Самостоятельное изготовление лука

Технологический процесс изготовления лука из материалов “Лучной фабрики”

Существует большое количество типов, и еще большее количество форм луков с бесконечными вариациями оформления, но есть объединяющее их действо - технология изготовления. Не стоит начинать знакомство с лукоделием, взяв в качестве образца лук сложной формы - с агрессивной рекурсивностью, или используя сложные в обработке материалы, такие, как маслянистые тропические породы. Разумно начать с длинного лука - лонгбоу. Для его склейки вам не потребуется изготовлять сложную форму, в большинстве случаев можно обойтись минимумом инструментов и материалов. С их перечисления и описания мы и начнем.

1.Материалы

1.1 Ламели - тонкие полосы из дерева со шлифованными поверхностями, готовые к склейке. Ширина ламелей должна быть равной ширине стекла, рукояти и формы. Самые распространенные размеры по ширине 39, 45 и 51 мм (1,5 , 1,75 и 2 дюйма в имперских единицах), такой же ширины производится и стекло для ламинирования. Ламели могут быть постоянной толщины (параллельные), и клиновые - с равномерным изменением толщины по длине. Стандартные клиновые ламели имеют клиновидность 1:1000 или 1:2000, т.е. на 1 метр длины толщина изменяется на 1 или 2 мм. Стандартная длина ламелей нашего производства 700 и 900 мм, ширина 45 мм. Ламели изготавливаются парами из одного бруска древесины (обычно - ясеня), что гарантирует их симметричную работу в плечах лука. Лук или плечо разборного лука могут содержать как одну, так и несколько ламелей - это зависит от формы, длины и силы лука.

ламель

В качестве ламелей могут использоваться также полосы лущеного шпона - для изменения толщины плеча, и декорирования в случае прозрачной отделки. Избегайте использования маслянистых пород - они требуют для получения прочной склейки тщательного обезжиривания.

1.2 Стекло - спрессованные нити стекловолокна, служит для внешнего ламинирования луков. Обычно одна сторона шлифованная, вторая (внешняя)  - гладкая. Производится той же ширины, что и ламели, на Фабрике используется шириной 45 мм. Толщина стекла может быть 0,75 , 1,0 , 1,25 мм. Слишком тонкое стекло предъявляет повышенные требования к однородности и прямослойности материала ламелей, слишком толстое - делает плечи лука тяжелыми и жесткими. Мы используем стеклоламинат толщиной 1 мм. Прозрачное стекло служит для подчеркивания декоративных свойств древесины плеча, окрашенное - технологичнее в обработке, и дешевле. Мы предлагаем черное и белое стекло, которое можно использовать как с прозрачным лакированием, так и под глухую окраску или декорирование.

1.3 Рукоять -  центральный элемент лука, служащий для его удержания, и крепления плечей в разборном луке. Материал рукояти должен быть прочным и твердым, хорошо склеиваться и надежно удерживать крепежные элементы. В базовых моделях луков Фабрики используется ясень, в части моделей и опциональных луках - бубинга (коричневая древесина) и однонаправленный древесно-слоистый пластик (ДСП). Стандартные размеры заготовок для рукоятей лонгбоу 460х45х45 мм, для рекурсивных луков 560х90х45мм.

заготовк для рук. рекурв буби

1.4 Клинья -  вставки в основание плечей разборных луков. Делают плечо на участке крепления жестким, и создают плавный переход от рукояти к гибкому участку плеча. Длина может быть от 18 до 23см, нормальная толщина 8мм. Делаются из ясеня или бубинги.

клин плеча 2.1

1.5 Клей - служит для надежного соединения всех деталей в луке. Мы используем и предлагаем для самостоятельных проектов равнокомпонентный эпоксидный клей ЕА-40. Он удобен в работе, сохраняет свойства в течение 1-1,5 часов после смешивания при комнатной температуре, и быстро отверждается при нагреве. Время выдерживания под давлением, достаточное для полимеризации клея, зависит от температуры. При комнатной температуре требуется 24 часа, при +50С - 4-5 часов, при +70С 1-1,5 часа. Расход клея на лук, состоящий из двух слоев стекла, тех слоев ламели и рукояти при длине 66" (лонгбоу) составляет около 70 граммов, расход на 1 плечо разборного лука 15 граммов.

клей

1.6 Вспомогательные материалы и крепеж. Необходимы для изготовления концевых накладок, и накладки рукояти - тут могут использоваться обычный стеклоламинат и дерево, текстолит, стеклотекстолит. Крепежные элементы - ввертыши в рукоять имеют внутреннюю резьбу М8, и используются с винтами М8х40 и шайбами для крепления плечей разборных луков. Ввертыши имеют наружную резьбу, которая вместе с клеем надежно удерживает их в рукояти. Крепление к луку кивера (носимого колчана) и прицела осуществляется с помощью маленьких резьбовых втулок в резьбой М5, также предлагаемых Фабрикой.

Втулка с шест. для крепления плеча м8х20

 

2. Инструменты и приспособления.

2.1 Форма. Если вы склеиваете лук самостоятельно, вам понадобится форма для склейки. В простейшем случае формой может служить отрезок тонкой доски сечением 20х45 мм и длиной несколько больше длины лука. Поскольку длина лука измеряется по зарубкам, полная длина лука будет больше длины по зарубкам на двойную длину выступающих над зарубкой концов, т.е. на 40-50 мм. Добавьте к этой длине припуски на обрезку по 1-2 см, и получите длину формы. Например, вы планируете склеить лонгбоу длиной 68" (68х25,4=173 см) - потребуется форма длиной 180 см.

В случае более сложной формы материалом для неё может послужить сухая хвойная доска толщиной 45 мм, или несколько склееных и скрепленных шурупами тонких листов фанеры, древесно-стружечной плиты. Высота заготовки для формы должна быть достаточной для повторения формы лука с учетом припусков, в большинстве случаев это 15-20 см. На поверхность заготовки переносится контур поверхности лука или плеча, и выпиливается с небольшим отступом. Удобнее всего сделать рез ленточной пилой, но можно и лобзиком.

Выпиливание

Выпиливание

Далее поверхность формы шлифуется по разметке с обязательным контролем плавности и перпендикулярности к боковой поверхности. Перекос в форме с большой рекурсивностью приведет к свинчиванию плечей, что сделает дальнейшую обработку лука сложной, или даже невозможной.

Шлифование

Шлифование

После шлифования рабочей поверхности формы можно оклеить её полосой тонкого текстолита, или стекла - это выгладит микронеровности. Хотя для нескольких склеек, или даже для нескольких десятков при аккуратной работе вполне достаточно оклеить форму полосой обычного скотча.

Полуформы

Полуформы

2.2 Прижим. Кроме наличия самой формы, вам потребуется выбрать способ сжатия пакета (слоёв лука) для склейки. Для качественного склеивания необходимо обеспечить давление не менее 2 кг/см^2 , при склейке площадью 4,5х180 см это составит более 800 кг. Достичь этого можно разными способами, выбор - за вами. Самый простой, но затратный - прижать склейку к форме струбцинами. В зависимости от толщины прижимной полосы расстояние между струбцинами составит от 5 до 10 см, и на среднего размера лук понадобится 15-25 струбцин. Тонкую форму из рейки струбцины охватывают полностью, в толстой форме перовым сверлом 25-30 мм высверливаются отверстия для струбцин с нужным шагом.

Струбцины

Струбцины

Сжатие пакета шлангом со жатым воздухом потребует изготовления ответной части формы, повторяющей контур лука с другой стороны, с учетом толщины лука, прокладок, и зазора для шланга. Части формы соединяются друг с другом при помощи металлических полос 4х30 мм и болтов М10-М12. Полосы прижимаются к форме через дистанцирующие прокладки толщиной 5 мм. Давление в шланге поддерживается на уровне 3,5-5 атм в течение времени, необходимого для затвердевания смолы.

Самый простой способ, не требующий больших затрат - сжатие пакета при помощи резиновых полос или капронового шнура. Опишем его подробнее.

В случае изготовления лонгбоу формой служит рейка. На неё укладывается пакет деталей с нанесенным на склеиваемые поверхности клеем, сверху и снизу пакета помещаются полосы из полиэтилена, которые не позволят выдавливаемым излишкам клея попасть на форму. Сверху укладываются прижимные рейки, фиксируются в 2-3 местах скотчем. Рукоять стоит зафиксировать от смещения струбциной, а остальную длину формы можно обмотать с натяжением резиновой лентой с шагом 3-5 см - это обеспечит необходимое давление. Если прижим плоский, лента будет давить на края прижимных планок, а центр будет прижат слабо (левый рисунок). Поэтому центр прижима необходимо приподнять - это обеспечит равномерное давление по ширине (правый рисунок).

Сжатие пакета

Подходящую ленту можно вырезать, например, из автомобильной камеры по спирали. полосы шириной 1,5-2 см будет достаточно.

Примеры форм для струбцин или жгута

Примеры форм для струбцин или жгута

 

2.3 Инструмент для обработки.  Сделать готовый лук из склейки можно без применения электроинструмента, хотя времени на работу уйдет значительно больше. Минимальный набор для такого подвига - ножовка по металлу с биметаллическим полотном, напильник, несколько кусков шлифовальной шкурки зернистостью от 40 до 220 грит, круглый надфиль 4-4,5 мм. Значительно ускорит работу наличие ленточной шлифовальной машины, с помощью которой можно полностью обработать лук в течение часа. Не лишней будет и циркулярная пила с тонким твердосплавным диском - черновую обрезку быстрее всего можно сделать на ней. Остальные инструменты необязательны, хотя наличие оснащенной мастерской в любом домашнем проекте - большое подспорье.

3 Выбор толщины и клиновидности. Принципиальный вопрос, определяющий силу и геометрию работы вашего лука. Главное, о чем вы должны помнить - зависимость изменения силы от изменения длины лука, ширины и толщины плеча. Это очень простые зависимости, и четкое представление о них поможет вам сознательно управлять процессом изготовления лука, и планировать последующие. Не будем усложнять терминологию и приведем рабочие упрощенные формулы.

  •  - Сила лука прямо пропорциональна ширине плеча. Это значит, что изменяя ширину плеча вдвое, мы в 2 раза изменим силу. Уменьшив ширину на 10%, получим уменьшение силы на 10%. Пример: ширина плеча лука за рукоятью (самый напряженный участок плеча, определяющий его жесткость) составляет 40 мм, сила лука при растяжении 28" (стандартный замер) равна 50# (фунтов), или 22,7 кг (1# = 0,454 кг). Какой станет сила при уменьшении ширины до 36 мм?

36/40 = 0.9, 0,9*50=45 .

45 фунтов, или 20,4 кг - сила зауженного лука. Видно, что для существенного изменения силы требуется удаление большого количества материала

  • Сила лука пропорциональна третьей степени толщины плеча. Увеличив толщину плеча в 2 раза, мы получим увеличение силы в 2*2*2=8 раз! Незначительное изменение толщины приведет к существенному изменению силы. Особенно это будет заметно на луках с тонкими широкими плечами (рекурсивных), в меньшей степени - на толстых и узких плечах (лонгбоу). Пример - ваш лук при толщине плеча за рукоятью 7,5 мм имеет силу 35# . Какая толщина потребуется для лука того же дизайна и ширины при требуемой силе 45#?

45/35=1,286. 

√³ 1,286=1,087  .

7,5*1.087=8,15 мм.

Увеличив толщину на 0,65 мм (толщина толстого строганного шпона)  мы получили увеличение силы почти на 30%. Для первого проекта с толщиной лучше не ошибиться, слишком чувствительный этот параметр плеча.

  • Сила лука обратно пропорциональна третьей степени длины лука. Увеличив длину лука вдвое (очень грубый, но верный пример) при сохранении ширины и толщины) мы получим лук в 2*2*2=8 раз слабее. Этот пункт может оказаться актуальным при укорочении лука. При изготовлении первого лука, или переделывании уже готового можно оценить заранее силу с новой длиной (напомню, длина лука измеряется по зарубкам для тетивы с повторением изгибов и спрямлением участка рукояти). Пример: вы сделали лонгбоу длиной 68" (173 см) по зарубкам, при этом сила лука получилась 40# (18,2 кг) . Какой будет сила при укорочении лука до 64" (163 см)?68/64=1,06251,0625³=1,240*1,2=48# (21,8 кг).Очень удобно использовать для освоения навыков стрельбы лук небольшой силы, и иметь возможность постепенно силу увеличивать. Длинный лонгбоу позволяет это сделать с минимальными затратами времени и средств - достаточно отклеить накладки зарубок, обрезать концы лука, приклеить накладки заново, и проточить зарубки на плече. Даже тетиву можно использовать прежнюю, если у вас фламандская (плетеная) тетива - просто переплетите петли.

    Клиновидность пакета в плече служит двоякой цели. Во-первых, она позволяет равномернее распределить напряжения по длине плеча, и уменьшить риск поломки. Во-вторых, уменьшается вес концевого участка плеча, и лук становится эффективнее, особенно при использовании легких стрел. Слишком большой клин может привести к слишком мягкому концевому участку плеча, "хлысту", делающему лук нестабильным по вертикали, и жестким при большом растяжении. Не вдаваясь в подробности, скажем, что нормальной клиновидностью для лонгбоу можно считать 2/1000. То есть при длине плеча 70см, например, толщина его изменяется на 1,4 мм. В ряде случаев можно использовать параллельные ламели, и даже обратные клинья - тонкие вставки, увеличивающие толщину плеча у зарубки на 1-3 мм. В узких лонгбоу многие производители используют обратный клин длиной 100-150 мм с толщиной у зарубки 1-1,25 мм.

    Полная толщина плеча складывается из удвоенной толщины стекла (при его равной толщине) и сумме толщин ламелей. Толщиной клеевого шва можно пренебречь, при качественном шлифовании она не дает заметного прироста толщины. Несмотря на то, что жесткость в основном определяется сечением плеча за рукоятью, производителю ламелей удобнее измерять толщину в толстом конце (для клиновых ламелей). Это связано с тем, что при одном и том же дизайне лука изменение длины рукояти вызовет и изменение толщины плеча за клином рукояти. Пусть оно невелико, но мы уже знаем, как чувствителен лук к изменению толщины. Кроме того, сила заметно меняется с изменением длины рукояти. Для лонгбоу можно считать, что увеличение длины рукояти на 1" увеличит силу на 3-4# (1,5-2 кг), и наоборот.

Таблица позволит выбрать толщину пакета для лонгбоу с небольшим рефлексом (3-5 см) при ширине плеча у рукояти 40 мм и длине рукояти 460 мм. Для другой ширины, или иного размера всегда можно сделать пересчет согласно приведенным выше зависимостям.

Таблица толщин пакета для лонгбоу

Таблица толщин пакета для лонгбоу

Пример: вы собираетесь сделать лук длиной 68" и силой 40# - толщина пакета в толстом конце 8,5 мм. При обрезке до 66" с сохранением той же толщины получится 44-45#, при 64" 48-50# силы. Толщина ламелей за вычетом двух слоев стекла составит 8,5-2=6,5 мм. Полная клиновидность пакета 2/1000, и для её получения можно взять одну ламель с клиновидностью 2/1000, или две ламели по 1/1000. Остальные ламели могут быть параллельными, либо просто полосами шпона.

В этом примере можно использовать одну клиновидную ламель 2/1000 толщиной 2,5 мм и длиной 900мм, и две параллельные по 2 мм, или параллельную ламель 2 мм, и две клиновидные 1/1000 по 2,25мм толщиной, или в любой другой комбинации. Если нет крутых радиусов склейки, расположение ламелей большого значения не имеет.

Теперь вы можете сознательно выбрать ламели для склейки лука. Пора перейти к склейке.

 

VKFacebookOdnoklassnikiTwitterПоделиться