В первой статье цикла я обозначил основные технологии обработки и способы сборки корпусов из листовых материалов, ну и начал обзор наиболее часто встречающихся, а следовательно - употребимых материалов. Данная статья является продолжением для тех кому не хватило, ну или просто кто “хочу все знать”. По глубоко личным обстоятельствам статья пролежала в черновиках 6 лет, случайно на нее наткнулся и решил таки выпустить в свет, благо почти все готовое было, не помню уже почему тогда не доделал. Материалы, описанные в статье, ничем не хуже и не лучше тех что в первой, порядок описаний обусловлен капризами разума автора.

Дисклеймер: статья не претендует на полноту и истинность и выражает только личное мнение автора, основанное на его опыте. Все картинки честно взяты из этих ваших интернетов. БОльшая часть концепций, описанных в тексте, были реализованы автором в жизни.

ПП, полипропилен

Где брать.

В компаниях, специализирующихся на построении емкостей/бассейнов - листы от 1 до 20 мм обычно в наличии.

Свойства и особенности.

Самый легкий из пластиков, плотность около 0,9. При этом достаточно прочный, легко обрабатывается, сваривается присадочным прутком в монолит, термоформуется. К сожалению, на рынке в основном присутствует в промисполнении - матовые неказистые листы, зачастую неровные (по крайней мере справедливо для 1-5 мм). Не красится и не отделывается без специальных праймеров, даже самоклеящиеся пленки держатся так себе. Морозостойкий, да и вообще достаточно прочный. Существует каландрованный тканью лист - из таких делают чемоданы на колесиках, но лично мне ни разу не удавалось такой купить, продавцы на алибабе просят минимальную партию чуть ли не вагон.

Конструкции.

Глубокое термоформование, гнутье, сварка.

Итого. Материал для объемных корпусов без претензии на красоту, но с претензией на прочность и морозостойкость. Например кейсы для экспедиционного оборудования, навеска для снегоходов и т.д.

ПЭ, полиэтилен

В действительности ПЭ в зависимости от длины молекул полимера и способа их упаковки проявляет достаточно различные свойства - от гелеподобной субстанции до прочных листов, но нас интересует последнее. В таком виде он называется HDPE или ПЭВП или полиэтилен высокой плотности, иногда с циферкой от 100 до 5000, означающей массу молекулы (там в действительности куча свойств меняются, но в общем больше цифра - прочней материал).

Где брать

В конторах, торгующих конструкционными пластиками. Ну или в хозяйственных магазинах искать разделочные доски с надписью UHMW - так будет дешевле и проще. Тонкие листы

Свойства и особенности.

Очень прочный, морозостойкий, химически инертный. В некоторых исполнениях сертифицирован для медицинского применения. Образует прекрасные пары трения с металлами, при этом в вариантах с циферкой 1000+ достаточно жесткий, чтобы не деформироваться при внушительных нагрузках. Клеится и красится еще хуже, чем ПП, при этом вполне себе сваривается.

Конструкции

Термоформование, гнутье, сварка, резка, фрезеровка (условно, мелкие элементы резать сложно - тянется, но вырезать по контуру норм) Итого. Хороший материал для направляющих/прокладок или простых двумерных деталей типа кулачков, рычагов и прочего. Матовый, обычно белый или чёрный технический пластик, зато переживёт что угодно — влагу, мороз, агрессивные среды.

Дибонд/алюкобонд

Где брать

Композитные алюминиевые панели (ACP, он же дибонд/алюкобонд) — у тех же рекламщиков-вывесочников, либо в строительных конторах, торгующих фасадными материалами. Стандартные листы 3000×1500 мм, недешевое и сложное в транспортировке. Но это сновья если. Многие вывесочники используют материал повторно, и можно занедорого купить кусок кассеты б/у или выбраковки или невыкупа. Ну или разжиться у отделочников, которые делают магазины - обычно после разборки старых вывесок остается куча абсолютно ненужных коробов, практически идеальных для поделок.

Свойства и особенности

По факту это триплекс, толщина 3–6 мм, алюминиевые «шкурки» с обеих сторон по 0,2–0,5 мм, между ними — полимерный сердечник (обычно полиэтилен или полипропилен). Идеально плоский (в отличие от фанеры и большинства пластиков — не «гуляет» и не коробится), лёгкий, жёсткий на изгиб благодаря сэндвич-структуре, не гниёт и не ржавеет. Существует крашеный от рождения, в том числе стилизованный под сретч-алюминий/бронзу/сталь и т.д., очень хорошо на передние панельки приборов идет. Режется дисковой пилой или фрезой без проблем, на худой конец - ножовкой. Классический приём рекламщиков — V-образная фрезеровка* одного слоя алюминия с внутренней стороны, после чего панель гнётся по этому надрезу почти как картон, но остаётся жёсткой снаружи, а V-вырез формует ровный и жесткий угол. Сваривать бессмысленно (пластиковый сердечник), склеивается структурными/эпоксидными клеями. В кассетах/боксах часто используют уголки и вытяжные заклепки, в таком виде изделие выглядит промышленно аккуратным. Не очень широкие полосы можно согнуть на радиус по шаблону, но это требует навыка, либо опять же предварительной фрезеровки с изнанки
____________
* - существуют специальные V-фрезы под алюкобонд с плоским торцом, но можно вручную спилить на наждаке кончик обычной 90градусной фразеы на пару миллиметров - иначе оставшийся слой алюминия будет работать на растяжение и угол либо не сомкнется, либо порвется.

Конструкции

Плоские лицевые панели, гнутые короба, наборные конструкции со скрытым крепежом.

Итого

Отличный вариант там, где нужна идеально плоская, лёгкая и жёсткая лицевая панель — передняя стенка прибора, крышка, фасады. Для мелких несущих деталей не годится — толщина сердечника невелика, точечные нагрузки продавливают, хотя согнутая п-образно кассета может быть несущей рамой.

Текстолит

Где брать

Магазины электротехники (стеклотекстолит — тот же материал, что и в печатных платах, просто без меди), конторы по конструкционным пластикам.

Свойства и особенности

Слоистый композит: ткань (стекловолокно или бумага) + связующая смола. Прочный, жёсткий, электроизолятор, не боится растворителей. Обрабатывается фрезой и сверлом почти как металл, но при мехобработке стеклотекстолита образуется мелкая стеклянная пыль, которая сильно неполезна для дыхания и режет слизистые как стекловата, поэтому намордник и перчатки как минимум, а лучше - вытяжка/промышленный пылесос в зоне реза. Хорошо держит резьбу — можно нарезать метчиком прямо в материале без закладных. Образует неплохую пару трения со сталью, но надо помнить что наполнитель - стекло, и если сточился верхний слой, то стали может стать плохо.

Конструкции

Несущие панели, шасси, монтажные плиты, крепёжные элементы под нагрузкой.

Итого

Незаменим там, где нужна высокая механическая прочность и диэлектрические свойства одновременно, а внешний вид не в приоритете (типовой цвет — грязно-жёлтый или зелёный, тканевая структура видна на срезе). Хорош как внутренний несущий элемент корпуса, как элемент силовой механики - рычаг, клин, кулачок, кронштейн. Можно использовать для изготовления диэлектрического крепежа, только надо помнить про абразивные свойства - если крепеж для постоянного откручивания-закручивания, лучше посмотреть в сторону капролона-полиацеталя.

Жесть

Где брать

Строительные магазины (кровельная сталь, в том числе с полимерным покрытием), листовой металл в мелкой нарезке у металлобаз. Важный источник - кровельные доборные элементы и профиля для ГКЛ.

Свойства и особенности

Тонкая листовая сталь, гнётся руками или на простой оправке, паяется без затей, режется обычными ножницами по металлу, собирается на заклепках или саморезах, а если разориться на просечной инструмент - то и вообще без крепежа. Без покрытия быстро ржавеет, вариант с полимерным покрытием (окрашенная кровельная сталь) держится намного лучше, хотя срез всё равно нужно защищать. Хорошо держит форму после гибки, штамповка ребра жёсткости резко повышает жёсткость плоской панели.

Конструкции

Гнутые короба, профили для ГКЛ - мелкие почти готовые полукороба, каркасы оборудования под облицовку другими листовыми материалами.

Итого

Дешёвый, доступный и по-своему брутальный вариант, но без листогиба длинные ровные гибы сделать сложно, для мелких деталей достаточно рук и деревянной оправки. Применив фантазию, из доборных элементов или предваритально окрашенных полимеркой листов можно собирать вполне промышленно выглядящие корпуса.

Шпон

Где брать

Мебельные компании, деревообрабатывающие мастерские, специализированные магазины материалов для мебельщиков.

Свойства и особенности

Тонкий срез древесины, 0,5–5 мм, гибкий, эстетичный — настоящая древесная текстура без веса и капризов массива. Сам по себе не несущий: не держит форму и не работает как конструкционный материал без основы. Обычно наклеивается на фанеру, МДФ или пластик. Обрабатывается любым ручным инструментом, режется лазером, в наклеенном виже фрезеруется.

Конструкции

Облицовка поверхности других материалов; толстые ламели можно использовать и как самонесущую отделку - для передних/верхних крышек. При многослойной склейке нескольких слоёв шпона под прессом можно получить гнутоклеёную деталь произвольной формы, по сути, самодельную гнутую фанеру.

Итого

Дорого-богато, отделка для тех мест, где нужно добиться красоты и тактильности настоящего дерева, но не хочется заморачиваться за стабилизацию настоящей древесины или не хочется мириться с её весом/объемом.

Алюминий/медь/нержавейка

Где брать

Металлобазы, фирмы по листовому металлу — обычно там же есть порезка в размер и лазерная резка на заказ. Отдельно отмечу нержу - существуют листы с преднанесенной текстурой, скретч/даймонд/шагрень и т.д. - бывает у мебельщиков-кухонщиков

Свойства и особенности

Алюминий - лёгкий, прочный, не ржавеет, режется лазером/гидроабразивом/дисковой пилой с диском по металлу, гнётся на листогибе с ограничением по минимальному радиусу, сваривается аргоном (уже не бытовая история, нужен ТИГ и навык). Стоит отметить, что алюминий - это бытовое название большого количества разных сплавов с очень разными свойствами, и вполне можно наколоться, купив в магазине листочек Д16Т, и сломав его при попытке гнуть нахолодную в тисках. Я так делал, не повторяйте моих ошибок. Медь - тяжелее, мягче, пластичнее, эстетична сама по себе, со временем покрывается патиной (можно как ускорить, так и законсервировать лаком). Нержавейка - самая прочная и тяжёлая из тройки, бытовым инструментом режется плохо, для нормального результата нужны лазер или плазма, гнётся тяжелее алюминия, хотя загнуть 0,5 вполне реально.

Конструкции

Гнутые короба на профессиональном листогибе, сварные конструкции, заказная лазерная резка с последующей гибкой на стороне у металлообработчиков. Текстурированная нержа - передние/верхние панели. Инкрустация/облицовка.

Итого

Серьёзный шаг в сторону промышленного изготовления, без доступа к листогибу и сварке дома реалистичны только мелкие детали и облицовка, для полноценного металлического корпуса разумнее заказывать резку и гибку у мастерской, а собирать/дорабатывать самому.

Акриловый камень

Где брать

Фирмы, занимающиеся столешницами (Corian, Staron и аналоги) — у них часто остаются обрезки, которые можно взять дешёво или даже бесплатно.

Свойства и особенности.

Минеральный наполнитель (кварцевый песок) на акриловой смоле, обычно толстый (6–12 мм), тяжёлый, прочный. Отлично шлифуется и полируется до идеально гладкой матовой или глянцевой поверхности. Термоформуется при нагреве промышленным феном или банально в духовке — можно гнуть плавные формы, я однажды просто из баловства завязал узел из полоски шириной примерно 30 мм. Склеивается специальным клеем в шов, который после шлифовки становится практически невидимым — получается монолитная деталь без видимых стыков. Любая мехобработка - резка, фрезеровка, сверловка - домашним инструментом.

Конструкции

Массивные плоские или слабо гнутые панели, монолитные соединения нескольких кусков без видимого шва. Фрезерованные элементы корпусов, я делал средние элементы для наборных корпусов - 2 плитки акрилового камня с выборкой под потроха, снаружи - нержа.

Итого

Дорогой, но премиальный по ощущениям и внешнему виду материал — тяжёлый, «тактильный», выглядит как заводское изделие. Хорош для солидных стационарных корпусов, где вес не критичен, а важны внешний вид и ощущение качества.

В общем, материалов много, очень много. Используйте воображение, не бойтесь экспериментировать - и всё у вас получится.

Листовые материалы в корпусостроении — часть 2