Műanyagok megmunkálása

Aki ugyanis barkácsol, az jó, ha az átlagnál kíváncsibb és tájékozottabb. Gyakran dolgozunk mi is műanyagokkal, és ezért nem mindegy, hogy miből mit készítünk, miként vágjuk, forgácsoljuk, hajlítjuk ezeket az anyagokat munkánk közben, mert a végeredmény ettől is függ. Cikkünk ezért a leggyakrabban használt, és a barkácsolók számára is elérhető műanyagok megmunkálásához ad tanácsokat.
Ismertetésünkben tehát nem kívánunk nehezen megjegyezhető vegyi elnevezésekbe, folyamatok leírásába bonyolódni, jobb, ha inkább azt jegyezzük meg, hogy pl. ütésálló, hőre lágyuló, átlátszó, gyenge savaknak, lúgoknak ellenálló anyag, s óvni kell a 100 fok feletti sugárzó hőtől. Az alábbiakban ezért inkább a gyakoribb műanyagok megmunkálási alapkövetelményeit, és apróbb fogásait mutatjuk be, mert tulajdonságaik közel azonosak, így megmunkálásuk között sincsenek jelentősebb eltérések.
A PVC-t, a sztirolt, a plexit viszonylag könnyen felismerjük, de hogy pontosan milyen anyagokkal is állunk szemben, arra azért dőreség lenne mérget vennünk. Az anyagok külleme, tapintása ugyanis csalóka. Az ilyen alapanyagok tulajdonsága ugyanis adalékanyagokkal, különféle vegyi eljárásokkal modifikálható, ami bizonyos tulajdonságaikat módosítja. Így lesz pl. a sztirolból pillekönnyű szigetelőhab, vagy a víztiszta plexiből opálos, átlátszatlan, de fényáteresztő anyag stb. A hőre lágyuló műanyagok általában jól forgácsolhatók, hasíthatók, teljesen simára polírozhatók, melegen hajlíthatók, fröccsönthetők, azaz mechanikailag könnyen és jól megmunkálhatók. A különféle műanyagok ragasztása azonban problémásabb, mert ilyenkor már az anyagfélesége nagyon meghatározó lehet a kötés szilárdságát illetően, erről később majd bővebben is szót ejtünk.

Felületvédelem 

Általános tanács, hogy mivel a műanyagok felülete könnyen karcolódik, ezeket ajánlatos a munkavégzés idejére öntapadó fóliával lefedve védeni a sérülésektől. Átlátszó, táblás anyagokat gyári védőfólia védi a sérülésektől, míg más műanyag táblák, pl. a sztirolból, PVC-ből extrudáltak ezt nélkülözik. A megmunkálásuk közben előforduló sérülésektől a nagyobb felületű darabokat folpack fóliával védhetjük, amely elég jól feltapad a felületükre, és védi a forgácsszemcsék okozta karcoktól. Kisebb darabok felületét ragasztórúddal bekent papír felragasztásával védhetjük meg az ilyen sérülésektől. Erre természetesen csak akkor van szükség, ha a munkadarabnál lényeges a karc- és sérülésmentes felület. A munkaasztal is mindig sima és forgácsmentes legyen, a munkadarabot lehetőleg ne csúsztatgassuk ide-oda a lapján, mert a legtöbb műanyag ilyenkor könnyen megsérül. A védőfóliát mindig csak a munka végeztével távolítsuk el.

Fűrészelés, hasítás 

Szinte minden hőre lágyuló műanyag jól megmunkálható fa- és fémanyagokhoz használt szerszámokkal. A darabolást, leszabást vastagabb anyagok esetében fűrészeléssel szokás elvégezni. Ha tehetjük, fűrészeléskor használjunk műanyagokhoz gyártott pengét, fűrésztárcsát, vagy ha ez nem lehetséges, akkor mindenképpen éles fogú, esetleg új vágószerszámokat használjunk. A műanyagokhoz speciális, keményfémlapkás trapéz-laposfogú fűrésztárcsák a megfelelőek, mert ezeknek fogszögei a célfeladathoz kialakítottak (1, 2). Ugyanez igaz a lyukfűrészgépekbe fogható fűrészlapok (3) fogkialakítására is. Ezért viszont nem érdemes plusz kiadásokba verni magunkat, mert kellő elővigyázatossággal a meglevő szerszámaink is megfelelők a munkához. Ha géppel fűrészelünk, akkor lehetőleg alacsony fordulatot válasszunk, az előtolás pedig kimondottan lassú legyen, hogy a forgácsolószerszám kis fogásokkal dolgozzon.
Fűrészgépeknél ajánlatos fűtés nélkül használt hajszárítóval hűteni az anyagot, de hűtőfolyadékként kevés vizet is csepegtethetünk a vágás vonalára. A viszonylag magas fordulatú szerszám ugyanis a súrlódás miatt könnyen megolvaszthatja az anyagot, ami a forgácsolószerszám megszorulását, vagy a vágás menti részek megolvadt roncsolódását okozhatja.
Ez a kézzel végzett vágásokra is érvényes, a penge fogai ilyenkor is hamar felhevíthetik az anyagot, amit nagyon lassú, visszafogott fűrészeléssel előzhetünk meg (4). A viszonylag lágy anyagokban könnyű a vágás, ez az előtolási sebesség növelésére serkent, ám tiszta vágási felületeket csak lassú munkatempóval érhetünk el. A fűrészre pedig csak lefelé tolása közben hassunk kis erővel, visszahúzásakor ne. Így elkerülhetjük az anyag vágási vonalában való gyors felhevülést, s a széleken nem keletkezik összeolvadt sorja, a vágási él pedig viszonylag sima lesz. Ha tehetjük, hajszárítóval fúvatva hűtsük a vágott részt. A fűrészfogak okozta nyomokat a vágott élről simító reszeléssel, majd hosszirányú csiszolással tüntethetjük el. A vágott éleket mindig ferdén lehúzva, finoman törjük le.
A hasítás, illetve vágás a darabolás másik módja, kisebb felületű darabokon, kb. 3 mm-es anyagvastagságig érdemes alkalmazni. Acélvonalzó mellett vezetett éles késsel ugyanis az alapanyagot szinte forgácsmentesen darabolhatjuk pontosan méretre. A műanyagot ilyenkor legalább az anyag 1/3-áig kés élével metsszük be (5), majd a darabot vonalzó vagy vastagabb fatábla éle mentén egy határozott mozdulattal kettétörhetjük (6). A kés éle mindig merőleges legyen a műanyag lap felületére, mert e vonalban hasad tovább a még át nem vágott műanyag lemez. A lágyabb műanyagokat természetesen horgas hegyű, pl. szőnyegvágó késpengével, több fogással, akár törés nélkül is levághatjuk, de ez esetben a késpenge vastagságával azonos vágási réssel kell számolnunk. A vágás vonala ilyenkor teljesen tiszta, de nem pontosan merőleges lesz. Az anyag leválasztását ez esetben a visszaköszörült késhegy alsó éle végzi el, és számos megismételt fogás szükséges az anyag teljes átvágásához. A vágási árokba célszerű vizet csepegtetni a súrlódás csökkentése miatt. Ez a kés mozgatását és a forgácsleválasztást is megkönnyíti. A késpengét mindig lassan, közepes erővel nyomva húzzuk végig a vonalzó mellett. A forgács leválasztása így mindig egyenletes lesz.
A hasított vágás felső élén mindenkor jól kitapintható anyagfeltüremkedés, perem alakul ki, amit az anyagba egyre mélyebben behatoló penge okoz. A késpenge beszorulását híg folyékony szappanos vízbe mártva akadályozzuk meg. A hőre lágyuló műanyagok általában erő hatására egyre jobban tapadnak a forgácsolószerszámhoz, vágóélüket elkoptatják. Az acélpengék élét, de főként a hegyét ezért gyakran kell élesre fenni. Az extrudált polisztirolt, PVC-lemezt vágó kést közepes erővel, lendületesen, míg a kemény plexit nagyobb erővel, gyorsabban célszerű bemetszeni. A darab letörésekor a lágyabb lemezek kb. 15 fok alá hajlítva hasadnak le, míg a merevebb plexi már 5 foknyira lehajtva is kettéhasad. A hasítással bemetszett és letört élek felülete általában sima, legfeljebb finomításként némi hosszirányú csiszolást igényel.

Fúrás, marás, reszelés, csiszolás 

A műanyagok felületi megmunkálását többnyire kézzel szokás elvégezni, mert a gépek ehhez túl nagy fordulatszámúak. A fúrás, és a marás kivétel, de ilyen esetekben nagyon ügyelni kell arra, hogy a forgácsolószerszámok éle mindig kifogástalan legyen. A műveletek nagyon visszafogott előtolást és hatékony hűtést, esetleg hűtőfolyadék alkalmazását is igényelhetik. A csigafúrókat úgy ajánlott megköszörülni, hogy a csúcsszögük 60-90 fok közötti legyen. Lyukak fúrásakor lassú előtolással egyenletesen forgácsoljuk a műanyagot, kis csőrős flakonból kinyomva gondoskodjunk a szerszám és anyag együttes hűtéséről (7). A vékonyabb plexi-lemezek kifúrásához azonban lehetőleg életlen fúrót használjunk, mert nagy a berepedés veszélye, amit az életlen fúró okozta fellágyulás megelőz. Sőt, forró pákaheggyel, vagy felhevített, élesre reszelt végű felhevített csővéggel is tudunk lyukat vágni a plexibe (8). Ez utóbbi esetben azonban a lyuk pontos helyét nehéz eltalálni. A felmelegedett szerszám a furat köré mindig "gallért" képez, amit szükség esetén utólag kell lemunkálnunk. Vastagabb anyagokba viszont célszerűbb intenzív hűtés mellett éles fúrót használni, a műveletet pedig állványba fogott géppel végezzük el. Ha az alapanyag átlátszó, pl. akrilüveg, víztiszta polisztirol, vagy polikarbonát, akkor a furatok fala matt, a szerszám élszalagjától pedig karcos marad. Átlátszó csak akkor lesz, ha dörzsárazás, finom palástcsiszolás után fokozatos polírozással fényesítjük ki a lyuk, vagy egyéb nyílás belső falát.
A különféle fűrészekkel kinagyolt darabok éléről a fogak nyomát további műveletekkel kell simává, tükörfényesé változtatni. Ezt azonban csak több lépcsőben, egyre finomabban felületi megmunkálást biztosítva érhetjük el. Első fázisban simító reszeléssel munkáljuk le a mély árkokat és a felesleges anyagot. A műanyagok mindegyike jól reszelhető (9), ám ha a szerszámot nagy erővel nyomjuk az anyagra, akkor fogazása könnyen meglágyítja a felületet, ezután már nem finoman forgácsolják, hanem felborzolják a képlékennyé vált anyagot. Ezért a reszelőket sem szabad nagy erővel a műanyagokra nyomva használni. A fogak közé tapadt reszeléket pedig a szokásosnál gyakrabban keféljük ki reszelőkefével, mert a szerszámra tapadt reszelék rontja a reszelő forgácsolási képességét.
A megmunkált felület simaságát színlőpenge (citling), vagy élesre fent acéllap egyenes élével hántolva finomíthatjuk (10). Ezt is érzéssel végezzük, mert a megfent él is képes meglágyítani a munkadarab felületét, ha nagy erővel és gyorsan húzzuk végig az él mentén. A pengét kb. 80 fokos szög alatt tartva egyenletesen mozgassuk, az élét gyakran fenjük újra, a sorját pedig mindig finoman húzzuk le. A hántolás helyett síkcsiszolást is alkalmazhatunk, amihez vizes polírpapírt használjunk. Egyenes éleket üvegre ragasztott polírpapíron ide-oda csúsztatva polírozhatunk simára (11), míg domború, vagy homorú éleket ujjunk végével lenyomott polírpapírral finomíthatunk. Ilyenkor nagyon ügyeljünk arra, hogy a munkadarabot lassan húzogatva, a megmunkált felületnek pedig egészére gyakoroljunk nyomást, különben a csiszolópapír valamelyik élt fokozatosan lekoptatja. Az oldalak védőburkolatát is ellenőrizzük, mert a munkadarab polírozás közben az oldalán is megsérülhet, különösen, ha a kezünk megvezetésére a munkadarab oldalát használjuk.

Fényesítés 

Ez főként a teljesen átlátszó műanyagoknál fontos tényező, hiszen üvegszerű hatásukat rontják a megmunkálásból eredő opálos felületi részek vagy a mélyebb karcok. A már majdnem tökéletes simaságúra polírozott felületeket tovább kell finomítani, nagyon finom koptatópasztát használva.
Gépi fényezésre csak akkor van mód, ha a gépünkön nagyon lassú, percenként 100-200 fordulatot tudunk beállítani. Még így is nagy a veszélye, hogy a forgó szerszámot erősebben nyomva az "beégeti" az anyagot. A nagyobb polírkorongok kerületi sebessége még lágy felületi nyomás mellett is erősen felhevítheti az anyagot, és a korong finom szálai beletapadhatnak a megolvadt anyagrész felszínébe. Az ilyen hibák nehezen javíthatók, hiszen a felület jelentős részét újra a sérülés szintjéig le kell munkálnunk, és csak ezt követően folytathatjuk a fényesítést. Az állandóan ide-oda mozgatott, s csak lágyan a felszínhez érintett szerszámmal ezt megelőzhetjük. A sarkok még így is könnyen lekoptatják a korongok. A sík élek fényesítését ezért célszerűbb lécre feszített textíliával végezni. Fényező szerszámként finom filc, irha, vagy ún. rongykorongokat használhatunk. A méretük ne legyen túl nagy, mert a nagyobbak kerületi sebessége még alacsony fordulat mellett is magasabb lesz az ideálisnál. Vibrációs csiszológépet viszont használhatunk a fényesítéshez, és a deltacsiszolók is alkalmasak e célra, ha talpukra finom pamut textíliát feszítünk. A fényesítéshez műanyagokhoz való polírpasztát, vagy bármilyen autós polírozó anyagot használhatunk, ám fontos, hogy ezek nagyon finom koptató szemcséket tartalmazzanak. A kézi fényesítéshez (12) még puha, finomszövésű pamutanyagra is szükségünk lesz, amely a polírpasztával együtt koptatja fényesre a műanyagfelületet. A vibrációs vagy deltacsiszolók talpával csak az egyenes és domború éleket, lapokat lehet kifényesíteni, a homorú részek fényesítéséhez azonban többnyire csak az ujjunk alá helyezett textíliát használhatjuk. Közben az élekre mindig ügyelni kell, mert ezeket - különösen gépi koptatás közben - is lekoptathatjuk. Az ilyen apró hibák éles fényben jól látszanak, mint ahogy a finom karcok is. A felület akkor lesz valóban tükörfényes, ha a fényesített részről száraz puha ronggyal letörölve folytatjuk a fényesítést addig, míg a darabot éles fénybe tartva üvegszerűen fényesnek, karcmentesnek és átlátszónak látjuk. A védőfóliát csak ezt követően távolítsuk el (13).
Következő számunkban a melegen hajlítás, a ragasztás trükkjeit mutatjuk be részletesen.