быстро будут расширяться, и через 10-20 секунд сольются в один сплошной «муар». Еще через несколько секунд начнется интенсивное отслаивание неэкспонированного фоторезиста. С этого момента нужно начать бережно «обмахивать» заготовку ватным тампоном (прямо в толще раствора), чтобы удалять с заготовки отслаивающийся фоторезист и стимулировать поступление свежего раствора к поверхности рисунка. Время от времени (каждые 20-30 секунд) заготовку надо переворачивать, а затем - ближе к концу процесса - вынимать из щелочи, ополаскивать в емкости в водой, и внимательно осматривать. Примерно через минуту после начала отслаивания проявление следует закончить, пока не начал «махриться» полезный рисунок на заготовке…

Проявление считается законченным, когда весь «лишний» фоторезист отслоился и удален с поверхности (я просто «отгребаю» его в угол ванночки). Поскольку после этого щелочь начинает пропитывать и участки с полезным изображением (с торцов), то это становится опасным для мелких элементов изображения (сеток и табличек). Поэтому «передерживать» заготовку в проявителе не стоит. Однако, если заготовка провела в проявителе 3-5 минут без видимых изменений, то вы, скорее всего, забыли снять оставшуюся защитную пленку, или раствор щелочи слишком слабый.

После завершения процесса промываем заготовку под струей воды комнатной температуры. Можно бережно помогать мягким ватным тампоном, но лучше не прикасаться к тонким элементам рисунка. Следует помнить, что фоторезист в некоторых местах мог подвергнуться размягчению (если экспозиция была недостаточная). Затем сушим заготовку - сначала промоканием в бумажное полотенце, а затем - на воздухе. Освещенность больше значения не имеет. И, кстати, вы увидите, что во время сушки на свету темно-синие места на заготовке еще «наберут цвет» и станут густо-фиолетовыми.

Теперь внимательно рассматриваем результат проявления. Если на заготовке в каких-либо местах поврежден фоторезист, то дефект можно попытаться поправить кислотоупорным фломастером. Если на фотошаблоне присутствовали двусторонние таблички и прочие детали, заранее предназначенные для отбраковки менее удачной стороны (об этом я писал в разделе «На выходе из ламинатора» выше), то сейчас наступил момент выбрать более удачную сторону таблички, и закрасить фломастером противоположную сторону этой таблички. Иногда удачные стороны разных табличек находятся на разных сторонах заготовки (если возникали точечные дефекты и соринки при ламинировании), и тогда заготовка покрывается хаотичными пятнами от фломастера. Но это – чисто косметическое явление, и оно на результат не повлияет…

Осталось аккуратно просверлить по четырем углам отверстия диаметром 1,2…1,5 мм (через них будет пропущена проволока для подвешивания заготовки в травильной ванне), зачистить заусеницы вокруг отверстий, и подкрасить фломастером поврежденный сверлами фоторезист вокруг них. Совершенно очевидно, что эти угловые отверстия должны проходить через металл в зонах, защищенных фоторезистом или хотя бы фломастером. Если это не так, то окружающий металл просто исчезнет во время травления, и деталь беспомощно утонет в травильной ванне.

Использованный проявитель можно слить в унитаз.

Травильная ванна и раствор…

В отличие от травления любительских печатных плат, наш процесс потребует более высокой температуры и интенсивного перемешивания раствора. Поэтому фотокюветой, стоящей на батарее центрального отопления, "как в старину", не обойтись. Я уже рассказывал, какой минимально необходимый комплект оборудования нужен: узкий высокий неметаллический резервуар, имеющий в придонной части воздушный распылитель, питающийся от аквариумного компрессора. Сбоку в резервуар должен быть погружен электронагреватель с термостатом. В процессе травления пузырьки энергично «пробулькивают» через толщу раствора, заставляя его интенсивно циркулировать вдоль подвешенной латунной заготовки, и доставляя свежий раствор ко всем точкам поверхности.

Напоминаю, что раствор хлорного железа очень агрессивен и пачковит. Тяжелых мгновенных ожогов на коже он, конечно, не причинит, но кожу, глаза и дыхательные пути следует беречь от тончайшей воздушно-капельной взвеси, поднимающейся над резервуаром из-за постоянного лопания миллионов пузырьков на поверхности хлорного железа. Поэтому лучше во время работы прикрывать резервуар листом бумаги…

Также следует следить, чтобы компрессор не «ползал» по столу из-за вибрации при работе. Если он «отползет» на край стола и упадет, то потянет за собой шланг и травильный резервуар… Попавшие на одежду пятна практически не отстирываются, и лишь изредка их удается вывести или ослабить крепким лимонным соком.

В примитивном травильном приспособлении, которое используется мной, можно одновременно травить только одну заготовку. Однако, если проявить изобретательность, то несколько заготовок можно соединить в пакет, с зазорами между плоскостями заготовок около 3-4 мм, и тогда раствор смог бы циркулировать сквозь весь пакет в сборе. Но для контроля процесса внутри пакета необходимо будет делать конструкцию типа кассеты, из которой можно вынимать любой лист заготовки, переворачивать его, или менять местами с соседними, которые травятся с иной интенсивностью…

Для подвешивания заготовки я использую кусок жесткого одножильного провода в ПВХ-изоляции, диаметром по изоляции около 1,5…2 мм. Изоляция должна быть НЕнарушена, - только так проволока будет защищена от разъедания хлорным железом. Каждый раз перед началом травления следует проверять состояние изоляции и самой проволоки: обидно будет прозевать обламывание проволоки и падение заготовки в раствор, с очень вероятным повреждением и растворением металла… Еще лучше - каждый раз брать новую проволоку. Проволока загибается на конце крючком, достаточно длинным и узким, чтобы деталь случайно с него не соскочила. В то же время форма крючка должна допускать быструю и простую перестановку в любое отверстие из четырех углов заготовки… Другой конец проволоки также изгибаем крючком, который будет зацеплен за поперечно лежащую сверху резервуара другую проволоку (прямую) (рис. 3). Все звенья отмеряем на такую длину, чтобы висящая на крючке заготовка была подвешена максимально высоко в толще раствора, на расстоянии около 1 - 2 см ниже его поверхности (обычно на резервуарах для травления наносится метка «ватерлинии»). В этой зоне циркуляция раствора самая интенсивная, а раствор - равномерно прогрет. Заготовка предпочтительно должна висеть в резервуаре НЕ параллельно стенкам, а по диагонали, слегка - но упруго - касаясь углами стенок резервуара. Это позволит не допустить прижимания и «прилипания» заготовки к одной из стенок резервуара под напором восходящих потоков раствора при циркуляции.… На рис. 3 пунктиром изображено «нестабильное» положение висящей заготовки (вид сверху), а сплошной линией – «стабильное».



Когда все готово для подвешивания заготовки, готовим раствор хлорного железа. Дозировка обычно указана на пакете. Чтобы не допустить выхода вредных паров и аэрозолей, не следует заливать химикаты кипятком, - достаточно воды 40-50 градусов. Количество раствора должно быть достаточным для заполнения травильного резервуара «по ватерлинию». Мой резервуар, например, требует 1 л жидкости. Кстати, раствор хлорного железа можно использовать многократно, и он в работе практически не расходуется (за исключением легкого естественного испарения). Хотя это не значит, что раствор остается всегда свежим и новым: к концу срока его службы в нем присутствует много медьсодержащего осадка, снижающего его активность. Раствор рекомендуется полностью заменять (или частично обновлять, - кому как нравится), когда процесс травления начинает занимать "слишком много времени" (формулировка из инструкции к набору).

В одном из журналов «Радио» в 80-х годах я встречал такой способ «регенерации» старого раствора хлорного железа: положить в раствор несколько чисто вымытых толстых железных гвоздей. Через сутки на гвоздях оседает толстый слой меди, а раствор восстанавливает большую часть своих травильных свойств. Медь с гвоздей можно соскоблить ножом, и использовать их впоследствии многократно…

Резервуар заполнен, нагреватель и компрессор включены. Теперь нужно «погонять» систему до установления стабильной температуры раствора. У меня на нагревателе имеется термостат, который я настроил на 42-43 градуса. Когда температура жидкости в системе установилась, то это видно по периодическому включению / выключению неоновой лампочки термостата. Можно, конечно, контролировать температуру и любым другим способом, - вплоть до электронного термометра на базе термопары (такой термометр сейчас встроен почти в каждый электронный тестер или цифровой мультиметр, - такие приборы все чаще имеются в мастерской моделиста).

И еще: к месту работы следует придвинуть настольную лампу, чтобы была возможность рассматривать заготовку как на просвет, так и в отраженном свете.

Погружаем заготовку в жидкость. Уже через несколько секунд, вынув заготовку, можно увидеть, что латунь сильно потускнела: значит, раствор активен и обладает нужными травильными свойствами.… Теперь засекаем время по часам, и вооружаемся терпением. Первые минут десять-двадцать (для металла толщиной 0,25мм и более) процесс не требует вмешательства, следует только следить, чтобы заготовка не «прилипала» к стенкам резервуара. За это время раствор «снимет» большую часть металла в нужных местах. Критическим является момент, когда раствор протравит металл с каждой стороны на половину толщины металла, и протравы «встретятся», образуя сквозные отверстия в заготовке. Я называю этот процесс «открытием протрав». Его хорошо видно при рассматривании заготовки на просвет.

Когда начнут «открываться» первые протравы в латуни, то следует оценить степень неравномерности травления. По непонятным причинам травление происходит весьма неодинаково по поверхности листа заготовки. Бывает так, что с одного угла уже много сквозных протрав, а с трех других углов они еще и не думают открываться. Это происходит даже в том случае, когда циркуляция и температура равномерны, и мне пока не удалось обнаружить закономерностей в этом явлении. Могу предположить, что дело - в неравномерной физической или химической структуре листов латуни, которые я применял.

Идеально, если все протравы на листе открываются примерно одновременно. Тогда можно оставить заготовку в подвешенном состоянии и ждать завершения процесса. Однако, если с одной стороны открытие запаздывает, то следует перейти на «ручной режим» травления. Он заключается в том, что заготовка перевешивается на крючке в другое отверстие таким образом, что зона, травящаяся с опережением, оказывается наверху. Заготовка вынимается из раствора, ополаскивается под струей теплой воды (для лучшей видимости и остановки химического процесса), и погружается в травильную ванну только той частью, которая «отстает». Таким образом, удается «нагнать» процесс и добиться примерно одинакового открытия протрав. Тогда травление заготовки завершается одновременно по всей площади. Бывает так, что перестановку крючка в угловых отверстиях приходится делать несколько раз.

Продолжительность травления сильно зависит от толщины материала, температуры, и свежести раствора. Латунь толщиной 0,05 мм свежий раствор может «съесть» за 2 минуты, а старый раствор – минут за 15. А при толщине металла 0,4 мм травление может занимать от 40 минут до 2,5 часов.

Процесс считается законченным, когда все протравы открылись полностью - то есть больше не осталось перемычек металла в непредусмотренных проектом местах. Не следует допускать передержки металла в растворе, ибо раствор начинает разъедать металл «вширь», что недопустимо.

Вынутую из травильной ванны заготовку следует тщательно промыть теплой водой, желательно с применением щетки типа зубной.

Окончательное удаление фоторезиста с заготовки

Это очень простая операция. Она выполняется либо тампоном, смоченным в ацетоне, либо погружением на 1-2 минуты в раствор щелочи средней концентрации (1 чайная ложка на стакан воды). Во втором случае пленка фоторезиста быстро разбухает и отслаивается от металла, однако следует вынуть заготовку из щелочи как можно раньше. Задержка приводит к довольно некрасивому потемнению металла через несколько минут, которое потом приходится удалять механической обработкой или шлифовкой. Коллеги, разбирающиеся в химии, наверняка знают, отчего это происходит, и как избавиться от этого потемнения, но я пока обхожусь самым примитивным способом: сокращением пребывания металла в щелочной ванне. Использованную щелочь можно осторожно слить в канализацию.

Осталось промыть заготовку еще раз – можно в горячей воде – для удаления всех остатков химикатов с ее поверхности.

Вот и все. Что дальше делать с полученной «травленкой» - каждый знает сам. Я уже упоминал выше, что на рынке присутствуют химические продукты для дальнейшей обработки металла: химполировка, химлужение, золочение, серебрение, хромирование. Но это пока выходит за рамки данного материала – я еще не пробовал работать с этими препаратами. В завершение всем коллегам желаю максимальных успехов.

Э. Ершов

[Ilya777]

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

Основы фототравления

Для изготовления деталей моделей методом фототравления используется два вида этого процесса –
позитивный или негативный.

1/ позитивный- используется главным образом для упрощенных деталей и при изготовлении в небольших количествах, а также в домашних условиях, так как проще подготовка исходного рисунка. Для этого процесса рисунок детали должен быть черным, фон белым.
+ проще подготовка исходного рисунка, допускается изготовление по рисунку тушью на полупрозрачной бумаге;
+ при наличии аэрозольных позитивных фоторезистов (светочувствительных материалов) возможно изготовление из любых материалов в домашних условиях, возможно приготовление резиста в домашних условиях;
- слой фоторезиста тонкий и мало устойчивый при обработке, возможно большее количество брака.

2/ негативный – используется главным образом в промишленных условиях. Для процесса используется негативный рисунок необходимых деталей- светлые детали на черном фоне. После обработки получаем детали из светлых участков.
+ более толстий слой фоторезиста, в результате большая устойчивость при дальнейшей химической обработке;
- более сложная подготовка исходного рисунка,
- практически невозможно применение в домашних условиях, так как слой резиста как правило наносится в промишленных условиях, возможно при возможности приобретения листов металла с нанесенным слоем фоторезиста.

При практическом изготовлении деталей методом фототравления применяется или одностороннее травление или
двухсторонее травление.
1/ одностороннее травление – можно получить детали только по принципу есть/нет (не вытравлено/вытравлено).
+ просто подготовить исходный рисунок, для больших деталей может быть даже рисунок вручную;
- при более толстих материалах (0,2-0,5 мм) существенное подтравливание.

2/ двухстороннее травление – можно получить детали с рельефом с одной и с другой стороны.
+ так как травление производится одновременно с обоих сторон, существенно меньше
подтравливание;
+ возможно получить более сложные рельефные детали, также детали большей толщины (до 0,5- 0,8 мм);
- сложнее подготовка исходных рисунков, необходима компютерная подготовка для получения двух в совпадающих местах идентичных рисунков;
- сложно взаимно центровать оба рисунка на листе материала при изготовлении



Подготовка данных для изготовления деталей

фототравлением Для достаточно крупных и простых деталей при изготовлении позитивном процессом и при одностороннем травлении исходный рисунок можно нарисовать на кальке или прозрачных пластиковых листах черной тушью. Иногда можно использовать рисунок сделанный в увеличенном масштабе. Далее рисунок можно ксерокопированием уменьшать и перекопировать на прозрачную пленку. Но такой метод подготовки рисунка не дает гарантированных результатов, так как рисунок перекопированный на ксероксе на пленку обычно достаточно прозрачный. Тем самим при использовании позитивного процесса происходит некоторая засветка слоя фоторезиста, и при обработке он еще быстрее разрушается.

Для получения качественных пленок для изготовления деталей необходимо подготавливать рисунок при использовании компютеров. Для этих целей можно использовать любую программу ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ.
Это такие программы, как COREL DRAW, ADOBE ILUSTRATOR и другие. Правда обычно эти программы весьма дорогие и занимает довольно много места. Для тех кто имеет возможность и умеет пользоваться программами типа AUTOCAD или их аналогами (российская АДЕМ и др.) можно рекомендовать их использование, так как на них можно обьемно посмотреть детали и при желании их даже «сгибать».
Программы предназначенные для рисовании в режимах РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ для этих целей АБСОЛЮТНО не
пригодны. Это такие программы как PAINT, PHOTOSHOP и др.

Требования к рисунку

1/ Весь рисунок размещаемый на листе материала должен быть закючен в рамку шириной не менее 5- 8 мм в зависимости от размера листа. Мы главным образом используем листы 125х125 мм или реже 125х250 мм.
На таких листах ширина рамки -5 мм, т.е. свободной для деталей остается площадь 115х115 мм.

2/ Если работаем в COREL DRAW или ADOBE ILLUSTRATOR не следует применять заливок разными цветами, даже если далее предполагается что пленки будет изготавливаться в профессионалных фотопринтерах. Все части деталей должны быть без контурной линии, потому что даже линия шириной «hairline” приведет к искажению нужных размеров детали. Необходимо удалить все вспомогательные линии. Рекомендуется не только групировать элементы рисунка но также и их «сваривать», так как обработка множества фрагментов при печати значительно увеличивает время печати. Если готовим рисунок для двухстороннего травления, как правило надо делать один рисунок и после дублирования и разворота для получения зеркального изображения, добавляем или удаляем фрагменты рисунка.

3/ Минимальные размеры элементов как правило не должны быть меньше 1,5х толщина материала. То есть минимальная щель в детали или тонкая выступающая часть детали в зависимости от толщины будет:

0,1 –>> 0,15 мм
0,2 –>> 0,30 мм
0,3 –>> 0,45 мм
0,5 –>> 0,75 мм

4/ Одной из основ получения качественного конечного результата – это правильное размещение деталей на листе. Маленкие и ажурные элементы не должны находится поблизости деталей которые травится на половину толщины. Процесс травления не проходит равномерно и является эксотермичным – т.е. в процессе травления выделяется довольно много тепла, которое ускоряет травление. В результате этого маленкие детали может перетравливаться и отвалится. Желательно также большие листы разделять на более маленкие группы деталей. Детали желательно размещать равномерно, чтобы расстояния между деталями везде были равными. Желательно избегать больших пустых пространств, их необходимо заполнить. Тем самим уменьшится количество вытравливаемого материала. Расстояние между деталью и окружающим материалом не должно быть больше 1мм.

5/ Каждая деталь должна быть закреплена к окружающей рамке. Важным является не только их размеры, но также и их форма и размещение. Минимальное количество креплений для небольших деталей – 3. Помните, что у стола тоже есть как минимум 3 ноги, и это базируется на законах физики. Для больших деталей креплений должно быть соответственно больше. Не забывайте, что каждая деталь имеет свою массу. Практика показывает что крепления протравливаемые по всей длине на ½ толщины может создать неприятные сюрпризы.
Желательно использование креплений не подтравливаемых но, чтобы было удобнее вырезать детали, можно с одной стороны оставить просвет около 0,25мм для подтравливания. Лучшей формой крепления является трапеция размещенная основанием на рамке и прымикающая узкой частью к детали. Основание такой трапеции может быть даже 1,2- 1,5мм, а ширина части примыкающей к детали не должно быть меньше 0,4мм (типовое значение -0,6мм).
6/ Как правило сложно получать тонкие сетки и жалюзи протравливаемые на ½ толщины. Поэтому желательно в таких случаях изготавливать сетки протравливаемые насквозь из более тонкого материала, которые потом накладывается на другую деталь.

Образец рисунка для негативного процесса.



_______________________________________________________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ С АЭРОЗОЛЕМ "POSITIV"
ФИРМЫ CRAMOLIN® -ГЕРМАНИЯ.

При работе с "POSITIV" изображение экспонируют с фотошаблона-позитива напрямую, без изготовления промежуточных негативов.

Аэрозольной упаковки в 200 мл обычно хватает для покрытия 4 м2 медной фольги.
"POSITIV" можно хранить в течение года при температуре от 8 до 120 С. Переохлаждать "POSITIV" нельзя.

Поверхность фольги, на которую будет нанесен фоторезист, должна быть абсолютно чистой и обезжиренной. После удаления окислов и загрязнений медь приобретает яркий розовый цвет. Затем промывают заготовку платы в большом количестве воды для удаления остатков моющего состава и абразивных частиц. В дальнейшем рабочая поверхность заготовки платы уже не должна контактировать с другими растворителями (ацетон, спирт), ее нельзя касаться руками. После промывки заготовку сушат теплым воздухом из фена.

Наносить лак нужно сразу после сушки, чтобы на фольге не успела образоваться оксидная пленка. "POSITIV" не обязательно наносить в полной темноте - в жидком состоянии фоторезист мало чувствителен к свету. Работу можно проводить при рассеянном освещении, исключая прямое попадание на поверхность заготовки солнечных лучей или яркого света. Важно также, чтобы на месте работы не было сквозняков и пыли. Фоторезист наносят при комнатной температуре, поэтому его необходимо извлечь из хранилища за 4...5 ч до использования. Расположите заготовку платы на горизонтальной или слегка наклоненной на себя поверхности и нанесите состав распылением из аэрозольной упаковки с расстояния примерно 20 см. Чтобы создать равномерное покрытие, распыляйте состав непрерывными зигзагообразными движениями, начиная из верхнего левого угла. Не допускайте избыточности аэрозоля, так как это приводит к образованию подтеков и неодинаковой толщине слоя. В дальнейшем это потребует увеличения экспозиции. Для уменьшения потерь фоторезиста допустимо распылять аэрозоль с меньшего расстояния. При распылении следите, чтобы форсунка упаковки всегда была расположена выше баллона, чтобы исключить бесполезный расход газа-пропеллента. В противном случае аэрозольная упаковка может прекратить работу, когда в ней еще останется фоторезист.

Толщину полученного слоя можно приблизительно оценить по его цвету - светло-серо-синий соответствует толщине 1...3 мкм, темно-серо-синий - 3...6 мкм, синий - 6...8 мкм и темно-синий - более 8 мкм. На светлой меди цвет покрытия может иметь зеленоватый оттенок.

После распыления фоторезиста заготовка платы должна быть немедленно перенесена для сушки в темное место. По мере просыхания степень светочувствительности покрытия, особенно к ультрафиолетовым (УФ) лучам, возрастает. При отсутствии специального оборудования слой фотолака можно просушить при комнатной температуре в течение не менее 24 ч. Для ускорения процесса заготовку помещают в сушильный шкаф или термостат. Если для сушки использован бытовой нагреватель, например, электрогриль или фен, необходимо убедиться в отсутствии подсветки снаружи и от нагревательного элемента. Поднимать температуру следует медленно. При 70 град. С сушить достаточно 20 мин. Нагревание заготовки выше 70 град. С может привести к порче фотослоя.

Оригинал изображения печатных проводников, используемый для переноса на фольгу, должен быть тщательно подготовлен и отретуширован, иначе все его недостатки отразятся на качестве копии. Важно, чтобы рисунок был контрастен, а темные участки полностью непрозрачны. Основа фотошаблона - пленка или бумага - должна пропускать УФ лучи, а краска - нет.

Фотошаблон плотно прижимают к слою фоторезиста заготовки и интенсивно освещают. Время, требуемое для экспонирования, зависит от толщины слоя фоторезиста на заготовке и силы света. Поскольку лак "POSITIV" чувствителен к УФ лучам, для экспонирования желательно использовать ртутные лампы высокого или низкого давления . Удовлетворительные результаты дает обыкновенная лампа накаливания мощностью 200 Вт при расстоянии до объекта примерно 12 см. Время экспозиции ртутной лампой с расстояния 25...30 см обычно не превышает 1...2 мин. Разумеется, можно использовать и яркий солнечный свет, богатый ультрафиолетом (время экспозиции - 5...10 мин).

Для прижатия фотошаблона к заготовке лучше использовать лист органического стекла, так как обычное стекло поглощает до 65 % ультрафиолета, что потребует соответствующего увеличения времени экспонирования. При использовании длительно хранящегося фоторезиста время экспонирования также придется увеличить (при сроке хранения до года - примерно в два раза). Если на оригинале есть мелкие детали, то для того, чтобы сохранить на фольге их размеры и получить ровные контрастные края на самых узких элементах, фотошаблон перед экспонированием следует прикладывать к фоторезисту той стороной, где нанесен рисунок. Это в отдельных случаях заставляет изготавливать промежуточный чертеж в зеркальном отображении.

Проявлять экспонированные заготовки можно при рассеянном дневном свете. Состав проявителя: 7 г щелочи NаОН или KOH на один литр холодной воды. Заготовку помещают в сосуд с проявителем и помешивают раствор. Для правильно экспонированного слоя фоторезиста толщиной 4...6 мкм время проявления в свежем растворе не превышает обычно 0.5...1 мин, максимальное - 2 мин. Температура проявителя должна быть в пределах 20...25 град. С. Проявитель полностью удаляет с заготовки фоторезист с засвеченных участков покрытия. Не держите заготовку в растворе дольше, чем нужно для проявления, иначе он начнет действовать и на незасвеченные участки, не предназначенные для травления. Если время экспонирования было избыточным либо чернила, которыми был выполнен рисунок, не были непрозрачными для ультрафиолета, изображение токопроводящих дорожек появится на некоторое время, но будет затем удалено проявителем. После извлечения заготовки из раствора тщательно промойте ее в проточной холодной воде.

Слой лака-фоторезиста "POSITIV" устойчив к кислотным растворам, содержащим хлорное железо FеСlз, персульфат аммония (NН4)2S2O8, соляную и фтористоводородную кислоты. Меднофольгированные платы рекомендуют травить в растворе хлорного железа концентрации 35...40 при температуре около 45 град. С. Для ускорения травления раствор слегка перемешивают. Момент окончания процесса определяют визуально. После окончания травления промойте заготовку платы мыльным раствором и очистите от остатков теперь уже не нужного фоторезиста. Эту операцию можно выполнить лоскутом ткани, пропитанным любым органическим растворителем, например, ацетоном.

________________________________________________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ №3

СЛОВАРИК

ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА - включает в себя изображения, полученные из математического описания, которое определяет положение, длину и направление всех нарисованных линий.
Элементами векторного изображения являются геометрические объекты или примитивы, в качестве которых принимаются такие простые фигуры, как прямоугольник, окружность, эллипс, линия, поэтому векторная графика называется объектно-ориентированной. Каждому примитиву можно назначить определенные атрибуты (свойства) - толщину и цвет линии, разнообразные цветовые заливки. Преимущество векторной графики заключается в том, что форма, пространственное положение и цвет объектов описывается с помощью математических формул. Это обеспечивает сравнительно небольшие размеры файлов изображений, высокое качество трансформации объектов и независимость от разрешения печатающего устройства или монитора. Например, для того, чтобы изобразить окружность на мониторе или принтере, программе векторной графики нужно задать только координаты центра окружности и ее радиус. Все точки для изображения окружности рассчитываются непосредственно перед выводом по математической формуле окружности. Для отрисовки окружности в растровой форме соответствующей программе понадобится знать количество растровых точек для воспроизведения контура, координаты и цвет их всех и, кроме того, обеспечить сглаживание ступенек по краям (поскольку растр, как правило, имеет прямоугольную форму). В настоящее время лидерами среди программных пакетов обработки векторной графики можно назвать CorelDraw, Adobe Illustrator, программу FreeHand.

Компьютерное РАСТРОВОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представлена цветной точкой. При оцифровке изображения оно делится на такие крошечные ячейки, что глаз человека их не видит, воспринимая все изображение как целое. Сама сетка получила название растровой карты (bitmap), а ее единичный элемент (квадратная ячейка) называется пикселем (от английского pixel - picture element). Пиксели подобны зернам фотографии и при значительном увеличении они становятся заметными. Растровая карта представляет собой набор (массив) троек чисел: две координаты пикселя на плоскости и его цвет. С помощью средств растровой графики можно отразить и передать всю гамму нюансов и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии поскольку позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубина резкости. В отличии от векторных изображений, при создании растровых изображений математические формулы не используются, поэтому для синтеза растровых изображений необходимо задавать разрешение (resolution) и размеры изображения. Наиболее часто растровые изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с помощью цифровой фотокамеры.


_____________________________________________________________________________


Собственно статья (Часть 1)
Приложение № 1 к первой части
Приложение № 2 к первой части
Иллюстрация в заголовок статьи
Иллюстрация 1
Иллюстрация 2
Иллюстрация 3
Текстовые подписи к иллюстрациям

Статья (часть 2)
Приложение № 3
Иллюстрация 1
Иллюстрация 2
Иллюстрация 3
Иллюстрация 4
Надписи и комментарии к иллюстрациям

Статья (часть 3)
К этой части иллюстраций не было, был только текст...

Ну вот наконец и часть 4, последняя...
Иллюстрация 1
Иллюстрация 2
Иллюстрация 3

[Ilya777]

Там ещё есть пару ценных советов ,но это тогда уже сами дочитаете

http://scaletrainscl....php?f=23&t=216