Закон Гука в мастерской: как из старого скейта сделать композит

Девятый выпуск «Лабы Крастера» овеян весенним настроением. Наверняка кто-то из читателей Науки Mail за март и половину апреля уже успел опробовать скейтборд. Или приобрести новый — неважно. Если вам наскучила ваша «доска» или вы не знаете, что делать со старой на балконе, вам поможет физика. Разберемся, как из скейтбордов делать арт-объекты.
DIY-блогер и изобретатель
Афиша рубрики
В девятом выпуске рубрики «Лаба Крастера» Даня Крастер превращает старый скейтборд в стильный арт-объектИсточник: команда Дани Крастера
Об эксперте: Даня Крастер — DIY-блогер и изобретатель. Более чем 11 лет снимает научпанк-ролики вместе со своей командой энтузиастов BNB. Постоянный участник шоу на канале «КЛИККЛАК» и ведущий шоу «Галилео с Даней Крастером».

Почему познавательнее всего перерабатывать скейтборды? Прежде всего, те, кто имел дело с ними, знают, как легко их сломать. Но это не единственная причина, почему я решил использовать именно скейты. По сути, доски для них ― это очень качественная фанера. Они сделаны из нескольких слоев клена, часть из которых красят, из-за чего на срезе получается уникальный узор.

Важно: не повторять без защитного оборудования и ознакомления с правилами безопасности!
Стопка распиленных скейтбордов
Закон Гука в действии. Как физика упругости помогает превратить старый скейт в арт-объектИсточник: ВК-сообщество Дани Крастера

Гайд, как сделать из старого скейта эксклюзивный арт-объект:

Важно: не повторять без защитного оборудования и ознакомления с правилами безопасности!
  1. Подготавливаем материалы. Сначала нужно избавить скейты от всего лишнего. Снимаем шкурку с помощью строительного фена. Работаем в перчатках, чтобы не обжечь руки. Не забываем о вентиляции и респираторе, потому что в процессе выделяются вредные вещества. В сети предлагают наматывать шкурку на какой-то предмет, но пользы от такого лайфхака нет. Лак снимаем с помощью орбитальной шлифмашины наждачкой с зерном от 40 до 80 грит, иначе доски просто не склеить.
  2. Делаем заготовки. Режем доски на относительно одинаковые куски. Но не выкидываем изогнутые части, потому что их тоже можно использовать.
  3. Склеиваем доски. Промазываем части столярным клеем, также подойдет эпоксидный или полиуретановый. Кладем под пресс. Мы в мастерской использовали давление в 20 тонн, на заводах же берут все 40. Также доски можно просто прижать слои колесом автомобиля. Усилие будет меньше, но для нашей цели сотворить а-ля искусство должно хватить.
  4. Делаем разноцветную фанеру. Нарезаем березовый шпон на равные квадраты. Погружаем в емкости с краской на несколько часов. В первом случае мы разводили фиолетовый пищевой краситель в воде, во втором ― зеленый эпоксидный в изопропиловом спирте. Сушим шпон и собираем на столярный клей под прессом. Получилось как-то бледновато.
  5. Равняем получившиеся заготовки. Заготовки с перекрещенными волокнами безопаснее сразу резать на лентопиле.
  6. Делаем декоративную накладку. Приступаем к непосредственной цели всей нашей затеи — созданию вещей из цветной фанеры. Отрезаем несколько слайсов от основного бруска и придаем на ЧПУ нужную форму. Таким способом можно сделать что угодно: хоть накладку на мобильник, хоть обложку для блокнота.
  7. Делаем подставку под мобильный телефон. В несколько проходов делаем на циркулярке паз под углом 45 градусов. Обрезаем края под ширину телефона.
  8. Делаем деревянную тарелку. Придаем заготовке круглую форму на ленточном станке. Устанавливаем ее на планшайбу и начинаем точить. Обычные резцы быстро тупятся о композитный материал, поэтому рекомендуем брать комплект со сменными твердосплавными пластинками. Устанавливаем в кулачковый патрон и вытачиваем внутреннюю часть. Чтобы заготовка не лопнула в процессе, надеваем сверху стальной хомут. Также можно использовать токарный станок по металлу.
Двое мужчин распиливают старые скейтборды
От скейтпарка до мастерской. Как весеннее настроение и знание композитных материалов рождают новую жизнь старого скейтаИсточник: ВК-сообщество Дани Крастера

Если смотреть на все это не как на «сделай сам», а через призму физики, то в основе эксперимента лежит старый добрый закон распределения нагрузок в композитах и, по сути, проявление закона Гука.

Когда мы склеиваем слои фанеры под огромным давлением, волокна древесины в каждом слое ориентированы по-разному — и именно это позволяет материалу равномерно распределять напряжение. В результате нагрузка не концентрируется в одной точке (как в цельном куске дерева), а «растекается» по слоям, делая заготовку прочнее и устойчивее к деформации. Добавляем сюда давление пресса, которое уменьшает пустоты между слоями и усиливает межмолекулярное сцепление клея, — и получаем полноценный инженерный композит, где физика буквально превращает отходы в арт-объект.

Видео, в котором Даня Крастер превращает доску в дизайнерскую вещь.

В прошлом выпуске «Лабы Крастера» Даня Крастер воссоздал легендарную метлу из вселенной «Гарри Поттера». Вместе с ведущим Дмитрием Журавлевым он разобрался, какие инженерные решения на самом деле стояли за «магией».