偶看新闻dota2 dd续约:::自制教具讲座（四）
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/20 15:21:36
用硬脚规划圆
硬脚规可画较大的圆。
制作方法：
找一根200mm长、φ10mm的钢筋棍，一头打磨成尖形。由尖往上150mm处横焊一个50mm长、6mm、长度为550mm的钢筋，一头打磨成尖形,在距尖端150mm处弯成90度的角,如图45。画圆时，手握住中心部位，以中心轴带动活动轴,就画出圆了。 图45
第八节 粘合方法
一、平板玻璃的粘合
平板玻璃的粘合剂一般有502胶、白乳胶、玻璃胶三种，三种胶各有所长。502胶具有粘合速干的特点，但它较脆，经不起敲击。白乳胶具有胶合牢固，透明性能好等特点，但它干得较慢，胶合时间较长。掌握了这些胶的性能后，可采用两种胶结合粘接法。粘合时先在需粘合部位中间涂上白乳胶，两边各留10mm的长度不涂白乳胶。涂好后组装玻璃。这时两边各滴一滴502胶，过一会就可固定了。这种方法可粘成各种演示箱、玻璃罩等。 如做小水槽,可在内缝涂上一层玻璃胶,这样既能增大玻璃的拉力，又可防漏水。
二、木材的粘合
粘合木材的胶种类很多，目前最常用的有皮骨胶和白乳胶。这两种胶都是粘合木材较理想的粘合剂。皮骨胶是一种热性胶，使用时需熬制，使用中还需保温。白乳胶使用较方便，但怕水、怕冻，在空气中容易挥发、凝固，用后应及时密封。
木材粘合要注意以下几点：一是粘接的木材要干燥，否则粘合处易干裂。二是粘合处涂胶要均匀。三是胶合后胶不干不能加工。只要了解了胶的性能，掌握了粘合的要领，自制教具中就能较理想的粘合木材。
三、纸的粘合
纸的粘合是纸教具、纸学具制作中的一个十分重要的工序。纸的粘合剂有：浆糊，透明胶水，白乳胶等。这几种胶中白乳胶可为最佳选择。使用时最好用小排笔刷胶。这样可做到较均匀地将胶涂在纸面上。涂胶时不要涂得过多，过多干燥困难，同时粘合处容易滑动和弄脏作品。一般涂上粘合剂的部位，需待稍干后再粘合，这样可以加快粘合速度。为了防止粘合处在干燥前张开或移动。可用夹子或曲别针等临时固定，待粘合处干透、牢固后再取下。
第九节 塑料管、玻璃管与其它物体的连接
一、塑料管直接与其他铁、铝罐连接方法是：首先把连接的塑料管一头用小钢锉锉成锥形后，用铁锥子把铁或铝罐锥成比塑料管略小的孔，把锉成锥形一头的管挤进罐孔中，为了使接头牢固，挤压后最好在接口处点一滴502胶水，这种方法叫硬连接。
二、玻璃管、塑料管与铁、铝罐、玻璃瓶等连接。
首先是把容器打孔。孔径略大安装管。然后采取软连接的方法，把容器孔先塞入一段胶管 (橡胶、乳胶管都可以，若用圆珠笔芯连接，可先按装一段自行车用的气门芯乳胶管)，然后再把塑料管、 玻璃管等细心地插入软胶管中。就可牢固地连接住了，如图46。软连接与硬连接在自制教具中应用十分广泛。这两种方法各有所长，在自制教具中应根据不同情况选用。
第十节 微型顶珠、轴与轴套的制作
一、顶珠的制作
自制教具中的很多转动装置多是采用顶珠转动。“顶珠”是用废圆珠笔芯上面安上一个子母扣制成的。使用时子母扣可以与多种实验装置连接。如：子母扣上安上被磁化的针，可用顶珠的方法做成磁针；安上塑料片，可做静电实验。
二、轴与轴套的制作
自制教具中有些转动是采用轴与轴套转动的方法来完成的。轴套用的材料是废圆珠笔芯铜头，加工方法是：首先把废圆珠笔芯的铜应放在火上烧，除去残存的油质。再把头前的小珠去掉，用锉把锥形头锉平，即可做成精制的小轴套。轴一般用大头针代替，大头针的粗细与轴套正好配套，转动非常灵敏，人们称这样的轴与套为微型轴套。
第十一节 铆钉的制作技巧
自制教具中连接和转动离不开铆钉。下面介绍几种自制的铆钉。
一、塑料铆钉的制作
塑料铆钉是用废塑料皮、实心塑料绳为原料制作的。需做钉帽的一头用蜡烛加热，待熔化后离开火焰，平放在铁板或玻璃板上，稍一加力钉帽就做成了。铆钉的钉杆长短根据教具需要而定。
二、铝、铁铆钉的制作
原材料的废铝丝和废铁丝。做钉帽的一头用钳子加紧，然后用小铁锤沿铁丝头外沿轻轻转动敲击，帽就做成了。铆钉的长短也根据教具的长短而定，一般常用的铆钉长6mm 左右。自制教具一般都事先备好一些材料和铆钉，这样可节省制作教具的时间。
第十二节 泥与秫秸的加工
一、泥料的配制及加工
泥教具是以粘土为主要材料，并通过塑制、着色等工艺来完成的。泥土原料可取黄泥、河泥，只要光滑细腻、不含砂土的粘土都可作为泥土原料。泥土教具制作非常简单，它的制作工艺主要包括手捏、刀削、竹刮等。要想做好泥土教具，泥料的配制非常重要。
下面介绍泥料的配制方法：
配制泥料，首先要用细筛子筛除粘土中的杂质。然后将粘土用水泡透或用锅蒸泡的泥土中要酌情掺入少量的细砂或捣碎的棉花进行炼制。直到搓成小球或压饼后边缘不裂为宜。
泥土教具做出后应放在阴凉处晾干，对有裂痕部位，可能用泥料及时填补。干后，用细沙布打光、着色、刷漆。如做的教具只需单一颜色，可在配料时加入带色的广告粉，泥就成了彩色泥了。
二、秫秸教具的加工
秫秸(俗称高粮杆)表皮光滑、内瓤松软，用它做教具易连接、固定，方法简单。秫秸教具的辅助材料有铁丝、大头针、竹签等。秫秸教具可带皮做，也可去皮做。这要根据教具需要而定。
下面介绍几种加工方法：
㈠十字连接法。两根秫秸做教具，如需十字交叉，制作时可在两根秫秸连接处互开一个能容一根秫秸的半槽，然后互成十字，扣在一起连接即可，如图47。
㈡丁字插皮连接法。如需丁字连接时，右在连接头处两边削成斜坡，去掉皮内的瓤，然后插在需连接处。这样连接即严实又美观。为了牢固还需插下一根竹签，如图48。
图48 图49
㈢排穿连接法。如需成排连接做教具，可用细铁丝连接，如图49。
秫秸的连接法很多，如皮杆连接、杆瓤连接等，需要教具研制者根据所需要定。秫秸教具做好之后，一般都在外面刷上一层清漆。这样即可防潮、防水，又增加了光泽，还能延长教具的使用寿命。
第四章 自制教具的常用材料和工具
自制教具的材料一是成材，二是取材于社会生活遗弃物和工厂下角料，按分类大体可分自制教具的主要材料，地方物色材料，辅助材料和其它废旧材料等四大类。本章将对这四大类材料进行介绍。
第一节 自制教具的主要材料
自制教具的主要材料大体可分为金属材料、木材料、玻璃材料、纸材料和塑料材料等。
一、金属材料
金属材料分板材、管材、型材和丝材。
㈠钢板材。钢板材分冷轧板和热轧板两大类。厚度在4mm以下的叫薄板，4-25mm 的叫中板，25mm以上的叫厚板。常见的钢板按品种又可分为普通薄钢板、镀锌薄钢板和镀锡薄铁板等。
薄钢板每m2的质量如下：厚度mm质量(kg/m2)
厚度 0.20 0.25 0.30 0.40
质量 1.570 1.963 2.355 3.140
厚度 0.45 0.50 0.55 0.60
质量 3.533 3.925 4.318 4.710
厚度 0.70 0.75 0.80 0.90
质量 5.495 5.888 6.280 7.065
厚度 1.00 1.10 1.20 1.25
质量 7.850 8.635 9.420 9.813
厚度 1.40 1.50 1.60 1.80
质量 10.99 11.78 12.56 14.13
厚度 2.00 2.20 2.50 2.80
质量 15.70 17.27 19.63 21.98
厚度 3.00 3.20 3.50 3.80
质量 23.55 25.12 27.48 29.83
㈡钢管材。钢管材可分为有缝钢管和无缝钢管两大类。
有缝钢管分为焊接钢管和薄壁焊接钢管。
一般电焊薄壁钢管是由半软钢带经成型加工、焊接及表面处理后而成型。无缝钢管又有热轧和冷轧无逢钢管之分。热轧无缝钢管尺寸规格一般外径32-630mm，壁厚0.25-14mm。
钢管断面形状常见的一般有圆形和方形两种，见图50 图50
㈢钢型材。钢型材按断面形状可分为圆、方、扁、六角、工字和槽形。
㈣钢丝(俗称铁丝)。
常用钢丝 直径 换算抗拉强度（千克/千米） 理论重量（千克/千米）
线号28 0.35 140 0.75
线号25 0.5 130 1.50
线号22 0.7 120 3.02
线号19 1.0 120 6.17
线号26 1.6 110 15.8
线号24 2.0 110 24.7
线号22 2.5 110 38.5
线号20 3.0 100 55.5
线号8 4.0 90 98.7
二、木材料
木材料可分为天然木材，胶合板材和人造板材等。
㈠天然木材。天然木材可分为板材和方材两大类。板材厚度18mm 以下叫薄板， 厚度19-35mm叫中板，厚度36-65mm叫厚板，厚度在66mm以上为特厚板。方材宽、厚乘积为54cm2以下的叫小方材，55-100cm2叫中方材，101-225cm2叫大方材，226cm2以上叫特大方材。
㈡胶合板。胶合板有三层胶合板(厚度为3mm)，五层胶合板(厚度为5-6mm， 还有七层胶合板等。)
㈢人造板材。人造板材种类很多，常见的有纤维板、刨花板等。纤维板是由纤维或木桨挤压而成，分硬质、半质和软质三种。
常见的规格见下表。 单位：mm
幅面尺寸（长*宽） 厚度
1220*610 1830*915 3
2135*915 1830*1220 4
2440*1220 5490*1220 5
木材料中还有合成材料和塑料贴面板材等。
三、玻璃材料
玻璃材料可分为普通平板玻璃、钢化玻璃、浮法玻璃和磨砂玻璃等。
㈠普通平板玻璃(又称片玻璃)。普通平板玻璃的厚度可分为2、3、4、5、6mm 几种，特殊的可达8mm。厚2mm的平板玻璃每10m2为一标准箱，重量50kg。
㈡钢化玻璃(又称强化玻璃)。钢化玻璃有钢化玻璃器皿，钢化玻璃板件等，它是经风冷淬法处理的平板玻璃。
㈢浮法玻璃。浮法玻璃的主要工艺是在锡液面上使玻璃飘浮成型。它的厚度有3、4、5、6mm几种，浮法玻璃可分为普通浮、电浮、着色吸热浮等。
㈣磨砂玻璃。(又称毛玻璃)。它的主要规格有20000mm×800mm×(3、5、6)mm。
除此上，还有玻璃纤维、玻璃钢等等。
四、纸材料
纸按使用要求可分为书写纸，图画纸，印刷纸，包装纸和装饰纸等。
常见纸的特点及用途如下。
1.图画纸洁白光滑、耐水、不起毛，用于水彩画，铅笔画和木炭画。
2.书写纸洁白、光滑，用于钢笔书法。
3.印刷纸平滑、洁白、组织均匀、伸缩性小，用于图片和文字的胶板印刷。
4.牛皮纸黄褐色，坚韧，用于包装。
5.皱纹纸是用刮刀铲出或压出皱纹，用于饰或生活用纸。
废旧纸或包装纸经加工还可得到纸桨，纸桨是制作立体地形模型的好材料( 纸桨的制作详见“工艺部分”)。
五、塑料材料
塑料材料具有可塑性，密度小，强度大，耐油、耐磨、绝缘、抗腐易塑成型等优点。有的塑料透明性能好，有的弹性好。它可分为热塑性、热固性料两种。
㈠常见的热塑性塑料有聚氯乙烯，聚乙稀，聚苯乙烯，尼龙和有机玻璃。热塑性料在受热时熔融，冷却后固结成型。
㈡常见的热固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料及环氧树脂塑料等。热固性塑料在受热受压后，先软化，并有部分熔融，然后为不熔性固体。塑料的成型工艺简便，可在400 ℃以下实施压制、挤出、注塑、单体聚合、离心浇铸等工艺。
第二节 自制教具的地方特色材料
随着自制教具工作的不断深入，自制教具的材料也随着发展，一些地区利用地方特色材料研制出了具有地方特色的教具和学具。下面介绍竹、泥、秫秸三种地方特色的材料。
一、竹材料
我国南方有丰富的竹材、竹材料为农村中小学自制教具提供了充足的材料来源。竹子材料呈筒状，有密封节，表面细腻光滑，弹性较好。略粗一点的竹筒可做为传声、惯性、反冲等很多实验的器皿和材料，略细的筒状竹子材料，可做为光的传播、太阳测高仪、弹簧秤等很多实验的材料。粗、细材下角料经加工后可做竹蜻蜒、风向计、水力、风力等很多实验的材料。
竹材适用于具有弹性功能的教具，也适用于微小、精细的教具。加工竹材教具工艺比较简单，经过劈、削、锯、钻等简单步骤即可制作完成。北方虽不是产竹区，但如有方便的竹材，也可尝试自制竹材教具。
二、泥材料 泥材料是不含砂的粘土。可取黄泥、河泥和青台泥等，只要光滑细腻、不僻沙都可以做为泥教具的主要材料，这此材料通过塑制工艺，可制成课堂教学所需的教具和学具。
泥材料可分为生泥、熟泥。如果泥中加上染料还可变为彩泥。
泥制教具工艺简单，造型容易，可塑性强。制作时只要手捏、刀削、竹刮即可通过不同粗细加工可制做多种教具，如：计数器，珠算，几何形体，植物种子、果实模型等等。泥教具还可以进行烧结、着色等深加工，从而提高教具水平。
泥材料中还有橡皮泥。橡皮泥和泥材虽有同一属性。由于橡皮泥质地软，做较大型的教具时，需配有支架。
三、秫秸材料
秫秸材料(俗称高粱杆)表皮光滑，内瓤松软。制作教具时容易连接，固定，制作工艺简单，很适合广大农村师生用来动手自制教(学)具。
秫秸材料主要是取高粱杆最上一节与高粮穗连接的一段杆为最佳材料，有时根据自制教具所需也用下部较粗一点的主杆。秫秸材料可带皮或以使用，做成长方体、正方体、梯形、计数棒等数学教具，也可做成水轮机、汽车等自然课教具或做成磁针、静电等教具的支架等。
许多文科仿古教具也可以利用秫秸材料进行制作。只要我们认真研究，善于动脑，勇于探索，秫秸是大有作为的。地方特色的材料还有很多，需要我们不断去研究、发现。在自制教具活动中要善于发现新材料，创造新方法，摸索新工艺。只有这样，我们的自制教具工作才能得到不断发展。
第三节 自制教具的辅助材料
自制教具都是由不同材料、不同方法加工而成。因此自制教具的辅助材料也十分广泛。下面介绍粘接、焊接、电器材料和其它辅助材料。
一、粘接材料 能把各种材料紧密粘合在一起的物质叫做粘合剂。粘接是采用粘剂来进行连接的。
胶粘剂的分类方法有三种。
㈠按化学成份分类。胶粘剂可分为有机胶和无机胶两大类。
1.无机胶可分磷酸盐型，硼酸盐型，硅酸盐型三种。
2.有机胶可分为天然胶，合成胶两大类。天然胶含动物胶、植物胶，动物胶有骨胶、皮胶、虫胶等；植物胶有淀粉、糊精、松香等。
㈡按外观形态分类。可分为溶液型，乳液型，膏糊型，粉末型，胶带型和薄膜型等。
㈢按用途分类。可分为结构胶，通用胶和特种胶。
1.结构胶具有较高的粘接强度，能承受较大的负荷，有良好的耐热性。如：酚醛－丁腈、环氧－丁腈等。
2.通用胶有一定粘接强度，但不能承受较大的负荷和温度。
3.特种胶是具有某种特殊性能的胶，如导电胶，压敏胶，快干胶，导磁胶，水下胶和密封胶等。
㈣几种成品胶简介。
1.聚醋酸乙烯乳液胶(又名白乳胶)适用于木材、纸制品等的胶合。
2.“502”胶适用于铝、铜钢铁、合金等金属及硬质塑料、玻璃、尼龙、 有机玻璃等材料的胶合。
3.“914”胶对金属、电木、陶瓷、玻璃木材等有很高的粘接力，耐水、 耐潮性好，固化后体积不减少。
4.“100”胶适用于聚氯乙烯膜、泡沫塑料、金属和非金属的粘接。
㈤如买不到合适的胶，也可自己配制。下面介绍几种配制胶液。
1.快干赛璐珞胶配制胶液。取香蕉水(或丙酮)100ml，溶解约50g赛璐珞片( 废乒乓球碎片)，搅拌均匀即可，适用于木制品和赛璐珞制品。
2.塑料胶配制胶液。取氯仿(三氯甲烷)30g、苯酚40g、甲苯30g， 将三氯甲烷倒入容器中，加入苯酚，溶解后再倒入甲苯。为增强粘结效果，可加10g左右的尼龙制品， 可粘接尼龙、有机玻璃等。
3.有机玻璃胶配制胶液。粘合有机玻璃可用氯仿(三氯甲烷)。为了使氯仿不致挥发过快，可在溶液中加少许(1/5)冰醋酸。有时也可以直接用冰醋酸粘合有机玻璃，虽干得慢(24小时可粘牢)，但强度较大。
4.聚苯乙烯胶配制胶液。取聚苯乙烯碎屑10-40份溶于甲苯60-90份。制成的胶水可用于粘合聚苯乙烯制品。
5.环氧树脂胶配制胶液。取环氧树脂(基料)100g，磷苯二甲酸二丁酯(增塑剂)20g ，乙二胺(固化剂)8g。
酸制时先将环氧树脂加热到70℃-80℃，放入填充料(与被粘结物性质相近的材料粉末)和增塑剂，调匀。等冷却到50℃左右放入固化剂，按同一方向不停地搅拌，并赶气泡。等树脂呈半流体状态时，灌到需要粘合的孔隙中去，等十几到二十几小时后，即可硬化粘牢。
调配时还应注意，加热温度不要超过180℃， 粘合物表面的油污必须用四氯化碳或汽油、酒精清除，粘合处的表面宜粗糙些。
掌握以上胶粘剂的知识，基本能解决一般自制教具中的粘接问题。
二、焊接材料
自制教具的焊接一般指的是用焊锡焊接各种器件。焊锡是由锡和铅熔合而成的合金。一般含有60%的锡和40%的铅，这种焊锡常用于焊接薄金属。铅锡的比例不同，焊锡的熔点和焊接时所需要的温度也不同。对不同的焊件应选用不同的焊料和采用不同的焊接。现将一般焊锡的成分和用途
列表介绍如下：
表：焊锡的成份和用途 成分 熔点（摄氏度） 用途
铅% 锡%
25 75 257 火焰焊接
30 70 249 建筑上的或粗的白铁焊接
33 67 242 焊接铁皮、镀锌铁皮
40 60 223 焊接黄铜皮和马口铁
焊锡的质量好坏直接影响焊接的质量。自制教具一般宜选用熔点较低、表面光洁的焊锡。市场上销售的1.2-2mm的松香焊锡丝最便于在自制教具中使用。
要保证锡焊牢靠，被焊处打光以后，必须涂上助焊剂以除去氧化物和各种污垢，使焊锡与焊接物容易结合。
常用的助焊剂配制及使用范围如下：
㈠盐酸
配制方法：盐酸溶液
适用范围：马口铁，铸铁及钢皮等。
注意事项：腐蚀性强，焊后应用清水冲洗，不要用于电器设备焊接。
㈡氯化锌溶液：
适用范围：马口铁，铸铁，黄铜，铅，不锈钢和锡等。
注意事项：腐蚀性强，焊接时主生有害气体，不宜用于无线电设备。
㈢稀释氯化锌：
配制方法：将氯化锌溶液与等量的酒精混合。
适用范围：马口铁，铸铁，黄铜，铅不锈钢和锡等。
注意事项：有腐蚀性：不宜用于无线电元件的焊接。
㈣松香：
配制方法：普通松香或小提琴松香即可。
适用范围：电器，无线电元器件。
注意事项：无腐蚀性。
㈤松香、酒精：
配制方法：将松香研成粉末，加入酒精制成粘稠的溶液。
适用范围：电器，无线电元器件。
注意事项：无腐蚀作用，酒精易挥发，保存要密封。
㈥售品焊油：
配制方法：酸性焊油和盐基性焊油。
适用范围：适用于焊接一般的金属。
注意事项：酸性焊油有腐蚀性，盐基性焊油虽无腐蚀性，但会使铜件产生铜锈。
㈦硼砂：
配制方法：白色晶体，中药店可买到。
适用范围：铂、金银、铜、电阻丝等金属的溶焊。
三、电器材料
报废的半导体收音机、录音机、石英钟、计算机和电视机等是取之不尽、用之不竭的电子元件的源泉。这些电器虽然报废了，但不等于所有的零部件都已损坏。把其中完好的电子元件充分利用起来，不但能够使实验和教具的科技含量大幅度提高，并能提升一个档次。还能使教师学到现代电子技术知识。
一般电子产品都离不开晶体二极管，晶体三极管，电阻，电容等基本元件。晶体管是电子产品的心脏。因此首先介绍晶体二极管、三极管和有关电器材料。
㈠晶体二极管。晶体二极管具有单和导电特性。其主要作用有整流、稳压、检波等。常见晶体二极管的外形如图51，它们都有两根引线。
图51
㈡晶体三极管。晶体三极管有三个电极，一个是发射极，用Ｅ表示；一个是集电极用Ｃ表示；一个是基极，用Ｂ表示。晶体三极管的最大作有就是放大，主要用来放大电路中的电压、电流和功率。其外形如图52。
图52
㈢电阻器。简称电阻，它主要用来控制电路中的电压、电流大小。常用电阻的种类很多，有固定电阻和可变电阻(电位器)。电阻的形状和种类如图53。
图53
㈣电容器。简称电容，它能贮存电荷，在扩音机中起着传递交流、隔断直流和稳定电源等作用。
电容种类很多，按结构可分为固定电容、半可变电容和可变电容三种。常用的电容按介质不同又可分电解电容、云母电容、纸介电容、金属膜纸介电容和瓷介电容，其形状如图54。
图54
㈤其它电器材料。电器材料很多，如变压器，形状，指示灯泡，扬声器，导线，电池，玩具电机和保险丝等，如图55。
图55
四、油漆
常见的油漆有油脂漆，天然树脂漆，酚醛树脂漆和氨基树脂漆等。油脂漆是用干性植物油与各色颜料碾磨后，加入催干剂，再用溶剂油或松节油调制而成。耐候性比胎胶清漆好，干燥时间长。
天然树脂漆以干性油和甘油、松香脂为主，加有机溶剂成胶漆料，混合碾磨，加入催干剂。干燥性秒强，漆膜硬度高，但耐候性略差。
酚醛树脂漆。将松香性酚醛树脂与顺丁二烯酐树脂熬炼，加催干剂和200 号油漆溶剂油等。干燥性稍强，漆膜硬度稍高，但耐候性略差。
氨基树脂漆。由脲醛树脂、合成脂肪酸树脂、颜料、胶浮铝粉桨二甲苯、丁醇制成。漆膜保光、保色性好。
五、坚固零件
㈠螺钉
1.木螺钉(木螺丝)有一字槽木螺钉(又称普通木螺钉)和十字木螺钉，公制木螺钉以其直径和长充表示。
长度系列(mm)6、8、10、12、14、16、20、22、25、30、35、40。形状如图56。
图56 图57
2.机用螺钉。用于金属零件的连接，以其直径和长度表示规格。
长度系列为3.5、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30， 形状如图57。
㈡螺栓。分为沉头和半圆头螺栓，全牙螺栓与半牙螺栓，精制螺栓与精螺栓，粗牙螺栓与细牙螺栓。用于自制教具的螺栓一般都要有表面镀层，以防生锈，见图58。
㈢螺母(螺帽)。接形状分为方形、六角形和蝶形，按螺纹分有粗牙、细牙，按厚度分为普通、扁形、小六角形和六角形。
㈣垫圈。按形状分有平、斜、圆、方和弹簧垫圈。 图58
五、铆钉
铆钉可分铁、铝铆钉和铜空心铆钉等。也可自制空心、实心塑料铆钉。
第四节 自制教具的其它废旧材料
购买原材料能够开展自制教具活动，通过广泛收集废品，也能开展自制教具活动。
用于自制教具的废旧材料很多，归纳起来大体可分为金属材料、木材料、玻璃材料、纸材料、塑料材料和其它可借鉴的材料等六大类。平常只要注意收集，分类存放，自制教具时就会得心应手的各种材料。
一、金属材料
金属材料主要包括黑白铁板材料，如铁皮包装盒、盖，包装用金属片、金属条等；铝合金材料，如薄铝合金，包括易拉罐、电视废天线、铝合金门窗下角料等；铜材、钢材，如工具钢、合金钢、不锈钢、弹簧钢等；丝材，如多咱型号的铁丝下角料，废自行车辐条，废旧漆包线，各种导线下角料等；坚固材，如各种型号的铁钉，木螺钉，机螺丝，垫圈等；各种管材。这些废旧材料通过加工，精心制作，可具有精度高、导电性好、牢固性强等特点。
二、木材料
木材料主要包括天然木材，如各种包装箱、木材加工余下的边角料；人造板材，如装饰装修用的宝丽板、三合板、纤维板等边角料；棒材、管材、南方竹材等。
这些材料易加工成型，拼装组合性好，是自制教具的好材料。
三、玻璃材料
玻璃料主要包括普通平板玻璃的下角料，生活用玻璃瓶，药用输液瓶，青霉素小药瓶，光学性能好，可切割，也可粘合。只要精心研究，这些器皿可用来完成小学自然、中学化学中的多种实验。
四、纸材料
纸材料大体可分为白板纸，黄板纸，挂历纸等。用纸做教具，具有取材容易、制作简单、容易推广等特点。
五、塑料材料
塑料材料主要包括塑料板材、棒材、管材，工厂生产下角边料，各种包装瓶、盒、带、塑料袋、薄膜等日常生活废物，医用输液管、一次性注射器，各种塑料包装泡沫等。这些材料可塑性强，造型丰富。通过切割、打磨、打磨、镶嵌、粘合等工艺，能加工成各种教具和学具。
六、可借鉴材料
自制教具可借鉴的材料也很丰富。如各种节日小彩灯，各种发光小灯泡，各种玩具小电机，各种废钟表，坏玩具齿轮，气珠，胶管，各种车的内胎橡胶，废圆珠笔芯，废彩笔管等，都是各种工艺和各种实验可借鉴的较好材料。
第五节 自制教具的常用工具
一、量具
㈠木尺。木尺可分为木折尺和木直尺两种。
1.木折尺。木折尺有四折尺、六折尺、八折尺，它们的测量长度分别是500-600mm 、500-1000mm。
2.木直尺。木直尺的测量长度分别为600mm、1000mm。
㈡钢尺。钢尺可分为钢卷尺和钢直尺两种。
钢卷尺的测量长度为0-1000mm，2000mm等；钢直尺的测量长度分别为150、300、500、1000mm。
㈢游标卡尺。游标卡尺能够较精确地测量物体的内外直径、宽度、厚度和深度，教学用游标卡尺的精确度为0.1mm。
㈣螺旋千分尺。螺旋千分尺可更精确地测量细小物体的外径、宽度和厚度，精确度为0.01mm。
㈤透明塑料直尺。规格500-1000mm。
㈥卡钳。卡钳是钳工粗量圆柱和圆体时使用的工具。
二、划线工具
㈠墨斗。墨斗由圆筒、线轮和定针组成，是木工划线专用具。
㈡划线规。划线规可分直线勒线器，弹簧规，硬角规和普通圆规等。
1.直线勒线器是木工划线专用工具，它由勒子档、杆、刀片组成。
2.弹簧规和硬角规。弹簧规和硬角规是金工划线专用工具，它的规格有150mm、200mm、250mm三种。划圆最大直径分别是300、400、500mm。硬角规也可自制。
3.普通圆规。普通圆规是在薄铁板和纸上画 圆的常用工具。
㈢角尺与三角尺。
1.角尺。角尺又称曲尺、拐尺，有木制和钢制两种。一般角尺的尺翼长200-400mm ，尺柄长150-200mm。翼柄结合成直角。
2.三角尺。三角尺又称斜尺、搭尺，长度为150-200mm，尺翼与尺柄的交角一个为 90度，一个为45度。
㈣水平尺。水平尺有木制和金属制两种。水平尺用来校验物体平面是否达到水平和垂直状态。 一般水平尺的规格是150-300mm。
㈤线锤线锤是用钢制成的正圆锥体，在其上端中央设有带孔螺栓，可系一条线绳。用时手持线的上端，锤体呈自由下垂状态，视线顺着线绳来校验物体是否垂直。
㈥透明塑料三角板和量角器。
三、切削工具
㈠斧。斧有单刃和双刃之分。
㈡锯。木工锯的种类很多，下面介绍几种常用锯。
1.框锯。框锯按锯条长度及齿距不同可分为粗，中，细三种。
⑴粗锯：锯条长650-750mm，齿距4-5mm。粗锯主要用于锯割较厚的木料。
⑵中锯：锯条长550-650mm，齿距3-4mm。中锯主要用于锯割薄木料或开榫头。
⑶细锯：锯条长450-500mm，齿距2-3mm。细锯主要用于锯割较细的的木材和开榫拉肩。
2.刀锯。刀锯主要由锯刃和锯把两部分组成，可分为单面、双面、夹背刀锯等。
⑴单面刀锯：锯长350mm，一边有齿刃。根据齿刃功能不同，可分纵割和横割两种。
⑵双面刀锯：锯长300mm，两边有齿刃。两边的齿刃一般是一边为纵割锯， 另一边为横割锯。
⑶夹背刀锯：锯板长250-300mm，夹背刀锯的锯背上用钢条夹直，锯齿较细， 有纵割和横割锯之分。
3.槽锯。槽锯由手把和锯条组居，锯条约长200mm。槽锯主要用于在木料上开槽。
4.板锯。又称手锯。由于把和锯条组成，锯条长约250-750mm，齿距3-4mm。板锯主要用于较宽木板的锯割。
5.狭手锯。锯条窄而长，前端呈尖形，长度约300-400mm。 狭手锯主要用于锯割狭小的孔槽，如图75。
6.钢丝锯。又名弓锯，它是用竹片弯成弓形，两端绷装钢丝而成，钢丝上剁出锯齿形的飞棱，利用飞棱的锐刃来锯割。钢丝长约200-600mm，锯弓长800-900mm。钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
图76 图77
7.钢锯。用于金属器件加工。
㈢手工金属剪刀。剪子种类很多，自制教具常用的剪子有金属专用剪刀，普通剪刀和枝剪等。
㈣刀。用于自制教具的刀具很多，一般常用的有纸刻刀，组刻刀和刻刀等。
四、刨削工具
刨削工具按操作方式可分手推刨和电刨，按用途分可分为平刨、特形刨和轴刨等。下面介绍几种常用刨。
㈠平刨。平刨主要用于刨削木料的平面，合其增直。按刨削要求的不同，可分为长刨、中刨和短刨。长刨身长为400-500mm,中刨身长为250-380mm，短刨岙长为180-220mm，三种刨构造是一样的，如图78
㈡特形刨。特形刨可分槽(专用刨消凹槽的)、线刨(专为成品棱角处开美术线务的)、边刨(专用木料边缘裁口用的)。
㈢轴刨。用于刨削较小木料的弯曲处和圆棒表面。轴刨有钢、木两种。
五、钻凿工具
㈠凿具。是木工凿眼、剔槽的工具，常见的凿具有圆、斜、平等形状，刃口宽度一般为6.4、7.9、9.5、12.7、15.9 等。
㈡钻具。
1.自制手钻。可用钢筋或废螺丝刀改制，端尖成四角尖锥形。
2.较传统的牵钻、陀螺钻、螺纹钻等。
3.弓摇钻、手摇钻。
4.手电钻。手电钻有手枪式和手提式两种，有交、直流两用，自重2-3kg。钻孔直径为4-19mm。
5.螺旋钻用于手拧转动打孔，有的也可上钻具。
六、敲击工具
敲击工具常用的有羊角锤，鸭嘴锤，圆头锤等。
七、夹持工具
㈠台虎钳。
㈡拼板夹具。木工粘板用。
八、锉磨工具
㈠木锉。按锉齿大小可分为粗，中、细三种。
㈡钢锉。按形状可分为扁锉，圆锉，半圆锉，方锉和三角锉等；按锉纹密度可分为1号(粗齿)，2号(中齿)，3号(细齿)，4号和5号等五种。
㈢磨石。磨石可分水磨石和油磨石。
㈣砂纸。砂纸可分纸砂纸，水砂纸和砂布等。纸砂纸用于磨光木件，水砂纸用地沾水打磨物件，砂布多用于打磨金属件。
九、通用工具
㈠钳。钳子种类很多，大体可分为老虎钳，扁嘴钳，尖嘴钳，弯嘴钳，偏口钳和剥线钳等。
㈡活板手。分类见表。 单位：mm 扳手长度 100 150 200 250
取大开口宽度 14 19 24 39
㈢螺丝旋具。螺丝旋具(也称螺缘丝刀、启子、改锥)可分一字形和十字形两种。
㈣电烙铁。按功率可分20Ｗ－150Ｗ等。
㈤验电笔。
㈥万用表。
硬脚规可画较大的圆。
制作方法：
找一根200mm长、φ10mm的钢筋棍，一头打磨成尖形。由尖往上150mm处横焊一个50mm长、6mm、长度为550mm的钢筋，一头打磨成尖形,在距尖端150mm处弯成90度的角,如图45。画圆时，手握住中心部位，以中心轴带动活动轴,就画出圆了。 图45
第八节 粘合方法
一、平板玻璃的粘合
平板玻璃的粘合剂一般有502胶、白乳胶、玻璃胶三种，三种胶各有所长。502胶具有粘合速干的特点，但它较脆，经不起敲击。白乳胶具有胶合牢固，透明性能好等特点，但它干得较慢，胶合时间较长。掌握了这些胶的性能后，可采用两种胶结合粘接法。粘合时先在需粘合部位中间涂上白乳胶，两边各留10mm的长度不涂白乳胶。涂好后组装玻璃。这时两边各滴一滴502胶，过一会就可固定了。这种方法可粘成各种演示箱、玻璃罩等。 如做小水槽,可在内缝涂上一层玻璃胶,这样既能增大玻璃的拉力，又可防漏水。
二、木材的粘合
粘合木材的胶种类很多，目前最常用的有皮骨胶和白乳胶。这两种胶都是粘合木材较理想的粘合剂。皮骨胶是一种热性胶，使用时需熬制，使用中还需保温。白乳胶使用较方便，但怕水、怕冻，在空气中容易挥发、凝固，用后应及时密封。
木材粘合要注意以下几点：一是粘接的木材要干燥，否则粘合处易干裂。二是粘合处涂胶要均匀。三是胶合后胶不干不能加工。只要了解了胶的性能，掌握了粘合的要领，自制教具中就能较理想的粘合木材。
三、纸的粘合
纸的粘合是纸教具、纸学具制作中的一个十分重要的工序。纸的粘合剂有：浆糊，透明胶水，白乳胶等。这几种胶中白乳胶可为最佳选择。使用时最好用小排笔刷胶。这样可做到较均匀地将胶涂在纸面上。涂胶时不要涂得过多，过多干燥困难，同时粘合处容易滑动和弄脏作品。一般涂上粘合剂的部位，需待稍干后再粘合，这样可以加快粘合速度。为了防止粘合处在干燥前张开或移动。可用夹子或曲别针等临时固定，待粘合处干透、牢固后再取下。
第九节 塑料管、玻璃管与其它物体的连接
一、塑料管直接与其他铁、铝罐连接方法是：首先把连接的塑料管一头用小钢锉锉成锥形后，用铁锥子把铁或铝罐锥成比塑料管略小的孔，把锉成锥形一头的管挤进罐孔中，为了使接头牢固，挤压后最好在接口处点一滴502胶水，这种方法叫硬连接。
二、玻璃管、塑料管与铁、铝罐、玻璃瓶等连接。
首先是把容器打孔。孔径略大安装管。然后采取软连接的方法，把容器孔先塞入一段胶管 (橡胶、乳胶管都可以，若用圆珠笔芯连接，可先按装一段自行车用的气门芯乳胶管)，然后再把塑料管、 玻璃管等细心地插入软胶管中。就可牢固地连接住了，如图46。软连接与硬连接在自制教具中应用十分广泛。这两种方法各有所长，在自制教具中应根据不同情况选用。
第十节 微型顶珠、轴与轴套的制作
一、顶珠的制作
自制教具中的很多转动装置多是采用顶珠转动。“顶珠”是用废圆珠笔芯上面安上一个子母扣制成的。使用时子母扣可以与多种实验装置连接。如：子母扣上安上被磁化的针，可用顶珠的方法做成磁针；安上塑料片，可做静电实验。
二、轴与轴套的制作
自制教具中有些转动是采用轴与轴套转动的方法来完成的。轴套用的材料是废圆珠笔芯铜头，加工方法是：首先把废圆珠笔芯的铜应放在火上烧，除去残存的油质。再把头前的小珠去掉，用锉把锥形头锉平，即可做成精制的小轴套。轴一般用大头针代替，大头针的粗细与轴套正好配套，转动非常灵敏，人们称这样的轴与套为微型轴套。
第十一节 铆钉的制作技巧
自制教具中连接和转动离不开铆钉。下面介绍几种自制的铆钉。
一、塑料铆钉的制作
塑料铆钉是用废塑料皮、实心塑料绳为原料制作的。需做钉帽的一头用蜡烛加热，待熔化后离开火焰，平放在铁板或玻璃板上，稍一加力钉帽就做成了。铆钉的钉杆长短根据教具需要而定。
二、铝、铁铆钉的制作
原材料的废铝丝和废铁丝。做钉帽的一头用钳子加紧，然后用小铁锤沿铁丝头外沿轻轻转动敲击，帽就做成了。铆钉的长短也根据教具的长短而定，一般常用的铆钉长6mm 左右。自制教具一般都事先备好一些材料和铆钉，这样可节省制作教具的时间。
第十二节 泥与秫秸的加工
一、泥料的配制及加工
泥教具是以粘土为主要材料，并通过塑制、着色等工艺来完成的。泥土原料可取黄泥、河泥，只要光滑细腻、不含砂土的粘土都可作为泥土原料。泥土教具制作非常简单，它的制作工艺主要包括手捏、刀削、竹刮等。要想做好泥土教具，泥料的配制非常重要。
下面介绍泥料的配制方法：
配制泥料，首先要用细筛子筛除粘土中的杂质。然后将粘土用水泡透或用锅蒸泡的泥土中要酌情掺入少量的细砂或捣碎的棉花进行炼制。直到搓成小球或压饼后边缘不裂为宜。
泥土教具做出后应放在阴凉处晾干，对有裂痕部位，可能用泥料及时填补。干后，用细沙布打光、着色、刷漆。如做的教具只需单一颜色，可在配料时加入带色的广告粉，泥就成了彩色泥了。
二、秫秸教具的加工
秫秸(俗称高粮杆)表皮光滑、内瓤松软，用它做教具易连接、固定，方法简单。秫秸教具的辅助材料有铁丝、大头针、竹签等。秫秸教具可带皮做，也可去皮做。这要根据教具需要而定。
下面介绍几种加工方法：
㈠十字连接法。两根秫秸做教具，如需十字交叉，制作时可在两根秫秸连接处互开一个能容一根秫秸的半槽，然后互成十字，扣在一起连接即可，如图47。
㈡丁字插皮连接法。如需丁字连接时，右在连接头处两边削成斜坡，去掉皮内的瓤，然后插在需连接处。这样连接即严实又美观。为了牢固还需插下一根竹签，如图48。
图48 图49
㈢排穿连接法。如需成排连接做教具，可用细铁丝连接，如图49。
秫秸的连接法很多，如皮杆连接、杆瓤连接等，需要教具研制者根据所需要定。秫秸教具做好之后，一般都在外面刷上一层清漆。这样即可防潮、防水，又增加了光泽，还能延长教具的使用寿命。
第四章 自制教具的常用材料和工具
自制教具的材料一是成材，二是取材于社会生活遗弃物和工厂下角料，按分类大体可分自制教具的主要材料，地方物色材料，辅助材料和其它废旧材料等四大类。本章将对这四大类材料进行介绍。
第一节 自制教具的主要材料
自制教具的主要材料大体可分为金属材料、木材料、玻璃材料、纸材料和塑料材料等。
一、金属材料
金属材料分板材、管材、型材和丝材。
㈠钢板材。钢板材分冷轧板和热轧板两大类。厚度在4mm以下的叫薄板，4-25mm 的叫中板，25mm以上的叫厚板。常见的钢板按品种又可分为普通薄钢板、镀锌薄钢板和镀锡薄铁板等。
薄钢板每m2的质量如下：厚度mm质量(kg/m2)
厚度 0.20 0.25 0.30 0.40
质量 1.570 1.963 2.355 3.140
厚度 0.45 0.50 0.55 0.60
质量 3.533 3.925 4.318 4.710
厚度 0.70 0.75 0.80 0.90
质量 5.495 5.888 6.280 7.065
厚度 1.00 1.10 1.20 1.25
质量 7.850 8.635 9.420 9.813
厚度 1.40 1.50 1.60 1.80
质量 10.99 11.78 12.56 14.13
厚度 2.00 2.20 2.50 2.80
质量 15.70 17.27 19.63 21.98
厚度 3.00 3.20 3.50 3.80
质量 23.55 25.12 27.48 29.83
㈡钢管材。钢管材可分为有缝钢管和无缝钢管两大类。
有缝钢管分为焊接钢管和薄壁焊接钢管。
一般电焊薄壁钢管是由半软钢带经成型加工、焊接及表面处理后而成型。无缝钢管又有热轧和冷轧无逢钢管之分。热轧无缝钢管尺寸规格一般外径32-630mm，壁厚0.25-14mm。
钢管断面形状常见的一般有圆形和方形两种，见图50 图50
㈢钢型材。钢型材按断面形状可分为圆、方、扁、六角、工字和槽形。
㈣钢丝(俗称铁丝)。
常用钢丝 直径 换算抗拉强度（千克/千米） 理论重量（千克/千米）
线号28 0.35 140 0.75
线号25 0.5 130 1.50
线号22 0.7 120 3.02
线号19 1.0 120 6.17
线号26 1.6 110 15.8
线号24 2.0 110 24.7
线号22 2.5 110 38.5
线号20 3.0 100 55.5
线号8 4.0 90 98.7
二、木材料
木材料可分为天然木材，胶合板材和人造板材等。
㈠天然木材。天然木材可分为板材和方材两大类。板材厚度18mm 以下叫薄板， 厚度19-35mm叫中板，厚度36-65mm叫厚板，厚度在66mm以上为特厚板。方材宽、厚乘积为54cm2以下的叫小方材，55-100cm2叫中方材，101-225cm2叫大方材，226cm2以上叫特大方材。
㈡胶合板。胶合板有三层胶合板(厚度为3mm)，五层胶合板(厚度为5-6mm， 还有七层胶合板等。)
㈢人造板材。人造板材种类很多，常见的有纤维板、刨花板等。纤维板是由纤维或木桨挤压而成，分硬质、半质和软质三种。
常见的规格见下表。 单位：mm
幅面尺寸（长*宽） 厚度
1220*610 1830*915 3
2135*915 1830*1220 4
2440*1220 5490*1220 5
木材料中还有合成材料和塑料贴面板材等。
三、玻璃材料
玻璃材料可分为普通平板玻璃、钢化玻璃、浮法玻璃和磨砂玻璃等。
㈠普通平板玻璃(又称片玻璃)。普通平板玻璃的厚度可分为2、3、4、5、6mm 几种，特殊的可达8mm。厚2mm的平板玻璃每10m2为一标准箱，重量50kg。
㈡钢化玻璃(又称强化玻璃)。钢化玻璃有钢化玻璃器皿，钢化玻璃板件等，它是经风冷淬法处理的平板玻璃。
㈢浮法玻璃。浮法玻璃的主要工艺是在锡液面上使玻璃飘浮成型。它的厚度有3、4、5、6mm几种，浮法玻璃可分为普通浮、电浮、着色吸热浮等。
㈣磨砂玻璃。(又称毛玻璃)。它的主要规格有20000mm×800mm×(3、5、6)mm。
除此上，还有玻璃纤维、玻璃钢等等。
四、纸材料
纸按使用要求可分为书写纸，图画纸，印刷纸，包装纸和装饰纸等。
常见纸的特点及用途如下。
1.图画纸洁白光滑、耐水、不起毛，用于水彩画，铅笔画和木炭画。
2.书写纸洁白、光滑，用于钢笔书法。
3.印刷纸平滑、洁白、组织均匀、伸缩性小，用于图片和文字的胶板印刷。
4.牛皮纸黄褐色，坚韧，用于包装。
5.皱纹纸是用刮刀铲出或压出皱纹，用于饰或生活用纸。
废旧纸或包装纸经加工还可得到纸桨，纸桨是制作立体地形模型的好材料( 纸桨的制作详见“工艺部分”)。
五、塑料材料
塑料材料具有可塑性，密度小，强度大，耐油、耐磨、绝缘、抗腐易塑成型等优点。有的塑料透明性能好，有的弹性好。它可分为热塑性、热固性料两种。
㈠常见的热塑性塑料有聚氯乙烯，聚乙稀，聚苯乙烯，尼龙和有机玻璃。热塑性料在受热时熔融，冷却后固结成型。
㈡常见的热固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料及环氧树脂塑料等。热固性塑料在受热受压后，先软化，并有部分熔融，然后为不熔性固体。塑料的成型工艺简便，可在400 ℃以下实施压制、挤出、注塑、单体聚合、离心浇铸等工艺。
第二节 自制教具的地方特色材料
随着自制教具工作的不断深入，自制教具的材料也随着发展，一些地区利用地方特色材料研制出了具有地方特色的教具和学具。下面介绍竹、泥、秫秸三种地方特色的材料。
一、竹材料
我国南方有丰富的竹材、竹材料为农村中小学自制教具提供了充足的材料来源。竹子材料呈筒状，有密封节，表面细腻光滑，弹性较好。略粗一点的竹筒可做为传声、惯性、反冲等很多实验的器皿和材料，略细的筒状竹子材料，可做为光的传播、太阳测高仪、弹簧秤等很多实验的材料。粗、细材下角料经加工后可做竹蜻蜒、风向计、水力、风力等很多实验的材料。
竹材适用于具有弹性功能的教具，也适用于微小、精细的教具。加工竹材教具工艺比较简单，经过劈、削、锯、钻等简单步骤即可制作完成。北方虽不是产竹区，但如有方便的竹材，也可尝试自制竹材教具。
二、泥材料 泥材料是不含砂的粘土。可取黄泥、河泥和青台泥等，只要光滑细腻、不僻沙都可以做为泥教具的主要材料，这此材料通过塑制工艺，可制成课堂教学所需的教具和学具。
泥材料可分为生泥、熟泥。如果泥中加上染料还可变为彩泥。
泥制教具工艺简单，造型容易，可塑性强。制作时只要手捏、刀削、竹刮即可通过不同粗细加工可制做多种教具，如：计数器，珠算，几何形体，植物种子、果实模型等等。泥教具还可以进行烧结、着色等深加工，从而提高教具水平。
泥材料中还有橡皮泥。橡皮泥和泥材虽有同一属性。由于橡皮泥质地软，做较大型的教具时，需配有支架。
三、秫秸材料
秫秸材料(俗称高粱杆)表皮光滑，内瓤松软。制作教具时容易连接，固定，制作工艺简单，很适合广大农村师生用来动手自制教(学)具。
秫秸材料主要是取高粱杆最上一节与高粮穗连接的一段杆为最佳材料，有时根据自制教具所需也用下部较粗一点的主杆。秫秸材料可带皮或以使用，做成长方体、正方体、梯形、计数棒等数学教具，也可做成水轮机、汽车等自然课教具或做成磁针、静电等教具的支架等。
许多文科仿古教具也可以利用秫秸材料进行制作。只要我们认真研究，善于动脑，勇于探索，秫秸是大有作为的。地方特色的材料还有很多，需要我们不断去研究、发现。在自制教具活动中要善于发现新材料，创造新方法，摸索新工艺。只有这样，我们的自制教具工作才能得到不断发展。
第三节 自制教具的辅助材料
自制教具都是由不同材料、不同方法加工而成。因此自制教具的辅助材料也十分广泛。下面介绍粘接、焊接、电器材料和其它辅助材料。
一、粘接材料 能把各种材料紧密粘合在一起的物质叫做粘合剂。粘接是采用粘剂来进行连接的。
胶粘剂的分类方法有三种。
㈠按化学成份分类。胶粘剂可分为有机胶和无机胶两大类。
1.无机胶可分磷酸盐型，硼酸盐型，硅酸盐型三种。
2.有机胶可分为天然胶，合成胶两大类。天然胶含动物胶、植物胶，动物胶有骨胶、皮胶、虫胶等；植物胶有淀粉、糊精、松香等。
㈡按外观形态分类。可分为溶液型，乳液型，膏糊型，粉末型，胶带型和薄膜型等。
㈢按用途分类。可分为结构胶，通用胶和特种胶。
1.结构胶具有较高的粘接强度，能承受较大的负荷，有良好的耐热性。如：酚醛－丁腈、环氧－丁腈等。
2.通用胶有一定粘接强度，但不能承受较大的负荷和温度。
3.特种胶是具有某种特殊性能的胶，如导电胶，压敏胶，快干胶，导磁胶，水下胶和密封胶等。
㈣几种成品胶简介。
1.聚醋酸乙烯乳液胶(又名白乳胶)适用于木材、纸制品等的胶合。
2.“502”胶适用于铝、铜钢铁、合金等金属及硬质塑料、玻璃、尼龙、 有机玻璃等材料的胶合。
3.“914”胶对金属、电木、陶瓷、玻璃木材等有很高的粘接力，耐水、 耐潮性好，固化后体积不减少。
4.“100”胶适用于聚氯乙烯膜、泡沫塑料、金属和非金属的粘接。
㈤如买不到合适的胶，也可自己配制。下面介绍几种配制胶液。
1.快干赛璐珞胶配制胶液。取香蕉水(或丙酮)100ml，溶解约50g赛璐珞片( 废乒乓球碎片)，搅拌均匀即可，适用于木制品和赛璐珞制品。
2.塑料胶配制胶液。取氯仿(三氯甲烷)30g、苯酚40g、甲苯30g， 将三氯甲烷倒入容器中，加入苯酚，溶解后再倒入甲苯。为增强粘结效果，可加10g左右的尼龙制品， 可粘接尼龙、有机玻璃等。
3.有机玻璃胶配制胶液。粘合有机玻璃可用氯仿(三氯甲烷)。为了使氯仿不致挥发过快，可在溶液中加少许(1/5)冰醋酸。有时也可以直接用冰醋酸粘合有机玻璃，虽干得慢(24小时可粘牢)，但强度较大。
4.聚苯乙烯胶配制胶液。取聚苯乙烯碎屑10-40份溶于甲苯60-90份。制成的胶水可用于粘合聚苯乙烯制品。
5.环氧树脂胶配制胶液。取环氧树脂(基料)100g，磷苯二甲酸二丁酯(增塑剂)20g ，乙二胺(固化剂)8g。
酸制时先将环氧树脂加热到70℃-80℃，放入填充料(与被粘结物性质相近的材料粉末)和增塑剂，调匀。等冷却到50℃左右放入固化剂，按同一方向不停地搅拌，并赶气泡。等树脂呈半流体状态时，灌到需要粘合的孔隙中去，等十几到二十几小时后，即可硬化粘牢。
调配时还应注意，加热温度不要超过180℃， 粘合物表面的油污必须用四氯化碳或汽油、酒精清除，粘合处的表面宜粗糙些。
掌握以上胶粘剂的知识，基本能解决一般自制教具中的粘接问题。
二、焊接材料
自制教具的焊接一般指的是用焊锡焊接各种器件。焊锡是由锡和铅熔合而成的合金。一般含有60%的锡和40%的铅，这种焊锡常用于焊接薄金属。铅锡的比例不同，焊锡的熔点和焊接时所需要的温度也不同。对不同的焊件应选用不同的焊料和采用不同的焊接。现将一般焊锡的成分和用途
列表介绍如下：
表：焊锡的成份和用途 成分 熔点（摄氏度） 用途
铅% 锡%
25 75 257 火焰焊接
30 70 249 建筑上的或粗的白铁焊接
33 67 242 焊接铁皮、镀锌铁皮
40 60 223 焊接黄铜皮和马口铁
焊锡的质量好坏直接影响焊接的质量。自制教具一般宜选用熔点较低、表面光洁的焊锡。市场上销售的1.2-2mm的松香焊锡丝最便于在自制教具中使用。
要保证锡焊牢靠，被焊处打光以后，必须涂上助焊剂以除去氧化物和各种污垢，使焊锡与焊接物容易结合。
常用的助焊剂配制及使用范围如下：
㈠盐酸
配制方法：盐酸溶液
适用范围：马口铁，铸铁及钢皮等。
注意事项：腐蚀性强，焊后应用清水冲洗，不要用于电器设备焊接。
㈡氯化锌溶液：
适用范围：马口铁，铸铁，黄铜，铅，不锈钢和锡等。
注意事项：腐蚀性强，焊接时主生有害气体，不宜用于无线电设备。
㈢稀释氯化锌：
配制方法：将氯化锌溶液与等量的酒精混合。
适用范围：马口铁，铸铁，黄铜，铅不锈钢和锡等。
注意事项：有腐蚀性：不宜用于无线电元件的焊接。
㈣松香：
配制方法：普通松香或小提琴松香即可。
适用范围：电器，无线电元器件。
注意事项：无腐蚀性。
㈤松香、酒精：
配制方法：将松香研成粉末，加入酒精制成粘稠的溶液。
适用范围：电器，无线电元器件。
注意事项：无腐蚀作用，酒精易挥发，保存要密封。
㈥售品焊油：
配制方法：酸性焊油和盐基性焊油。
适用范围：适用于焊接一般的金属。
注意事项：酸性焊油有腐蚀性，盐基性焊油虽无腐蚀性，但会使铜件产生铜锈。
㈦硼砂：
配制方法：白色晶体，中药店可买到。
适用范围：铂、金银、铜、电阻丝等金属的溶焊。
三、电器材料
报废的半导体收音机、录音机、石英钟、计算机和电视机等是取之不尽、用之不竭的电子元件的源泉。这些电器虽然报废了，但不等于所有的零部件都已损坏。把其中完好的电子元件充分利用起来，不但能够使实验和教具的科技含量大幅度提高，并能提升一个档次。还能使教师学到现代电子技术知识。
一般电子产品都离不开晶体二极管，晶体三极管，电阻，电容等基本元件。晶体管是电子产品的心脏。因此首先介绍晶体二极管、三极管和有关电器材料。
㈠晶体二极管。晶体二极管具有单和导电特性。其主要作用有整流、稳压、检波等。常见晶体二极管的外形如图51，它们都有两根引线。
图51
㈡晶体三极管。晶体三极管有三个电极，一个是发射极，用Ｅ表示；一个是集电极用Ｃ表示；一个是基极，用Ｂ表示。晶体三极管的最大作有就是放大，主要用来放大电路中的电压、电流和功率。其外形如图52。
图52
㈢电阻器。简称电阻，它主要用来控制电路中的电压、电流大小。常用电阻的种类很多，有固定电阻和可变电阻(电位器)。电阻的形状和种类如图53。
图53
㈣电容器。简称电容，它能贮存电荷，在扩音机中起着传递交流、隔断直流和稳定电源等作用。
电容种类很多，按结构可分为固定电容、半可变电容和可变电容三种。常用的电容按介质不同又可分电解电容、云母电容、纸介电容、金属膜纸介电容和瓷介电容，其形状如图54。
图54
㈤其它电器材料。电器材料很多，如变压器，形状，指示灯泡，扬声器，导线，电池，玩具电机和保险丝等，如图55。
图55
四、油漆
常见的油漆有油脂漆，天然树脂漆，酚醛树脂漆和氨基树脂漆等。油脂漆是用干性植物油与各色颜料碾磨后，加入催干剂，再用溶剂油或松节油调制而成。耐候性比胎胶清漆好，干燥时间长。
天然树脂漆以干性油和甘油、松香脂为主，加有机溶剂成胶漆料，混合碾磨，加入催干剂。干燥性秒强，漆膜硬度高，但耐候性略差。
酚醛树脂漆。将松香性酚醛树脂与顺丁二烯酐树脂熬炼，加催干剂和200 号油漆溶剂油等。干燥性稍强，漆膜硬度稍高，但耐候性略差。
氨基树脂漆。由脲醛树脂、合成脂肪酸树脂、颜料、胶浮铝粉桨二甲苯、丁醇制成。漆膜保光、保色性好。
五、坚固零件
㈠螺钉
1.木螺钉(木螺丝)有一字槽木螺钉(又称普通木螺钉)和十字木螺钉，公制木螺钉以其直径和长充表示。
长度系列(mm)6、8、10、12、14、16、20、22、25、30、35、40。形状如图56。
图56 图57
2.机用螺钉。用于金属零件的连接，以其直径和长度表示规格。
长度系列为3.5、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30， 形状如图57。
㈡螺栓。分为沉头和半圆头螺栓，全牙螺栓与半牙螺栓，精制螺栓与精螺栓，粗牙螺栓与细牙螺栓。用于自制教具的螺栓一般都要有表面镀层，以防生锈，见图58。
㈢螺母(螺帽)。接形状分为方形、六角形和蝶形，按螺纹分有粗牙、细牙，按厚度分为普通、扁形、小六角形和六角形。
㈣垫圈。按形状分有平、斜、圆、方和弹簧垫圈。 图58
五、铆钉
铆钉可分铁、铝铆钉和铜空心铆钉等。也可自制空心、实心塑料铆钉。
第四节 自制教具的其它废旧材料
购买原材料能够开展自制教具活动，通过广泛收集废品，也能开展自制教具活动。
用于自制教具的废旧材料很多，归纳起来大体可分为金属材料、木材料、玻璃材料、纸材料、塑料材料和其它可借鉴的材料等六大类。平常只要注意收集，分类存放，自制教具时就会得心应手的各种材料。
一、金属材料
金属材料主要包括黑白铁板材料，如铁皮包装盒、盖，包装用金属片、金属条等；铝合金材料，如薄铝合金，包括易拉罐、电视废天线、铝合金门窗下角料等；铜材、钢材，如工具钢、合金钢、不锈钢、弹簧钢等；丝材，如多咱型号的铁丝下角料，废自行车辐条，废旧漆包线，各种导线下角料等；坚固材，如各种型号的铁钉，木螺钉，机螺丝，垫圈等；各种管材。这些废旧材料通过加工，精心制作，可具有精度高、导电性好、牢固性强等特点。
二、木材料
木材料主要包括天然木材，如各种包装箱、木材加工余下的边角料；人造板材，如装饰装修用的宝丽板、三合板、纤维板等边角料；棒材、管材、南方竹材等。
这些材料易加工成型，拼装组合性好，是自制教具的好材料。
三、玻璃材料
玻璃料主要包括普通平板玻璃的下角料，生活用玻璃瓶，药用输液瓶，青霉素小药瓶，光学性能好，可切割，也可粘合。只要精心研究，这些器皿可用来完成小学自然、中学化学中的多种实验。
四、纸材料
纸材料大体可分为白板纸，黄板纸，挂历纸等。用纸做教具，具有取材容易、制作简单、容易推广等特点。
五、塑料材料
塑料材料主要包括塑料板材、棒材、管材，工厂生产下角边料，各种包装瓶、盒、带、塑料袋、薄膜等日常生活废物，医用输液管、一次性注射器，各种塑料包装泡沫等。这些材料可塑性强，造型丰富。通过切割、打磨、打磨、镶嵌、粘合等工艺，能加工成各种教具和学具。
六、可借鉴材料
自制教具可借鉴的材料也很丰富。如各种节日小彩灯，各种发光小灯泡，各种玩具小电机，各种废钟表，坏玩具齿轮，气珠，胶管，各种车的内胎橡胶，废圆珠笔芯，废彩笔管等，都是各种工艺和各种实验可借鉴的较好材料。
第五节 自制教具的常用工具
一、量具
㈠木尺。木尺可分为木折尺和木直尺两种。
1.木折尺。木折尺有四折尺、六折尺、八折尺，它们的测量长度分别是500-600mm 、500-1000mm。
2.木直尺。木直尺的测量长度分别为600mm、1000mm。
㈡钢尺。钢尺可分为钢卷尺和钢直尺两种。
钢卷尺的测量长度为0-1000mm，2000mm等；钢直尺的测量长度分别为150、300、500、1000mm。
㈢游标卡尺。游标卡尺能够较精确地测量物体的内外直径、宽度、厚度和深度，教学用游标卡尺的精确度为0.1mm。
㈣螺旋千分尺。螺旋千分尺可更精确地测量细小物体的外径、宽度和厚度，精确度为0.01mm。
㈤透明塑料直尺。规格500-1000mm。
㈥卡钳。卡钳是钳工粗量圆柱和圆体时使用的工具。
二、划线工具
㈠墨斗。墨斗由圆筒、线轮和定针组成，是木工划线专用具。
㈡划线规。划线规可分直线勒线器，弹簧规，硬角规和普通圆规等。
1.直线勒线器是木工划线专用工具，它由勒子档、杆、刀片组成。
2.弹簧规和硬角规。弹簧规和硬角规是金工划线专用工具，它的规格有150mm、200mm、250mm三种。划圆最大直径分别是300、400、500mm。硬角规也可自制。
3.普通圆规。普通圆规是在薄铁板和纸上画 圆的常用工具。
㈢角尺与三角尺。
1.角尺。角尺又称曲尺、拐尺，有木制和钢制两种。一般角尺的尺翼长200-400mm ，尺柄长150-200mm。翼柄结合成直角。
2.三角尺。三角尺又称斜尺、搭尺，长度为150-200mm，尺翼与尺柄的交角一个为 90度，一个为45度。
㈣水平尺。水平尺有木制和金属制两种。水平尺用来校验物体平面是否达到水平和垂直状态。 一般水平尺的规格是150-300mm。
㈤线锤线锤是用钢制成的正圆锥体，在其上端中央设有带孔螺栓，可系一条线绳。用时手持线的上端，锤体呈自由下垂状态，视线顺着线绳来校验物体是否垂直。
㈥透明塑料三角板和量角器。
三、切削工具
㈠斧。斧有单刃和双刃之分。
㈡锯。木工锯的种类很多，下面介绍几种常用锯。
1.框锯。框锯按锯条长度及齿距不同可分为粗，中，细三种。
⑴粗锯：锯条长650-750mm，齿距4-5mm。粗锯主要用于锯割较厚的木料。
⑵中锯：锯条长550-650mm，齿距3-4mm。中锯主要用于锯割薄木料或开榫头。
⑶细锯：锯条长450-500mm，齿距2-3mm。细锯主要用于锯割较细的的木材和开榫拉肩。
2.刀锯。刀锯主要由锯刃和锯把两部分组成，可分为单面、双面、夹背刀锯等。
⑴单面刀锯：锯长350mm，一边有齿刃。根据齿刃功能不同，可分纵割和横割两种。
⑵双面刀锯：锯长300mm，两边有齿刃。两边的齿刃一般是一边为纵割锯， 另一边为横割锯。
⑶夹背刀锯：锯板长250-300mm，夹背刀锯的锯背上用钢条夹直，锯齿较细， 有纵割和横割锯之分。
3.槽锯。槽锯由手把和锯条组居，锯条约长200mm。槽锯主要用于在木料上开槽。
4.板锯。又称手锯。由于把和锯条组成，锯条长约250-750mm，齿距3-4mm。板锯主要用于较宽木板的锯割。
5.狭手锯。锯条窄而长，前端呈尖形，长度约300-400mm。 狭手锯主要用于锯割狭小的孔槽，如图75。
6.钢丝锯。又名弓锯，它是用竹片弯成弓形，两端绷装钢丝而成，钢丝上剁出锯齿形的飞棱，利用飞棱的锐刃来锯割。钢丝长约200-600mm，锯弓长800-900mm。钢丝锯主要用于锯割复杂的曲线和开孔。
图76 图77
7.钢锯。用于金属器件加工。
㈢手工金属剪刀。剪子种类很多，自制教具常用的剪子有金属专用剪刀，普通剪刀和枝剪等。
㈣刀。用于自制教具的刀具很多，一般常用的有纸刻刀，组刻刀和刻刀等。
四、刨削工具
刨削工具按操作方式可分手推刨和电刨，按用途分可分为平刨、特形刨和轴刨等。下面介绍几种常用刨。
㈠平刨。平刨主要用于刨削木料的平面，合其增直。按刨削要求的不同，可分为长刨、中刨和短刨。长刨身长为400-500mm,中刨身长为250-380mm，短刨岙长为180-220mm，三种刨构造是一样的，如图78
㈡特形刨。特形刨可分槽(专用刨消凹槽的)、线刨(专为成品棱角处开美术线务的)、边刨(专用木料边缘裁口用的)。
㈢轴刨。用于刨削较小木料的弯曲处和圆棒表面。轴刨有钢、木两种。
五、钻凿工具
㈠凿具。是木工凿眼、剔槽的工具，常见的凿具有圆、斜、平等形状，刃口宽度一般为6.4、7.9、9.5、12.7、15.9 等。
㈡钻具。
1.自制手钻。可用钢筋或废螺丝刀改制，端尖成四角尖锥形。
2.较传统的牵钻、陀螺钻、螺纹钻等。
3.弓摇钻、手摇钻。
4.手电钻。手电钻有手枪式和手提式两种，有交、直流两用，自重2-3kg。钻孔直径为4-19mm。
5.螺旋钻用于手拧转动打孔，有的也可上钻具。
六、敲击工具
敲击工具常用的有羊角锤，鸭嘴锤，圆头锤等。
七、夹持工具
㈠台虎钳。
㈡拼板夹具。木工粘板用。
八、锉磨工具
㈠木锉。按锉齿大小可分为粗，中、细三种。
㈡钢锉。按形状可分为扁锉，圆锉，半圆锉，方锉和三角锉等；按锉纹密度可分为1号(粗齿)，2号(中齿)，3号(细齿)，4号和5号等五种。
㈢磨石。磨石可分水磨石和油磨石。
㈣砂纸。砂纸可分纸砂纸，水砂纸和砂布等。纸砂纸用于磨光木件，水砂纸用地沾水打磨物件，砂布多用于打磨金属件。
九、通用工具
㈠钳。钳子种类很多，大体可分为老虎钳，扁嘴钳，尖嘴钳，弯嘴钳，偏口钳和剥线钳等。
㈡活板手。分类见表。 单位：mm 扳手长度 100 150 200 250
取大开口宽度 14 19 24 39
㈢螺丝旋具。螺丝旋具(也称螺缘丝刀、启子、改锥)可分一字形和十字形两种。
㈣电烙铁。按功率可分20Ｗ－150Ｗ等。
㈤验电笔。
㈥万用表。