Карандаш для черчения по металлу

Обновлено: 28.04.2024

Керн (кернер) и чертилка – это специализированные слесарные инструменты, предназначенные для выполнения точной разметки по металлу. Несмотря на визуальное сходство, они имеют разное назначение, хотя в отдельных случаях и условиях могут быть взаимозаменяемыми.

Что такое керн

Кернер или керно – слесарный ударно-режущий инструмент в виде металлического стержня из каленой стали с острием на одном конце, предназначенный для разметки на металле, необходимых для позиционирования сверла. Он применяется совместно с молотком. Последним наносится удар по керну, в результате чего острие инструмента оставляет на металле вмятину, которая применяется для постановки сверла. За счет лунки исключается вероятность соскальзывания при сверлении.

Обычно керны представляют собой стержень круглого сечения. Его острие затачивается под 100°-120°. Этот угол подобран неспроста. Именно при таком уклоне вершины конус достаточно хорошо погружается в металл, при этом его наконечник деформируется по минимуму. Нужно отметить, что инструмент, рассчитанный на работу с мягкими металлами, может затачиваться под меньшим углом. За счет этого изменяется геометрия лунки, и в нее легче попасть сверлом для цветмета, у которого угол режущей кромки отличается.

Часть керна, по которой наносится удар молотком, называется затыльник или боек. Центральная область инструмента обычно делается рельефной, для более удобного удержания в руке.

Кернер изготавливается из инструментальной стали. Его острие проходит закалку на длину 20-30 мм. Термообработке поддается и его боек. При этом центральная часть обработке не подвергается, что позволяет инструменту весьма эффективно гасить удары и препятствует его слому. Запас длины закаленной стали возле острия позволяет при необходимости затачивать изношенный инструмент без риска потери рубящих качеств.

Виды кернеров

Хотя керн и очень простой инструмент, но его конструкция может отличаться в зависимости от того, для решения каких задач он сделан.

Автоматический керн предусматривает возможность использования одной рукой. Это полностью самодостаточный инструмент, не нуждающийся для применения совместно с молотком. Он представляет собой закаленный наконечник, заложенный в трубку с системой пружин. Для срабатывания устройства, нужно приставить острие в точку сверления и нажать. В результате происходит сжатие основной внутренней пружины, затем срабатывание механизма спуска, и ее отскок. Как следствие твердый наконечник наносит удар в поверхность. Такое устройство делает лунки одинаковой глубины, что отличает его от обычного слесарного керна.

Автоматические кернеры очень хорошо подходят для использования в труднодоступных местах, куда нет возможности подобраться с молотком. При выборе этого инструмента лучше всего обращать внимания на приборы с круглой рукояткой на месте затыльника. Это облегчает нажатие и не создает болевые ощущения в ладони после срабатывания механизма. Если делать подряд десятки лунок, то отсутствие дискомфорта будет весьма важно.

Керн очень простой инструмент, который зачастую изготавливают своими руками. Зачастую самодельные устройства не хуже покупных. Достаточно распространенной конструкцией кернера является пружинный кернер. Он представляет собой отдельный наконечник и боек. Они соединяются между собой обычной пружиной растяжения. Для срабатывания такого прибора, нужно просто оттянуть боек и отпустить. За счет эластичности пружины, он ускорившись вперед ударит в наконечник, и тот углубиться в металл. Кернер этого типа используется без молотка, но для его срабатывания нужно усилие двух рук, поэтому он не так хорошо подходит для труднодоступных мест, как автоматический покупной аналог.

Размеры кернов, какой выбрать

Острие кернера может иметь различный диаметр. При использовании тонких сверл для их центрирования важна мелкая лунка. Если она будет большой, то оно начнет соскальзывать в сторону и засверлиться будет сложно. Если же пытаться рассверлить тонкую вмятину широким сверлом, то его острие также может не зацепиться. В связи с этим в идеале иметь в наборе инструментов керны с разным диаметром наконечника.

Что касается формы и диаметра самого стержня, то они могут быть разными. От их параметра эффективность инструмента никак не зависит. Главное чтобы он удобно ложился в руку. Для людей с широкими ладонями стоит обратить внимание на более длинные керны, так как короткими можно случайно повредить пальцы при ударе молотком.

При рассмотрении стеллажей с кернами в магазине можно заметить, что острота рабочей части разных инструментов отличается. Если прибор планируется применять на стали, то чем он острее, тем лучше, но не более 120°. Для сверления мягких цветных металлов наконечник должен иметь небольшой угол заточки. Лунка от него получается более широкой, что помогает лучше центровать сверло с соответствующей заточкой под цветмет.

Особенности работы кернером

При использовании ударного кернера необходимо наличие молотка. Инструмент приставляется к точке сверления, позиционируется и выравнивается перпендикулярно к поверхности. Затем по нему наносится удар молотком. Правильно делать один сильный удар, а не несколько слабых. Это требует некоторого опыта и сноровки. В таком случае вмятина получится четкой и точной. При попытке формирования лунки парой слабых ударов, ее очертания могут сдвинуться. В таком случае сверло при сверлении окажется немного в стороне. Зачастую в слесарном деле это совершенно неприемлемо.

Если используется автоматический керн, то он также выравнивается перпендикулярно поверхности. Затем прижимается с силой до момента отскока пружины. До удара жало прибора слегка войдет в корпус. В связи с этим усилие необходимо прикладывать размеренно, чтобы не перекосить инструмент. Соблюдая перпендикулярность, можно получить наиболее четкую глубокую лунку, которая позволит правильно центрировать сверло при начале сверления.

По мере использования керн может тупиться. Хотя он и сделан из инструментальной стали и проходит закалку на наконечнике, но через несколько сотен ударов, особенно по твердым поверхностям, острота заточки теряется. В таком случае его можно обновить. Первые 20-30 мм стержня керна закалены, поэтому восстановленное острие будет такое же твердое.

Что такое чертилка

Чертилкой называют ручной слесарный инструмент для нанесения разметочных рисок по металлу. В отличие от нарисованных маркером или карандашом, они более точные за счет минимальной толщины. Разметка чертилкой особенно заметна на темной горячекатаной стали, цветных металлах, а также изделиях пораженных коррозией.

Чертилки тоньше кернов, так как они необходимы для нанесения царапин. По ним не нужно стучать молотком. Отсутствие сильного давления на инструмент меняет механику его применения, поэтому для максимальной четкости царапины чертилки затачивают под углом 15°. Нужно отметить, что ее форма не всегда такая же как у керна. Нередко можно встретить Г-образный инструмент или с кольцом на конце. Прямые чертилки в исключительных случаях вполне могут использоваться для кернения под сверление, с изгибом же для этого не подходят.

Разметочная чертилка более изящный инструмент, чем керн. Он легче и острее, поэтому ее наконечник зачастую оснащается защитным колпачком, для предотвращения травмирования.

Чертилки делают различных видов:

Прямые.
Стилизованные под ручку.
Г-образные.

Обычная прямая чертилка наиболее универсальная. При крайней необходимости по ней вполне можно нанести удар молотком, чтобы сделать лунку под тонкое сверло. Нужно отметить, что от этого инструмент портится.

Стилизованная под шариковую ручку чертилка может использоваться только для черчения разметки. По ней нельзя бить, так как ее механическая прочность для этого недостаточная. Этот инструмент в особенности хорошо подходит для работы с мягкими цветными металлами.

Г-образная чертилка имеет характерный изгиб перед острием. Это делает ее удобной при обводе больших шаблонов во время переноса размеров на листовую сталь. Для черчения мелкой разметки она подходит хуже, чем прямая.

Чертилка слесарная по металлу

Разметка детали — важнейшая операция в технологический цепочки производства. В зависимости от требований по точности, читаемости линий на поверхности выбирается способ их нанесения. Карандаш, мел, маркер удобны в работе. Не нужно прилагать усилий во время разметки. Однако эти методы недостаточно эффективны во многих случаях. Линии слишком широкие, легко удаляются в процессе работы и плохо видны во время обработки. Оптимальным инструментом для качественной разметки считается слесарная чертилка по металлу. Линии хорошо видны, их невозможно стереть. Тонкий контур позволяет изготавливать детали высокой точности.

Описание инструмента

Отечественные производители долгие годы опирались в производстве на строгие правила, регламентируемые в законодательных актах. Так чертилка по металлу разметочная ГОСТ 24473-80 должна соответствовать указанным в документе размерам и характеристикам. Допускались до производства следующие виды инструмента:

односторонняя;
двусторонняя;
односторонняя с рукояткой;
двусторонняя с рукояткой.

Оговаривался и материал изготовления. Чертилка могла быть цельной из углеродистой стали, либо с твердосплавной напайкой. В качестве режущего элемента иногда применялись сменные иглы. Изготавливают инструмент из стали марок У10, У12. У таких моделей есть свои плюсы и минусы. К недостаткам можно отнести быстрый износ острия. Преимуществом является возможность заточить приспособление на любом абразивном оборудовании. К тому же стальной образец дешев. Дороже обойдется слесарная чертилка по металлу с победитовым наконечником.

Срок ее службы многократно дольше, она не боится окалины, пыли, грязи на поверхности. Для заточки необходим специальный алмазный круг.

Изготовление своими руками

Домашний мастер не ограничен жесткими производственными регламентами и требованиями. Он вправе сделать чертилку слесарную по металлу для себя из желаемого материала, нужного размера, формы. Опытные мастера, даже на крупных предприятиях, где есть возможность пользоваться заводским изделием считают, что сделанная своими руками модель лучше. Самодельная чертилка учитывает индивидуальные особенности работника, особенности выполнения операций. Удобная рукоятка комфортнее в работе, поскольку часто приходится прикладывать значительные усилия при нанесении разметки.

Решив, что инструмент необходим, встает вопрос — из чего сделать слесарную чертилку, чтобы она была удобная и прослужила долго?

Вариантов много, например:

Слесарный инструмент: напильник, метчик, сверла из инструментальной стали, керн.
Деталь из высокопрочного сплава: клапаны, валы, иглы, спицы.
Сверла, буры с победитовой напайкой.

Технологии производства в домашних условиях предполагают наличие необходимого инструмента, навыков работы. Решить, как сделать своими руками чертилку в данном случае, это выбор мастера. Среди наиболее популярных способов отмечают следующие:

заточка удобной детали по чертежам;
изготовление держателя для чертилки со сменными иглами;
сварная конструкция из рукоятки и режущего острия.

При работе с абразивным инструментом следует помнить, что недопустимо перегревать заготовку. Появление окалины на поверхности — брак. Минимум 0,5 мм металла следует удалить в этом случае. Применяются охлаждающие жидкости и щадящий режим обработки.

Хорошим решение для изготовления своими руками чертилки будет использование швейных игл. Для их производства берется высокопрочная углеродистая сталь. Сделав рукоятку, можно из дерева или других материалов, вставляют зажимной механизм для иглы. Предварительно ее укорачивают до нужного размера. Еще проще использовать швейные иглы можно сняв шток с неисправной машинки.

Совершенно иной, современный подход к решению проблемы предлагают смекалистые умельцы. В сети можно приобрести набор электронной чертилки. Работает она по принципу дуговой гравировки. Для реализации идеи необходимо знать принципы электротехники, навыки работы с приборами. Хотя напряжение питание небольшое, подойдет даже шнур от компьютерного порта USB, следует соблюдать технику безопасности.

Для изготовления чертилки с твердосплавной напайкой нужен алмазный круг. Обычный абразив не справится с задачей, его можно только испортить. При заточке инструмент не боится перегрева, но все равно температуру следует держать под контролем. Обычно фиксируется победит на латунном припое, который может расплавиться. Разумно воспользоваться услугами мастеров заточки. В бытовых условиях чертилка с твердосплавной насадкой может служить долгие годы после одной заточки.

Какой бы способ изготовления не выбрал домашний умелец, он должен понимать, что работа стоит этих усилий. Разметка на металле с помощью слесарной чертилки качественнее, точнее, нежели аналогичная процедура с использованием маркера, карандаша или мела.

Сварочный карандаш

Сварочный, или термитный карандаш — это простое в использовании средство сварки металлических деталей. Он не требует никакого дополнительного оборудования, как электросварка и газосварка, и помещается в кармане. Не нужно также и длительное обучение — применять карандаш может любой домашний мастер. Использовать его можно в походных условиях, в жару и мороз, дождь и ветер. Важно помнить, что сварочный карандаш — средство оперативного устранения неисправностей. Для постоянного использования детали потребуется провести полноценный ремонт.

Принцип действия

Состоит карандаш из спрессованной смеси алюминия и окисла железа. При возгорании такого материала происходит обильное выделение тепла (экзотермическая реакция). С химической точки зрения идет восстановительная реакция Fe из оксида с участием Al. При разрыве молекулярных связей в оксиде и образуется выброс тепловой энергии.

Температура реагентов повышается до такой степени, что восстанавливаемое железо тут же переходит в жидкое фазовое состояние, или попросту плавится. Этот расплавленный металл проникает в отверстия, щели и трещины в соединяемых или ремонтируемых деталях и заполняет их.

Высвобождающиеся из молекул оксида атомы кислорода реагируют с алюминием, образуя окисел алюминия. Он играет роль флюса, препятствуя повторному окислению расплава и нагретых до температуры пластичности областей изделия.

Сварочный карандаш заключает в себе все необходимые компоненты для сварки:

присадочный металл для формирования материала шва;
флюс, защищающий сварочную ванну от кислорода и азота воздуха;
источник тепловой энергии для расплавления металла.

По химическому составу карандаши могут различаться. Вместо алюминия в качестве восстановителя можно применять магний. Металл-восстановитель выбирают в зависимости от того, для сваривания каких сплавов предназначена конкретная модель карандаша.

В карандашах, предназначенных для сварочных работ по деталям большой толщины, в середине вставляют металлический стержень – его металл уйдет на формирование шовного материала.

Разновидности

Производители выбрасывают на рынок множество марок и моделей сварочных карандашей. Не все они сделаны достаточно качественно, у некоторых остается неясен даже химический состав.

Лучше не экспериментировать и придерживаться продукции положительно зарекомендовавших себя за многое годы производителей:

Термокарандаш для сварки Экстрапайк. Подходит для ремонта и заварки глубоких трещин и сквозных отверстий стальных и алюминиевых, сплавов, а также эмалированной продукции. Осуществляет лужение поверхностей, восстановление эмалевого слоя. Срок хранения практически неограничен, расход при работе достаточно велик.
Универсальный карандаш Нанопайк. Изготовлен с использованием магния в качестве восстановителя. Может работать с любыми металлами и сплавами. Заметно дороже.
Экстремал. С его помощью можно отремонтировать детали из металла, как с эмалевым покрытием, так и без него. Доступен по цене. Производитель заявляет, что прочность сварного шва доходит до 70% от шва, сделанного электросваркой.

Сварочный карандаш Экстремал

На рынке представлены и другие марки карандашей, схожие по своему качеству и возможностям.

Технология использования

Процесс применения сварочного карандаша достаточно прост и по силам каждому домашнему мастеру. Последовательность операций следующая:

Тщательно подготовить поверхность, очистив проволочной щеткой или абразивной бумагой от ржавчины, остатков старой краски и других загрязнений.
Обезжирить с помощью бензина, уайт-спирита или другого растворителя.
Снять упаковку с карандаша. Металлическую крышку передвинуть на другой конец стержня — за нее будем держать.
Не забыть надеть очки (или маску) сварщика и плотные брезентовые (спилковые) рукавицы.
Спичкой или зажигалкой прогреть и поджечь конец стержня.
Горящий конец поднести к месту начала сварочного шва и придать к поверхности детали. Вести стержень вдоль линии шва, задерживаясь на одном месте не менее 3 секунд, с тем, чтобы свариваемые кромки успели прогреться до температуры плавления.
Сварку ведут без колебаний, если правой рукой, то справа налево. При слишком большой скорости ведения сварочный зазор заполнится шлаком, но в него попадет недостаточно расплава для надежного соединения.

По окончании сварочных работ огарок стержня нужно положить на бетон, землю (без сухой травы) и бросить в ведро с водой.

Преимущества и недостатки применения термитного карандаша

К основным достоинствам карандаша для сварки металла относятся:

Возможность работать в самых стесненных, труднодоступных местах.
Энергонезависимость — не требуется источников электроэнергии или газа.
Малогабаритность — помещается в карман спецодежды.
Для работы не требуется долгого обучения и специальных навыков.
Может работать как в условиях мастерской, так и в полевых условиях.
Термостойкость шва — до 180 °С, что делает приспособление незаменимым при ремонте домашней утвари и посуды.
Дешевизна.

Применение сварочного карандаша

Кроме достоинств, как и у любого реально используемого метода сварочных работ, имеются и недостатки:

Качество шва ниже, чем при электро- или газосварке.
Не подходит для выполнения больших объемов работ.
Высокий расход материала.

Сочетание достоинств и недостатков делает метод прекрасно подходящим для мелкого оперативного ремонта.

С какими металлами может работать

Благодаря своей универсальности сварочные карандаши можно использовать для сварки таких материалов, как:

конструкционные стальные сплавы;
листовой оцинкованный прокат;
чугун;
сплавы алюминия;
медные сплавы: бронза, латунь и т.п. ;
нержавеющие и высоколегированные сплавы;
термостойкие пластики.

Мелкий ремонт термическим карандашом

Промышленные карандаши специального состава применяют и для сварки других металлов, а также для сварочных работ под водой, в вакууме и других экстремальных условиях.

Подготовка к работе

Тщательная подготовка рабочего места и свариваемых деталей станет залогом высокого качества и безопасности сварочных работ.

Рабочее место необходимо очистить от горючих материалов, ГСМ и других легковоспламеняющихся жидкостей. Свариваемые детали подлежат механической очистке от загрязнений и обезжириванию.

Свариваемые детали необходимо прижать друг к другу и надежно зафиксировать в тисках, струбцинах, других инвентарных крепежных устройствах.

Как соединять горизонтальные швы встык и внахлест

При соединении встык нужно подложить под сварочный зазор пластину из негорючего материала: бетон, кирпич, асбест, массивный металл. Использовать для этого горючие материалы — дерево, фанеру, пластик — недопустимо. В ходе восстановительной реакции достигается температура до 2800 °С

Соединение вертикальных поверхностей

Выполнение горизонтального шва на вертикальных или наклонных поверхностях потребует дополнительной оснастки.

Ее называют «сварочная полка», она закрепляется струбцинами или сварочными магнитами вдоль линии шва на 3-5 мм ниже и предотвращает стекание расплава по детали вниз.

Резка металлов

Карандашом можно не только сваривать, но и резать металл. При этом карандаш ведут вдоль линии реза медленнее, чем при сварке. Подкладочные плиты не используют, чтобы расплав мог свободно вытекать из линии реза.

Карандаши свободно продаются в общестроительных и специализированных сварочных магазинах. Кроме того, их вполне можно изготовить и самостоятельно.

Для начала потребуется проволока из углеродистого стального сплава. Отлично подходит стержень от электрода для ручной электросварки. С него нужно сбить флюсовое покрытие.

Электроды для ручной сварки

Состав для собственного покрытия содержит:

одну часть опилок алюминия;
три части железной окалины;
Связующее — клей момент или другой прочный клей.

Приготовление состава проводят в прочной и устойчивой посуде из стекла или глины. Стержень от электрода (или нарезанные по 15 см куски проволоки) окунают в смесь и вращением вокруг оси стержня наматывают на него слои состава.

Один конец оставляют чистым — он будет играть роль ручки. На другой будет нанесена смесь для розжига. Ее готовят в отдельной емкости в следующей пропорции:

1 часть бертолетовой соли;
2 части измельченного до состояния опилок алюминия.

После тщательного перемешивания и добавления такого же клея до поучения густой вязкой массы из нее скатывают небольшие шарики, которые и насаживаются на предназначенный для розжига конец карандаша. Время высыхания — до получаса (или как указано в инструкции к клею).

Наш сварочный карандаш готов, можно начинать проверку и сварочные тренировки.

Сферы применения

Сфера применения карандашей для сварки самая широкая. Они позволяют сваривать черные и цветные металлы в любом положении и практически в любых обстоятельствах, от условий мастерской до полевых и экстремальных. Средство широко используется в следующих областях:

Монтажные и аварийные работы в труднодоступных местах и в чрезвычайной обстановке.
Оперативный ремонт транспортных средств (автомобильных, водных, железнодорожных) в местах их поломки.
Ремонт рельсового пути, стрелок и переходов.
Пайка медных проводов и других электрокомпонентов.
Ремонт трещин в компонентах отопительных систем.
Ликвидация утечек в магистральных и распределительных трубопроводах.
Ремонт чугунных и бронзовых отливок промышленного и декоративного назначения.
Ремонт строительной и сельскохозяйственной техники на удаленных площадках.

Паяльный карандаш вмиг

Особенно широко сварочные карандаши применяют при ремонтах рельсового хозяйства. Их использование позволяет проводить текущий ремонт исключительно оперативно, недорого и с минимальными задержками движения поездов.

Важно помнить, что карандаш предназначен для оперативного, временного ремонта на большом удалении от ремонтных предприятий или в чрезвычайных обстоятельствах. Для постоянной эксплуатации следует провести качественный ремонт с помощью электро- или газосварки.

Правила безопасного пользования

Несмотря на крайнюю простоту своего устройства и применения, сварочные карандаши представляют собой реальную угрозу для здоровья, жизни людей и для сохранности материальных ценностей. Чтобы избежать трагических последствий, следует строго соблюдать меры безопасности:

Тщательно подготовить рабочее место, убрать все горючие и легковоспламеняющиеся вещества и материалы.
Надежно закрепить заготовки или ремонтируемое изделие в тисках, зажимах, струбцина и т.п. Варить на весу категорически недопустимо.
Использовать для подкладок под шов и сварочных полок только негорючие материалы.
Обязательно применение средств индивидуальной защиты: очки или маска сварщика, брезентовые рукавицы или спилковые перчатки — краги, плотная одежда и прочная обувь, не оставляющая открытых участков кожи.
При поджиге и сварке следует прочно удерживать карандаш. Вести его вдоль линии шва плавно, без рывков. Ходить по мастерской с горящим карандашом недопустимо
При сварке на вертикальных и наклонных поверхностях, а также при резке металла внимательно следить за тем, чтобы расплавленный металл не стекал в вашу сторону и не брызгал по сторонам.
По окончании сварки огарок следует бросить в заранее подготовленное ведро с водой или с песком. В крайнем случае — на бетонный или земляной пол. Не покидайте рабочее место, не убедившись в том, что огарок прогорел полностью.

Правильное использование недорогого и простого в обращении варочного средства сделает работу с ним удобной и безопасной.

Керн (кернер) и чертилка. Виды и применение. Отличия и особенности

Читайте также: