sunnuntai 28. huhtikuuta 2013

Puukkoprojekti, osa 2: Puukon hionta ja helan valmistus.


Taonnan jälkeen hioin puukon terää hieman nauhahiomakoneessa. Hioin ruodin juuren niin, että ruoti on terään nähden 90 asteen kulmassa. Kavensin myös ruotia hieman niin, että sen paksuin kohta on aivan ruodin juuressa. Tämä mahdollistaa helan tarkan sovittamisen.

Helamateriaalina käytin messinkiä. Sahasin metallivannesahalla messingitangosta palasen, josta muotoilin helan. Merkkasin palasen keskelle keskipisteen ja porasin sen viereen kaksi alkureikää. Viilasin aukon sopivaksi neulaviiloilla. Tämä kohta oli ehkä puukon valmistuksen työläin ja turhauttavin vaihe!

Lopulta hela sopi ruotiin, mutta terän ja helan välissä näkyi kuitenkin pienen pieni rako. Tämän raon olisi todennäköisesti liimakin täyttänyt, mutta halusin pelata varman päälle...




Sain raon poistamiseen hyvän pienen vinkin toiselta opiskelijalta. Löin helaa varovasti terää vasten laittamalla terän ruuvipuristimeen ja putken pätkän ruodin ympäri. Tässä täytyy olla varovainen, jotta pehmeä messinkihela ei murru putkea lyödessä - eikä tällä tekniikalla mitään millien rakoja poisteta, mutta juuri se sellainen hengenohut rako katoaa kyllä. Ja niinhän se tosiaan katosikin!

Seuraavana vaiheena terän lämpökäsittely eli karkaisu ja päästö. Niistä lisää seuraavassa puukkoprojektin osassa, koska Bloggerin kuvien lisääminen jumittaa tällä hetkellä todella pahasti. Yhden kuvan lataaminen kestää laittoman kauan. Tarkistin jo, ettei vika tällä hetkellä ole käyttäjässä, vaan todellakin kyseessä on nyt jokin laajempi Bloggerin ongelma. Toivottavasti ongelma katoaa, koska raportoimista riittää...

torstai 25. huhtikuuta 2013

Puukkoprojekti, osa 1: puukon terän takominen.

Puukko alkaa olla jo valmiina, mutta projekti on ollut niin hektinen, etten ole ehtinyt tänne asiasta mitään raportoida. Ennen joulua taoin jo yhden puukon terän, mutta siitä ei tullut kovin kummoista. Taisin takoa sitä hieman liian pitkään, koska lopulta jäljellä ei ollutkaan kovin paljon metallia... Terästä tuli ihan kauniin muotoinen, mutta niin pieni, että päätin hylätä sen hyllyyn ja takoa uuden.

Terän materiaalina käytimme hiiliterästä, jossa on 0,8% hiiltä, sillä se sopii hyvin puukon taontaan. Katkaisin teräksestä n. 120 mm pitkän aihion. Toinen pää hitsattiin MIGillä kiinni metallitankoon, jotta aihiota on helpompi kuumentaa ahjossa. Takoessa on tärkeää muistaa, että teräs on taottaessa aina riittävän kuumaa. Parhaiten lämpötila selviää tarkkailemalla aihion väriä. Värin tulee olla vähintään punainen, sen jälkeen taonta on lopetettava, koska muutoin teräkseen syntyy murtumia, jotka saattavat ilmetä myöhemmin katkenneena teränä.

Taonta alkaa ruodin takomisesta. Ensimmäisessä terässä taoin ruodin selän jatkeeksi, mutta nyt halusin kokeilla ruodin takomista terän keskelle. Ruodin taonta aloitetaan tekemällä aihioon lovi alasimen reunaa vasten. Lovi tulee n. 30 mm päähän aihion päädystä. Sen jälkeen ruotia taotaan aihiota venyttämällä ja kaventamalla. Ruodin olisi hyvä olla päähän päin kapeneva. Ruodin terän puoleiseen päähän ei tarvitse tässä kohtaa saada 90 asteen kulmaa, sen voi tehdä myöhemmin esim. nauhahiomakoneessa. Ruoti pysyy terässä paremmin kiinni, kun tässä vaiheessa kohtaan jättää hieman massaa. Takoessa ruodin suoruutta kannattaa koko ajan tarkkailla! 


Seuraavaksi toinen pää viistetään kulmahiomakoneella poikki ja metallitanko siirretään aihion toiseen päähän eli hitsataan kiinni ruotiin. Tanko pysyy ruohdissa parhaiten kiinni, kun ruodin asettaa hieman tangon päälle. Hitsatessa sauman ei tarvitse olla siisti, vaan tärkeintä on, että ruoti on tangossa tiukasti kiinni.


Seuraavaksi taotaan terän selkäpuoli. Viistetty kohta taotaan niin, että aihion kärjestä tulee nuolenpään muotoinen. Itse olisin voinut takoa ehkä vielä hitusen lisää. Myös tässä kohtaa on tärkeää katsoa, että aihio pysyy suorana ruotiin nähden. Oikaisussa on tärkeää kuitenkin huomioida, että taonta tapahtuu koko ajan aihion selkäpuolella (tässä kohtaa lyhyempi sivu), jotta terän puolelle ei tule murtumia. Vaikka tässä vaiheessa aihio näyttää jo puukolta, ei vielä ole valmista...


Seuraavaksi terä taotaan esiin käyttämän vasaman pienapäätä. Pienapäällä taotaan teräpuolta, jolloin teräs venyy ja varsinainen terä nousee esiin. Tässä kohtaa minulla meinasi loppua usko moneen kertaan.Tuntui siltä, ettei mitään tapahdu. Koska edellinen terä meni juuri tässä kohtaa pilalle, kun mikään ei kääntynyt mihinkään suuntaan, uskoin toisenkin terän olevan saman kohtalon uhri.

Jotain kuitenkin tapahtui ja terä alkoi hiljalleen kääntyä paikoilleen. Rohkeus kuitenkin loppui kesken ja kun terä tuntui kapenevan uhkaavasti, lopetin takotimen hieman kesken. Olisi pitänyt ehkä jatkaa hieman pidemmälle, mutta hyvä se on näinkin...


Lopuksi terä normalisoidaan, jotta siitä poistuu taonnan aikana tulleet jännitykset. Normalisointi tapahtuu lämmittämällä terä taontalämpötilaan ja jäähdyttämällä se hitaasti esimerkiski hiilien joukossa. Seuraava vaihe on helan valmistus puukkoon - mutta siitä lisää myöhemmin.

tiistai 23. huhtikuuta 2013

Metallin valamista hiekkavaluna.

Valutyö oli minulla pitkään mietinnän alla. Olen pyrkinyt siihen, että tekemäni työt tulevat tarpeeseen ja käyttöön. Kuitenkaan tähän valutyöhön en meinannut keksiä mitään järkevää ideaa toteutettavaksi. Lopulta päädyin valamaan avaimen. Se tulee ihan vain koristeeksi, mutta ei ole kuitenkaan aivan täysi turhake. Ajattelin tehdä avaimen, joka muistuttaisi hieman vanhaa rautaista avainta.

Muottiin käytin MDF-levyä, koska se on mielestäni helposti muokattavissa. Muottiin tuli käytettyä monenlaisia työstötekniikoita ja se valmistuikin sahaamalla, poraamalla, vuolemalla, viilaamalla ja hiomalla melko nopeasti. Ei siitä ihan tullut sellainen kuin ajattelin, mutta kiva avain nyt kuitenkin.


YouTubesta löytyy paljon videoita hiekkavalusta, mm. hakusanoilla sand casting, sand-clay casting ja delft clay casting. Tässä allaolevalla videolla näytetään sormuksen hiekkavalu. Vaikka esine on pieni, ovat työvaiheet jokseenkin samanlaiset suuremmallakin muotilla.


Ensimmäisenä kehä täytettiin hiekalla. Valuun käytetään öljyhiekkaa, joka tiivistyy painettaessa todella tiiviiksi ja muistuttaa enemmänkin jonkinlaista massaa. Monissa YouTube -videoissa hiekka siivilöidään kehään, mutta en nähnyt tätä tarpeellisena. Hiekkaa tulee laittaa pienissä erissä ja tiivistää hiekka välissä esim. puukappaleella. Hiekka tulee olla todella tiiviisti painettuna, joten hiekkaa voi tiivistää esim. nuijalla lyömällä tai hydraulisella puristimella. Lopuksi pinta tasataan kehän reunojen tasolle.


Malli painetaan hiekkaan käyttämällä apuna hydraulipuristinta ja puulevyä. 



Ja tältä lopputulos näyttää, jos hiekka ei ole riittäävän tiivistä. Tein tämän vaiheen kolmesti ja vasta viimeisellä kerralla lopputulos oli siedettävä. Jonkin verran reunoja saa paikkailtua esim. piirtopuikolla, mutta paikkailuissa kannattaa olla varovainen, koska valettu metalli toistaa todella tarkasti pienimmätkin korjausjäljet.

Hiekan pintaan laitetaan jauhetta, vaihtoehtoja on monia. Yllä olevalla videolla käytetään peräti kanelia. Jauheen tarkoitus on mahdollistaa kehissä olevien hiekkamassojen pysyminen toisistaan erillään. Kun jauhe on levitetty, asetetaan toinen kehä alemman päälle ja täytetään myös se hiekalla tiiviisti.

Kun päällimmäisen kehän nostaa pois, pitäisi jäljellä olla täydellinen kopio alkuperäisestä mallista. Malli tulee nostaa varovasti pois, jotta reunat pysyvät ehjinä.


Molempiin kehiin tulee tehdä aukko valua varten. Aukko tehdään kohtaan, jossa kehissä on suurempi aukko. Helpoiten hiekkaa saa poistettua esim. piirtopuikolla. Valuaukon tulee olla riittävän suuri ja ylimääräiset metallit saa joka tapauksessa poistettua valetusta kappaleesta, joten tässä kohtaa kannattaa pelata varman päälle. Valua varten tulee tehdä myös ilmakanavat, jotta ilma pääsee poistumaan sulan metallin tieltä. Kanavat tehdään kehän reunoille, joissa on aukot valmiina. 


Kehät puristetaan puristimilla tiukasti yhteen kahden levyn välissä. Metallina käytimme valussa kirjasinmetallia. Oppilaiden kanssa on kuitenkin hyvä huomioida, että kyseinen metalli on myrkyllistä lyijypitoisuutensa vuoksi, joten valuihin olisi parempi käyttää jotain toista metallia.

Sulatimme metallin astiassa kaasuliekillä. Tässä vaiheessa on hyvä laittaa kaikki mahdolliset suojaimet päälle, koska vahinkoja voi sattua. Siis hanskat käteen, työtakki päälle ja kasvosuojain päähän. Yhdessä vaiheessa sulatusta minulla ilmeisesti osui hitsausliekki sulaan metalliin, jolloin metallia roiskahti kupista pois. Onneksi oli kasvosuojain naamalla! Sulan metallin lämpötilaa voi testata paperisuikaleella. Kun se värjäytyy metalliin upotettuna teen väriseksi, on lämpötila sopiva. Jos paperi on sen sijaan kahvin väristä, on metalli jo liian kuumaa.


Sula metalli kaadetaan valuaukosta sisään - ja sitten toivotaan parasta. Alkua kannattaa hieman tarkkailla, koska minulla metallia valahti kehien välistä ja ilmakanavasta läpi. Kun annoin metallin hetken aikaa jähmettyä muotin pohjalle, pystyi loput kaatamaan sisään ongelmitta. Kehien on hyvä antaa olla paikallaan vielä n.5-10 minuuttia, vaikka metalli jähmettyykin melko nopeasti. Kun päällimmäisen kehän ottaa pois, paljastuu sisältä joko hyvä tai ei niin hyvä lopputulos. Omaan valuuni olin tyytyväinen, vaikka valussa olikin melko paljon vuotoja mallin ympärillä. Ne saa kuitenkin poistettua ja viimeistelyähän tällainen valutyö vaatii joka tapauksessa.


Avaimessa riitti yllättävän paljon viimeisteltävää. Isoimmat lempareet irrotin sahaamalla ja hiomalla nauhahiomakoneessa. Reikiin porasin aloitusreiät ja loput viilasin pois neulaviiloilla. Avaimen muita osia viilailin ja hioin. Halusin jättää avaimeen kuitenkin hieman rosoisuutta ja rouheutta, jotta se näyttäisi enemmän vanhalta avaimelta. En halunnut kuitenkaan jättää valujälkiä saumoihin, joten ne viilasin tarkasti pois. Lopputuloksena melko tarkka kopio!


Ajattelin kokeilla avaimen pintakäsittelyksi Ferrexiä. Nyt avain on maalattu kertaalleen, mutta se tarvitsee pintaansa ainakin toisen kerroksen maalia. Kun maalia on pinnassa riittävästi, kokeilen vielä maalipinnan puhki hiomista paikoitellen. Tällöin pintaan saisi lisää vanhahtavaa näköä, ehkä.


Valutyön tekeminen oli mukavaa vaihtelua. Tekniikka on periaatteessa yksinkertainen, mutta erityisesti hiekan tiivistäminen vie paljon aikaa. Paljon on kiinni myös siitä, millaista työtä on valamassa. Toiset kappaleet ovat helpompia valaa kuin toiset, jotain valuhommissa vaaditaan hieman kärsivällisyyttä. :)

tiistai 16. huhtikuuta 2013

Lovileikkaustyö etenee.

Lovileikkaustyöni on vihdoin edennyt taas muutaman askeleen eteenpäin. Aihiothan olivat valmiina jo ennen joulua, mutta ne ovat olleet puristuksissa odottelemassa vuoroaan. Työstä on tulossa palikkalaatikko kummitytölleni. Siis se sellainen lasten lelu, jonka kannessa on reikiä, joista saa tiputettua laatikkoon erimuotoisia palikoita. Laatikon kulmat tulevat jiiriin, joten sahasin kulmat pyörösahalla 45 asteen kulmaan. Kulman saa tarkistettua näppärästi tuollaisella mittarilla, kun sen asettaa terää vasten. Ajoin kappaleisiin pyörösahalla myös 4 mm urat pohjavaneria varten.


Tein nurkkiin lamellourat, jotta liimaliitos oli vahvempi. Koska seinät ovat melko ohuet, ei jyrsimellä voinut ajaa seinän keskelle, koska ura olisi muutoin tullut kappaleesta läpi. Tästä syystä asetin jyrsimen alle kaksi kovalevysuikaletta, jotta ura osuisi ylemmäs. Oikea kohta löytyi muutaman kokeilun jälkeen. Tein urat 10-koon lamelloille hieman kappaleiden keskikohdan yläpuolelle. Kohta valittiin sillä perusteella, että seinämään ei mahtunut useampaa uraa ja liitosta tukee alalaidassa pohjavaneri.




Seuraavana työvaiheena oli ruudukon piirtäminen varsinaista lovileikkausta varten. Jäljet kannattaa tehdä himmeästi, jotta ne saa lopuksi pyyhittyä pois. Pintaa ei kannata hioa jälkikäteen, koska kuvio menee helposti silloin pilalle. Lyijykynän kannattaa olla terävä tai ehkä paras olisi käyttää lyijytäytekynää. Ruudukon ruudut on mitoitettu 5 x 5 mm kokoiseksi. Hahmottelin ruudukkoon kuvion lyijykynällä varmistamaan, että leikkaan varmasti oiket siivut pois. Kuviossa menee helposti sekaisin, joten tässä kannattaa olla ajatus mukana.


Leikkasin lovet järjestyksessä ensin oikealle ja sitten vasemmalle muutaman rivin kerrallaan, jonka jälkeen leikkasin perätysten lastuja pois. Tällä tavalla työhön sai paremman tuntuman ja työ tuntui edistyvänkin nopeammin. Joka toiselle riville jäävien puolikkaiden lastujen leikkaaminen oli melko haastavaa, mutta sain ne kuitenkin veitsen kärjellä kaivettua melko siististi ylös.


Kuvioksi leikkasin L-kirjaimen kummityttöni etunimen mukaan. Nyt jää mietittäväksi, leikkaanko jotain myös muihin sivuihin vai jätänkö ne tyhjiksi. Voi olla, että tämä työ jää kotona tehtäväksi viikonlopputyöksi, joten ehkä aikaa riittää myös muiden sivujen leikkaamiseen. Ja koska leikkaaminen oli mukavaa ja hieman jopa koukuttavaa hommaa, taidan tehdä siitäkin syystä hieman lisää kuvioita. Ehkä kokeilen jotain toista mallia...



Teroitin tämän leikkaustyön aikana veitsen pariin kertaan. Jäljestä huomaa heti, jos terä ei ole enää riittävän terävä. Jos haluaa välttyä ongelmilta, kannattaa teroitus siis tehdä huolella ja riittävän usein.

torstai 11. huhtikuuta 2013

Mukien sorvausta.

Tänä vuonna sorvaustyönä tuli tehdä jokin erikoissorvaustyö. Sorvauksessa tuli siis kokeilla jotain uutta tekniikkaa, kuten kopiosorvausta tai epäkeskosorvausta, tai tehdä esimerkiksi jonkinlainen mittatarkka sorvaustyö. Teemme parityönä puuprojektia, johon tulee astioita ja keittiövälineitä, joten päätimme yhdistää tähän projektiin sorvaustyömme. Sorvasimme molemmat kaksi mukia, joista oli tavoitteena saada samanlaiset. Sarin mukit ovat hieman pienempää mallia ja minun hieman suurempia.

Sorvausaihio on tehty lämpökäsitellystä puusta. Käytimme aihioon saamaamme hieman heikkolaatuisempaa lämpökäsiteltyä puuta, joten aihioon sopivaa puuta joutui etsimällä etsimään. Ottamalla soiron sieltä täältä, saimme kuitenkin riittävän kokoisen tukin tehtyä. Sorvasimme ensin koko aihion pyöreäksi lieriösorvauksena. Sen jälkeen sahasimme tukin neljään osaan.

Aihio kiinnitettiin pakkaan leukojen väliin. Merkkasin kynällä varmuuden vuoksi aihioon vielä turvaviivan, etteivät sormet menisi vahingossa pyörivän pakan puolelle. Merkkasin myös mukin pohjan kohdan. Tein viivojen väliin katkaisutaltalla uran siihen syvyyteen, mitä pohjan halkaisijan tuli olla. Sen jälkeen rupesin sorvaamaan mukin muotoa.


Vaikka olimme mitanneet aihion päähän 60 mm varoja, olisi tällainen kiinnitys vaatinut tilaa vielä lisää, koska oikeakätiselle sorvaajalle pakan päälle tuleva suojain oli pahasti tiellä. Siitä syystä sorvasinkin mukia paljon vasenkätisesti. Koska lämpökäsitelty puu on niin pehmeää, onnistui sorvaus ongelmitta näinkin.

Ensimmäisen mukin sorvaus meni nopeasti, koska tässä lopullisilla mitoilla ei ollut vielä niin suurta merkitystä. Seuraavan mukin kohdalla mittoja tuli tarkistaa vähän väliä. Hankalinta oli miettiä, kuinka paljon mukiin tarvitsee jättää varoja hiontaa varten. Koska lämpökäsitelty puu on niin pehmeää, ei siitä sorvaamalla saa kovin siistiä jälkeä, vaan sorvausjälki on hyvin rouheaa ja tikkuista. Tästä syystä jätin hiontavaroja hieman normaalia enemmän. Hioin mukin 100-320 hiomapapereilla ja lopuksi kiillotin pinnan vielä nahkalla.


Seuraavaksi mukiin porattiin oksaporalla mahdollisimman syvä onkalo. Porasin ensin hieman pienemmällä poralla ja sitten suuremmalla sen verran, mitä poralla pystyi (~60 mm) ja lopuksi vielä kaikkein suurimmalla oksaporalla n.30 mm syvennyksen. Poratessa on tärkeää huomioida oikeat kierrokset ja sopiva syöttönopeus. Liian pienellä syötöllä pora alkaa polttaa puuta ja sitähän me ei haluta. Itse porasin pienimmillä kierroksilla, mutta sopivan rivakalla syötöllä, jotta lastu lentää. Kun poraa kelaa takaisin päin, on hyvä muistaa, ettei kelaa aivan loppuun asti, jolloin pora irtoaa ja alkaa pyöriä aihion mukana... Itsellenihän ei käynyt näin kuin kolmesti.


Sitten vain loput pois sorvaamalla! Lämpökäsitelty puu oli ihanan helppoa sorvata pehmeytensä vuoksi. Sisäpuolen sorvauksesta hankalaa teki vain valtava pölyn määrä, mistä syystä oli melko hankalaa nähdä mitä sorvasi ja mistä kohtaa olisi vielä pitänyt ottaa lisää. Senpä vuoksi sorvia piti pysäyttää jatkuvasti, puhallella paineilmalla muki tyhjäksi pölystä ja jatkaa taas. Mukin sisuksen sorvasi kuitenkin todella nopeasti.


Lopuksi hioin mukin sisäpinnan hiomaparilla. Molempien mukien pohjiin jäi poran keskiöpiikin jälki ja muutenkin hieman porausjälkiä näkyviin. Koitin niitä hioa pois, mutta jotain sinne jäi kuitenkin. Muuten olen mukeihin tyytyväinen ja niistä tuli mielestä hyvin lähelle toistensa kaltaiset. Toki kädenjälki on näkyvissä. :)

Lopuksi katkaisin mukin pois aihiosta katkaisutaltalla, melkein loppuun asti. Jos aihiossa olisi ollut enemmän tilaa, mukin pohjasta olisi voinut tehdä koveran, jotta se pysyisi pystyssä paremmin. Kun tilaa ei ollut, piti tällä kertaa pohjasta tehdä suora, näin ensialkuun.


Sahasin mukin irti aihiosta ja porasin sen pohjaan pylväsporakoneessa oksaporalla syvennyksen. Tällöin mukeihin saatiin pohjaan kehä, jonka avulla mukit toivottavasti pysyvät pystyssä.


Mukien pintakäsittelynä perinteisesti parafiiniöljy, jonka myötä sävy muuttui hyvin toisenlaiseksi. Tässä väri näyttää kylläkin haaleammalta, mitä se todellisuudessa on. Näihin mukehin tulee CNC-jyrsimellä vielä jonkinlaiset vaaleat kannet päälle. Menevätpä sitten paremmin muussakin tarkoituksessa.