Сегодня многие люди, как взрослые, так и дети, хотят выжигать по дереву. У этого вида хобби даже есть название - пирография. Еще с древних времен возник данный вид искусства, его суть заключается в изображении рисунков на дереве на твердой поверхности так, чтобы запечатлеть картинку на длительное время. Для этого используют сильно разогретый предмет, который будет плавить поверхность, тем самым оставляя следы.
Какие материалы необходимо использовать? В качестве основы для будущего изображения выбирают в частности древесину, так как это один из самых податливых, дешевых и наиболее доступных материалов для выжигания.
Несомненно, каждый человек хоть раз, но все же видел в живую плоды пирографии. В переводе это слово означает изображение с помощью огня. Выглядит действительно завораживающе.
Наверняка каждому человеку приходилось не раз удивляться красоте рисунков и узоров на дереве. Выжигание по дереву, как и рисование - кропотливый и большой труд. Те, кто творят с «помощью огня», как и скульпторы с художниками - очень восприимчивы к окружающему миру, ведь это есть основное условие, чтобы создавать шедевры. Шедевр, в данном случае - не просто изобразить чье-то лицо или элемент природы, а передать каждую черточку, даже самую мелочь, отобразить настроение, выражение глаз (если это человек). И все это на одной маленькой дощечке.
Есть несколько видов выжигания
С помощью магазинного устройства (имеется в виду купленный в магазине по разработке какой-либо компании).
- Используя самодельные выжигатели по дереву (то есть тот элемент, который вы изготовите из своих материалов).
- С помощью солнца и линзы. Этот способ используют многие дети, которым нечего делать на солнышке, но его применяли еще древние люди для получения костра или передачи любой информации другим племенам с помощью рисунка на коре.
На сегодняшний день, самым актуальным является самодельный выжигатель по дереву, так как солнце есть не всегда, и мы не древние люди в безвыходной ситуации. А при покупке нового устройства придется потратить немалую сумму денег.
Чтобы сделать его самостоятельно, необходимо иметь понятие об устройстве любого магазинного аналога. При правильном подходе можно разработать более функциональные и качественные выжигатели по дереву.
Из чего состоит магазинный элемент?
Его мы можем рассмотреть только внешне. А внутреннюю часть можно увидеть на чертеже. Схема выжигателя по дереву представлена ниже на фото.
Кстати, в магазинах продают чаще всего электроинструменты. Поэтому стоит просматривать основные детали, в том числе и трансформатор для выжигателя по дереву. Также для расширенного понятия об этих элементах стоит обратить внимание на инструкцию по эксплуатации. Там обязательно будут прописаны основные детали и материал, из которого они изготовлены.
Как сделать выжигатель по дереву своими руками?
Для реализации этой идеи необходимо применить немало сообразительности и усидчивости, так как это дело не из самых легких, а схема очень запутана. Во время изготовления придется применить разнообразное оборудование, которое не доступно в обычной продаже.
Что понадобится для этого?
Все зависит от того, какие вы решите сделать выжигатели по дереву. Единственное, что пригодится в любом случае - нихромовая проволока. Следующие из обязательных запчастей - батарейка и провод. Батарейка желательно аккумуляторного типа, так как при постоянной работе с устройством израсходуется много обычных батареек, что может значительно ударить по карману.
К проводу также есть требования. Хороший провод - залог вашей безопасности, поэтому стоит подойти к этому вопросу очень ответственно.
Где найти схему для разработки?
Схему можно разработать самому. В нашей статье можно найти много разнообразных видов схем - от самых элементарных до достаточно сложных. Все эти изобретения были рассчитаны под характер разработчика, естественно. Вы без проблем можете выбрать себе любую из схем и работать по ней.
Стоит напомнить, что каждый человек - индивидуальность, а значит, у каждого свой характер и свои требования к жизни. В таком случае, стоит об этом вспомнить, просмотреть большое количество предложенных вариантов схем и создать свою собственную, даже если она будет немного сложнее и требовательнее, чем остальные.
Естественно проще выполнить свою идею будет людям, которые близко знакомы с физическими законами, а особо - с электрическими цепями. Если же вы не разбираетесь в этом - нет проблем, можно найти информацию о графическое изображение схем, разобраться с изображениями и узнать, что есть что в реальности.
С чего стоит начать?
Нужно начинать с моделирования выжигателя сначала в голове, а затем на бумаги. Когда есть четко поставленные идеи, можно приступать к поиску деталей для устройства. Это займет не так уж и много времени, так как основные запчасти есть у каждого в доме. Конечно, сложнее будет, если вы выберете пирограф с возможностью смен насадок, изменением температуры.
Как сделать самый простой выжигатель?
Наверняка у многих нет большого количества времени, чтобы сделать сложный вариант выжигателя. Поэтому рассмотрим походный вариант.
Для изготовления устройства нам понадобится:
Игла от медицинского шприца;
- одна швейная иголка;
- аккумуляторная батарейка на 9 Вольт;
- двойной провод.
Игле стоит выделить большее внимание, так как от ее качества будут зависеть качество ваших шедевров в будущем. Желательно чтобы она была острой и тонкой. Во время работы нагреваться докрасна будет именно игла из-под шприца. Вторая будет еле соприкасаться с ней. Это вызовет сопротивление и будет способствовать прогреванию иглы.
В изготовлении пригодится и колпачок от шприцевой иглы, а также швейная иголка (с вдетой ниткой). Необходимо проткнуть иголкой крышечку и протянуть до конца нитку - так, чтобы игла плотно прилегала к колпачку. Для закрепления следует обмотать ее остатком нитки. При этом игла должна выходить за пределы колпачка и располагаться строго параллельно ему.
Далее вернемся к шприцевой детали. Конусообразный колпачок ни к чему, поэтому его необходимо устранить. Эту иглу приматываем к противоположной стороне колпачка уже другой ниткой, параллельно швейной игле. Теперь необходимо слегка согнуть кончик иглы так, чтобы он касался своим кончиком швейной иглы. Как было выше сказано - чем меньше площадь соприкосновения между играми - тем лучше это для скорости разогрева.
Следующий шаг
Далее необходимо взять качественный двойной провод. Его необходимо зачистить с двух сторон и сделать два отверстия в колпачке, чтобы вывести провод наружу. Выполнив это, необходимо подключить каждый провод к соответственной игле. Желательно прикрутить провода очень крепко, так как от этого зависит качество провождения тока.
Для безопасности и качества необходимо окончательно закрепить провод (включая нити) изоляционной лентой.
Под конец работ необходимо использовать ненужную кнопку (желательно от старого магнитофона) и аккумуляторную батарейку. Главное - не перепутать полярность, иначе самодельный аппарат не будет нагреваться (точнее, его наконечник).
Все, готово! Осталось только опробовать сделанный прибор в работе.
Подведение итогов
Стоит отметить, что сейчас выжигание - это не только вид провождения времени, но и способ заработка. С каждым днем возрастает спрос на выжигание портретов и пейзажей. Теперь данное занятие соперничает с резьбой по дереву. Резьба по дереву изначально была создана, чтобы разнообразить интерьер старинных домов девятнадцатого-двадцатого столетия. Ведь когда в магазинах не было красивой мебели, ее создавали сами. Недавно начали пробовать использовать вместо резьбы по дереву выжигание на мебели. Это решение сделает интерьер не только красивым, но и уникальным.
Цена зависит от количества необходимых штрихов и требований к качеству работы.
На самом деле можно сделать любые выжигатели по дереву за небольшие сроки. Нарисованный эскиз или чертеж значительно упростит сборку или даже создание своей модели устройства.
Не суть важно, какой сложности будет его модель, самое главное в этом аппарате - правильность сделанного наконечника. Именно это может повлиять на качество ваших будущих картин. Выжигатель узор по дереву выполняет очень точно, поэтому иображение может быть любой степени сложности. Кстати, как показано на предыдущих фотографиях, форму наконечника для данного электрического прибора можно менять в зависимости от сложности работы.
Итак, мы выяснили, как изготовить электрический выжигатель по дереву своими руками.
Пирография - это одна из техник нанесения изображения на твердые поверхности из органических материалов при помощи нагретого до высоких температур предмета. В качестве основы для картины преимущественно используется древесина. Инструментом для выжигания является петля из закрепленная в специальном держателе. Выжигатель по дереву своими руками можно сделать разными способами и даже обеспечить программное управление устройства.
Однако такая схема является достаточно сложной, и для ее реализации потребуется недоступное для широких масс оборудование. Впрочем, можно сделать и достаточно простой выжигатель своими руками буквально из подручных материалов и блока питания. Он имеет и несложную принципиальную электрическую схему управления токами на первичном контуре.
Принцип действия пирографа
Возникает сразу два вопроса: как сделать выжигатель по дереву и как это все работает? Для того чтобы разобраться в этом, необходимо понять используемые в приборе физические принципы. В целом же, устройство работает следующим образом: из нихромовой проволоки разогревается переменным током до высоких температур. При соприкосновении с гладкой деревянной поверхностью происходит ее обугливание.
Степень воздействия на материал можно регулировать, варьируя время контакта, его усилие и параметры тока. Первые два показателя определяются на глаз по изменению цвета пластины. Регулировка тока производится установленным на корпусе прибора. Опытные мастера пирографии подбирают ток однажды в начале работы над изображением, а затем только управляют держателем.
Материалы и комплектующие для самодельного выжигателя
Классическая схема выжигателя по дереву промышленного изготовления сложна для реализации в кустарных условиях. Она была модернизирована народными умельцами, в итоге управление токами перенесено с выхода вторичной на вход первичной обмотки. Так устроен регулируемый паяльник. Для достаточно грубого нагревательного элемента, каковым, по сути, является кусок нихромовой проволоки, форма выходного напряжения не имеет особого значения.
Куда важнее возможность более или менее точной настройки и стабильности напряжения. Достигнуть необходимых показателей проще, варьируя показателями первичного контура. Особое значение имеет во вторичной обмотке - оно должно быть достаточным, чтобы выдержать нагрузку тока на нагревательном элементе. Расчеты значений производятся по формуле, где сопротивление равно отношению напряжения к силе тока (закон Ома).
Изготовление держателя для пирографа
Основу его составляет ручка из прочного диэлектрического материала. Это может быть и готовая ручка паяльника из дерева или термостойкого полимера. Напряжение к инструменту подается по электрическому двухжильному проводу с двойной изоляцией типа ПВС. Сечение проводника должно быть не менее 1 кв. мм, что вполне достаточно для обеспечения безопасной работы мастера пирографии.
Выжигатель своими руками делается таким образом, чтобы исключить возможность поражения человека электрическим током. Важная деталь - держатель для нихромового нагревателя, который является ничем иным, как куском спирали накаливания для электроплитки открытого типа. Он фиксируется на плате из текстолита или другого материала, стойкого к высоким температурам.
Наилучшие крепления для элемента накаливания - электромонтажные клеммы с фиксирующими винтами. Они изымаются из пластикового корпуса и крепятся к изолятору. С одной стороны в них вставляется питающий провод, пропущенный через ручку, а с другой стороны - нихромовый нагревательный элемент. После сборки пластина аккуратно вводится в полость ручки и закрепляется там.
Сборка и настройка пирографа
Самодельный выжигатель по дереву состоит из блока питания и держателя с нагревающим элементом. Подключение его производится ко вторичной обмотке понижающего трансформатора. Для этого используются установленные на плате стандартные винтовые электромонтажные зажимы. Первичный контур трансформатора управляется несложной электрической схемой из трех сопротивлений, такого количества емкостей и двух триодов.
Выжигатель по дереву своими руками монтируется в пластиковый или металлический корпус. Для сборки схемы управления может использоваться либо произведен так называемый навесной монтаж. После сборки осуществляется подключение и настройка прибора. Она сводится к проверке пределов регулирования напряжения на выходе вторичной обмотки, они должны вкладываться в промежуток от 3 до 8 В.
Применение аппарата по назначению
Выжигатель по дереву, своими руками изготовленный, используется для создания картин и иных изображений. Порядок работы с ним выглядит следующим образом: фотография переносится с бумаги на подготовленную поверхность при посредстве обычной копирки. Затем при помощи хорошо разогретого устройства наносятся линии, штрихи и точки, которые и создадут целостное изображение.
Заключение
Выжигатель по дереву, своими руками собранный из доступных материалов, станет отличным инструментом для творческого развития личности. Это занятие в равной мере увлекательно и для взрослого человека, и для ребенка. Рост мастерства художника происходит в ходе появления и закрепления навыка работы с прибором.
Многие люди сегодня, как взрослые так и дети, любят выжигать по дереву. Этот вариант хобби даже имеет свое название – пирография. Появился этот вид искусства достаточно давно, а суть его заключается в изображении рисунков на твердых поверхностях древесин так, чтобы надолго запечатлеть картинку. Для этого необходим разогретый предмет, способный плавить поверхность и оставлять следы.
Какие нужны материалы? Для основы под будущее изображение подходит древесина, так как этот материал один из наиболее недорогих и податливых выжиганию.
Бесспорно, каждому человеку хотя бы раз в жизни приходилось видеть результат пирографии. Переводится это слово, как «изображение с помощью огня». Выглядят рисунки действительно очень оригинально.
Как и рисование, выжигание по дереву – это достаточно объемный и кропотливый труд. Для создания шедевра пирографии недостаточно изобразить элемент или чье-нибудь лицо. Необходимо передавать каждый штришок, даже самый незначительный, отображая выражение глаз и настроение.
Как самостоятельно сделать выжигатель?
Для создания выжигателя своими руками вам потребуется сообразительность и усидчивость, так как дело это не самое простое, а схема достаточно запутана. При изготовлении вам придется использовать разное оборудование, которого нет в обычной продаже.
Что нам потребуется?
Список необходимых предметов зависит от того, какой выжигатель по дереву вы хотите сделать. Единственное, что вам понадобится в любом случае – это нихромовая нить. Следующими обязательными запчастями являются провод и батарейка. Хорошо, если батарейка аккумуляторная, так как постоянная работа с устройством будет расходовать много простых батареек – это ударит вам по карману.
К проводу тоже предъявляются некоторые требования. Хороший провод станет залогом вашей безопасности, поэтому подойдите к вопросу со всей ответственностью.
Где взять схему?
Схему вы можете разработать самостоятельно. У нас в статье также представлено несколько разных схем – от элементарных до сложных. Все изобретения рассчитывались под требования разработчика, а вы можете подобрать подходящий вариант.
Следует отметить, что каждый человек индивидуален и имеет свой характер и требования. Вариантов схем очень много, поэтому вы можете попробовать сделать собственную, пусть даже она будет сложнее и требовательнее представленных.
Разумеется, реализовать собственную схему будет легче тем людям, которым знакомы законы физики и кто сталкивался с электрическими цепями. Если вы в этом не разбираетесь, найдите информацию и изображение схем, разберитесь в них и узнаете, что и как работает.
С чего начать?
Начинать следует всегда с моделирования выжигателя у себя в голове, а потом нужно перенести рисунок на бумагу. Когда имеются четкие идеи, вы можете приступать к поиску комплектующих. На это уйдет немного времени, так как основные детали имеются почти в любом доме. Если вам нужен пирограф со сменными насадками и изменением температуры, все усложнится.
Как сдела ть простейший выжигатель?
Мало у кого есть достаточное количество времени на создание сложного выжигателя, поэтому рассмотрим простой вариант.
Материалы
Для сборки этого устройства вам потребуется следующее:
- швейная игла;
- игла от медицинского шприца;
- двойной провод.
Игла очень важна, так как ее качество повлияет на качество ваших шедевров. Лучше выбрать тонкую и острую иголку. Игла от шприца будет нагреваться при работе до красна, а швейная иголка будет слегка к ней прикасаться – это вызовет сопротивление и поспособствует прогреву иглы.
Процесс сборки
Для изготовления выжигателя вам понадобится колпачок от шприцевой иглы и швейная иголка с продетой ниткой. Нужно проткнуть крышечку иголкой и протянуть нитку до конца, чтобы игла прилегла к колпачку. Для закрепления обмотайте ее остатком нитки, а игла при этом должна выйти за пределы колпачка и разместиться параллельно относительно него.
Возвращаемся к шприцевой детали. Конусообразный колпачок нам не нужен – удаляем его. Иглу приматываем к противоположной части колпачка другой ниткой и швейной иголке. Теперь слегка сгибаем кончик иголки, чтобы он едва касался своим кончиком швейной иглы. Как мы говорили, чем меньше площадь соприкосновения, тем быстрее будет разогреваться выжигатель.
Питание
Берем хороший двойной провод – его следует зачистить с обеих сторон и сделать в колпачке два отверстия для вывода провода наружу. После этого подключите каждый провод к иголкам – прикрутите их как можно крепче, так как от этого будет зависеть качество прохождения тока.
Для качества и безопасности окончательно закрепите провод изолентой.
Напоследок используйте ненужную кнопку, например, от старого магнитофона, и АКБ. Главное не перепутайте полярность, иначе аппарат не будет прогреваться.
Подведем итоги
Следует отметить, что выжигание сегодня не просто является видом хобби, но может стать способом заработка. С каждым днем спрос на выжигание пейзажей и портретов повышается – это занятие соперничает с резьбой по дереву. Изначально ее создали для разнообразия интерьеров старинных домов 19-20 столетий. Когда в магазинах нельзя было купить красивую мебель, ее нужно было создавать своими руками.
В действительности вы можете сделать любые выжигатели по дереву в кратчайшие сроки. Нарисованный чертеж или эскиз упростит процесс сборки и создание устройства.
Не имеет значения, насколько сложным будет ваше устройство – главное правильно сделать наконечник. От него зависит качество всех создаваемых картин. Если выжигатель будет рисовать узоры по дереву максимально точно, вы сможете рисовать изображения любой сложности.
Среди инструментов домашнего мастера, необходимых для ремонта квартиры и творческой деятельности, требуется иметь комплекты комбинированного назначения.
Они позволяют выполнять разные операции, создавать уникальные предметы для оформления интерьера помещений.
В статье подобраны практические советы как сделать своими руками универсальное автомобильное зарядное устройство с плавным регулированием величины тока и безопасно выполнять им оригинальное выжигание по дереву, пользуясь обычной проволокой из нихрома.
Они подкрепляются подробными схемами, фотографиями и видеороликом.
Как происходит заряд аккумулятора
Аккумуляторная батарея автомобиля, питая бортовые приборы и освещение, разряжается. При работе двигателя происходит ее подзаряд за счет того, что на банки с общим напряжением 12 вольт подается от генератора через реле регулятор электроэнергия постоянного тока с разностью потенциалов 13,8÷14,5 вольта.
Мощность работающего генератора значительно компенсирует потери энергии аккумулятором. Но не полностью. Какая-то часть его емкости не восполняется поступающим током заряда. Это зависит от очень многих условий, на которые влияют разные режимы работы, создаваемые при движении автомобиля.
Поэтому периодически аккумулятору требуется проведение контрольно-тренировочного цикла, восстанавливающего начальную емкость. Его выполняют на зарядном устройстве.
Большинству легковых автомобилей достаточно поддерживать ток заряда аккумулятора в 5 ампер и иметь возможность поднимать напряжение до 15 вольт. Совсем не сложно купить зарядное устройство, но мы предлагаем изготовить его своими руками.
Чтобы иметь небольшой резерв мощности используем конструкцию прибора, способного выдавать напряжение 24 вольта и ток 10 ампер. Его же можно применять для других целей. О них рассказываем в последней части статьи.
Универсальное зарядное устройство
Принцип работы основан на преобразовании синусоидальной энергии бытовой сети 220 вольт в выпрямленный ток, величина которого регулируется электронным блоком.
Конструктивно схема состоит из трех частей:
- вводного устройства 220 вольт, подающего напряжение на первичную обмотку трансформатора;
- силового блока, выполненного на тиристорах и мощных диодах;
- электронной схемы управления выходным током.
Рассмотрим их подробнее. В качестве примера буду демонстрировать фотографии собственного самодельного устройства, выполненного навесным монтажом. С целью наглядности часть защитных чехлов снята.
Оно было изготовлено около 10 лет назад. Хорошо себя зарекомендовало. А его электрическая схема утеряна и мне пришлось для публикации на сайте ее восстанавливать с натуры.
Для размещения всех деталей выбран отрезок доски с резиновыми подошвами, устраняющими скользкость конструкции на проблемных поверхностях.
Схема цепей 220 вольт
На чертеже зарядного устройства блок подачи питающего напряжения выделен светло красным оттенком.
Способ монтажа
Размещение клемм и соединение проводов выполнено на гетинаксовой пластине толщиной 5 мм. Она расположена с тыльной стороны устройства, чем ограничивается случайное прикосновение к клеммам под напряжением. Однако они дополнительно закрываются пластиковым чехлом.
Подача питания
Используется шнур с вилкой, которая может вставляться в любую розетку. Напряжение 220 вольт подается на две крайние клеммы. Всего их четыре:
- левая пара используется для подключения предохранителя;
- средняя - обмотки трансформатора;
- правая - кнопки включения на 220 вольт.
Предохранитель
Установил конструкцию, взятую от списанного лампового высокочастотного приемопередатчика. Можно воспользоваться деталями от старого телевизора, радиоприемника.
Назначение
Служит для защиты зарядного устройства от случайных коротких замыканий и перегрузок.
Необходимость его установки мне подсказал своими действиями один водитель, который повторно через месяц принес мне на ремонт заводское зарядное устройство: приходилось менять тиристоры и диоды силового блока. Оказалось, что он проверяет их работу дедовским методом «на искру», кратковременно замыкая выходные контакты…
Как выбрать плавкую вставку
Защита основана на определении величины тока, которая обеспечивает длительную работу при номинальной нагрузке и кратковременных перегрузках до 10%.
Его можно посчитать зная максимальную мощность потребления и напряжение. Пришлось выбирать калибровочную проволоку для плавкой вставки экспериментальным методом: пропускать испытательный ток от нагрузочного устройства через разные образцы и наблюдать за их поведением.
Выбранная проволока была впаяна внутрь корпуса стеклянного предохранителя, а сделанный запас отложен на хранение.
Кнопка
Для непрерывной работы зарядного устройства на ее клеммы просто устанавливается стационарная перемычка. Она надежно шунтирует контакты.
Кнопка с самовозвратом создана специально для режима выжигания по дереву. Она смонтирована на рукоятке держателя струны нихрома, требует постоянного удержания при работе. Если палец отнять, то напряжение сразу снимается со всего устройства.
Считаю, что такой прием повышает Если человек поскользнулся или случайно попал в неприятную ситуацию, то рефлекторное движение руки отбрасывает предметы, которые в ней находятся. Автоматически происходит снятие напряжения 220 вольт с работающего электрооборудования.
Таким же способом я поступил со своим , убрав с него кнопку длительной работы.
Светодиоды питания
Они созданы для индикации поданного напряжения на зарядное устройство, расположены с передней и задней стороны блока, подключены параллельно через общий резистор.
Трансформатор
Сразу замечу, что конструкция создана с большим запасом мощности. Поэтому ее размеры увеличены. Можно создать зарядное устройство меньших габаритов.
Поперечное сечение магнитопровода 3,3х6,3 см.
Как выполнялся расчет
Железо имеет прямоугольный профиль. Его сечение составляет 20,8 см кв. Оно позволяет передавать мощность 430 ватт.
У меня запланирован ток на 10 ампер и напряжение 24 вольта в выходных цепях, то есть мощность 240 ватт. Запас очевиден.
КПД учитывать не буду: не критично. По первичной катушке станет протекать ток 240/220=1,1 ампера. Это позволяет вычислить диаметр провода.
d1=0.8∙√1.1=0.84 мм.
Микрометр показывает почти миллиметр.
Для вторичной обмотки диаметр проволоки составляет величину d2=0.8∙√10=2,5 мм.
На фото диаметр 1,8 мм. Площадь 2,5 мм кв. Мотал в две нитки, создав общее сечение 5 квадрат. Что вполне достаточно.
Определяю необходимое количество витков.
ω’=45/20.8=2.16 витка на вольт.
В первично обмотке их будет 2,16х220=475, а во вторичной: 2,16х24=52.
Описание конструкции
Катушки для обмоток изготовлены из электротехнического картона. Места в них достаточно. Изоляция проводов выполнена лакотканью.
После сборки на вторичной обмотке оказалось 28 вольт вместо 24 при поданном питании 220. Сказалась приближенная методика расчета и качество сборки.
Силовой блок
Монтаж выполнен на пластине гетинакса толщиной 8 мм. В его конструкцию включены:
- два тиристора КУ202Н;
- пара диодов Д242;
- выходные клеммы;
- амперметр контроля тока нагрузки.
Эта марка полупроводникового прибора просто оказалась под рукой. Для моих целей можно обойтись любым другим с меньшим напряжением в 100 вольт. Главное внимание обращайте на ток: 10 ампер.
Тиристор при работе проверяют током.
Десятиамперные полупроводники работают в составе диодного моста, выполняя роль буферного плеча для тиристоров.
Радиаторы для полупроводников
Поскольку нагрузки на мост при его работе создаются большие, то необходимо принимать меры для эффективного отвода тепла с него. Поэтому диоды и тиристоры размещаю на радиаторах со свободным подводом воздуха к ним.
Для диодов подошли радиаторы заводского исполнения, а под тиристоры пришлось делать охлаждение своими руками из толстой алюминиевой шины.
На первой фотографии видно, что для них использованы заводские зажимы от блока питания, которые позволяют вставлять штекера с проводами к держателям нихрома или подключать плоские контактные пластины с вырезами.
Амперметр
Для контроля величины тока смонтирован микроамперметр М494, взятый со списанного оборудования. Его шкала на 100 микроампер переведена на новый отсчет: 10 ампер.
Для этого просто на выходные клеммы установлен самодельный шунт из толстой латунной пластины.
Для калибровки прибора понадобилось собирать электрическую схему прогрузки, налаживать параметры шунта.
С этой целью добился, чтобы ток от нагрузочного устройства в 10 ампер, контролируемый по шкале эталонного амперметра, совпал с показаниями самодельного прибора (микроамперметра с подключенным шунтом) на отметке шкалы 100 делений.
В принципе шкалу можно переписать, но для меня достаточно наклейки с обозначением 10 А. Легко посчитать, например, что 50 делений - это пять ампер. То есть просто показания делим на 10.
Во время наладки прибора его стоит проверить на всех контрольных точках. Однако слишком высокая точность для наших измерений не требуется.
Сам шунт при наладке экспериментальным путем приходится изменять по длине или ширине: его можно просто подпиливать надфилем.
Схема управления работой тиристоров
Электронный блок моего зарядного устройства питается электрической энергией от вторичной обмотки трансформатора ТР1. Она:
- выпрямляется;
- стабилизируется;
- преобразуется генератором;
- трансформируется на два потока;
- подводится индивидуальными магистралями к цепям управляющих электродов тиристоров.
Принцип работы подобной схемы подробно изложен в статье . Ознакомьтесь. Здесь то же самое, но отличия заключаются в элементной базе и ее настройках.
Выпрямление
В схеме используется диодный мост, выполненный сборкой КЦ402Ж. Специально искать его нет смысла: использовал то, что было рядом. Он выпрямляет ток величиной 0,6 ампера. Этого более чем достаточно для работы схемы управления.
Стабилизация напряжения
Чтобы обеспечить стабильный уровень питания 22 вольта потребовалось последовательно подключить три стабилитрона. Марки двух разглядел и пометил на схеме. А третьего не помню, на корпусе надпись затерта. В принципе это не важно, ибо при наладке зарядного устройства их все равно придется подбирать самостоятельно или воспользоваться сборкой КРЕН.
Фазоимпульсный генератор
Все детали и их номиналы показаны на схеме. Хочется заострить внимание на транзисторах.
КТ203
Цоколевка и обозначения показаны на картинке. Структура p-n-p.
КТ315
Транзистор структуры n-p-n. Его корпус можно спутать с транзистором КТ361 (p-n-p).
Импульсный трансформатор
Магнитоповодом служит кольцо из пермаллоя с внешним диаметром около трех сантиметров. На нем намотаны три обмотки. С другими материалами, включая феррит, не экспериментировал.
Каждая из обмоток содержит по 50 витков медной изолированной проволоки диаметром 0,2 мм. Чтобы сэкономить время монтажа мотал сразу все обмотки одним жгутом в три нитки. На начало каждого провода надел разноцветные кембрики, закрепил их одним узлом. Этим способом пометил начало каждой проволоки, что немного упрощает последующее подключение выводов трансформатора к электрической схеме: .
Готовые обмотки изолировал лакотканью и закрыл металлическим кожухом для защиты. Трансформатор сквозным винтом с гайкой закрепил на стеклотекстолитовой плате.
Наладка импульсного трансформатора
При монтаже в схему первичная обмотка выбирается произвольно и подключается к выходу фазоимпульсного генератора.
Остальные две обмотки монтируются с учетом полярности ее концов. Здесь пригодятся обозначенные узлами начала жил. Их выходы служат для подачи тока высокочастотного импульса на тиристор через цепь управляющего электрода.
Монтаж этого участка следует выполнять внимательно. Чтобы схема нормально работала нельзя допускать ошибки. Если есть осциллограф, то им следует сравнить соответствие сигналов, выдаваемых первичной обмоткой и полярность импульсов, поступающих на управляющий электрод каждого тиристора. Это облегчит нормальное регулирование величины тока через клеммы силового блока.
Раскаленный нихром - это довольно уникальный режущий инструмент. Он прожигает, а не пилит-режет древесину, проходит через нее в любом направлении.
При задании рабочих режимов важно определиться с:
- техникой безопасности;
- способом монтажа проволоки к выводам нагрузочного устройства;
- приемами ее нагрева до раскаленного состояния.
О безопасности
Возможность возгорания
Работа с раскаленной проволокой сравнима с пользованием открытым огнем. При ней образуется много дыма.
Если поблизости имеются легковоспламеняемые вещества, то возможно из возгорание. Поэтому необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, иметь под рукой огнетушитель и другие средства тушения огня.
Когда работа проводится в мастерской, то нужна эффективная система вентиляции и отвода дыма. Проще оборудовать рабочее место на открытом воздухе вдали от предметов, способных воспламениться. На нем не будет лишней резервная емкость с водой и ведром, песок для тушения огня.
Обращение с проволокой
Всегда необходимо учитывать то обстоятельство, что раскаленный нихром случайно может прикоснуться к телу человека. Чтобы этого избежать необходимо:
- работать только в устойчивом положении;
- на ногах должна быть обувь с подошвой из антискользящего материала;
- защищать открытые участки тела одеждой;
- постоянно контролировать создаваемую траекторию движения раскаленной проволоки.
Подключение нихрома
Удобство работы выжигателем зависит от способа крепления проволоки из нихрома к держателям электродов. Для домашнего мастера проще всего выполнить этот узел винтовым зажимом с барашковой гайкой.
Ток накала нити
Длина проволоки нихрома зависит от применяемой технологии, она может меняться в различных пределах. Короткая нить используется для мелких, точных работ, а длинная позволяет быстро вырезать большие заготовки.
Толщина нихрома тоже влияет на величину тока. Обычно приходится работать той проволокой, которую удалось приобрести.
Во всех этих случаях необходимо выставлять ток зарядного устройства, который раскаляет нихром до состояния, способного легко прожигать древесину. На его величину влияет электрическое сопротивление подключенного участка. Поскольку оно меняется, то приходится регулировать нагрузку на зарядное устройство по цвету раскаленного металла и контролировать величину тока по амперметру.
О технике реза
На практике распространены две технологии:
- создание среза, перпендикулярного основной плоскости заготовки;
- вырезание деталей под наклонным углом к поверхности обрабатываемой древесины.
Перпендикулярный срез
Заготовку с подготовленным рисунком закрепляют на верстаке или стеллаже . Обращают внимание на то, чтобы подвергаемая обработке область древесины полностью выходила за края рабочего стола.
Нить нихрома подвешивают на основной держатель и располагают в вертикальном направлении. Для этого снизу проволоки на крепление контакта монтируют груз весом порядка 300 грамм. Его роль - натягивать струну до прямой линии.
Проволоку подводят к линии разметки, подают напряжение на нихром и движениями струны вверх-вниз обрабатывают заготовку.
Фигурное вырезание
Деревянная заготовка фиксируется в тисках или струбцине. На ней через подготовленные заранее трафареты наносится рисунок будущего узора.
Проволоку нихрома через держатели, захваченные обеими руками, подводят к древесине. Подают напряжение на нить и возвратно поступательными движениями выполняют срезы.
Обработанная раскаленным нихромом поверхность древесины имеет однородный черный цвет. Его можно оставить в таком виде или убрать до естественного оттенка годовых колец, создающих на дереве рисунок. Покрытие морилкой или лаками придает заготовке законченный вид.
Уникальные приемы выжигания по дереву на празднике Топора в Томске демонстрирует своим видеороликом Аслан Оздоев. Рекомендую его внимательно посмотреть.
Ничего сверхсложного в такой работе нет. Вы тоже можете изготавливать подобные вещи своими руками.
Почему именно самодельный выжигатель? В продаже немало отечественных и импортных моделей электровыжигателей по дереву: Орбита, Узор, Вязь (наши), Stayer, Qiddycome (китайские) и другие. Но любители художественной росписи каленой иглой по дереву не всегда довольны этим имеющимся выбором.
Отечественные приборы имеют обычно только одну иглу, импортные имеют от 4 до 21 насадок с различными иглами, но страдают недолговечностью. Да и не всегда купишь нужный прибор в нужном месте в нужное время. Здесь мы расскажем об опыте изготовления одним сибирским энтузиастом, любителем , добротного самодельного электровыжигателя по дереву с 39 (!) иглами (см. фото). Проведем, так сказать, мастер-класс от его имени.
Прежде всего, поставим три основных требования к конструкции:
1. Достаточно большая мощность блока электропитания, позволяющая пользоваться иглами больших сечений.
2. Возможность ступенчатой регулировки напряжения для работы иглами разных сечений и плавной регулировки для изменения температуры игл в широком диапазоне.
3. Удобная смена рабочих игл.
Нехитрая электрическая схема прибора приведена на рисунке.
Теперь перейдем к процессу его изготовления.
Берем какой-либо трансформатор мощности не менее 200 W (другие характеристики несущественны), например, ОСМ 380/36V (250 kW). При меньшей мощности трансформатор будет перегреваться во время работы иглами больших сечений. Полностью снимаем вторичную (верхнюю) обмотку. Первичная (сетевая) остается на месте.
Заново наматываем вторичную обмотку: один-два слоя гибкого изолированного провода сечением 6 мм 2 (например, ПВ-3). Следует предварительно рассчитать число витков на 1 V выходного напряжения (путем подбора: намотать несколько витков, включить трансформатор в сеть и измерить напряжение на выходе).
Пусть, например, оказалось 4 витка на 1 V. Определив для нижнего предела выходного напряжения значение 2 V, намотаем сначала 8 витков, а потом делаем отводы после каждых двух витков. Это даст для ступенчатой регулировки дискретность 0,5 V. Чтобы обеспечить дискретность 0,25 V, добавим еще виток (на схеме – верхний отвод 0.25 V).
Кроме ступенчатой, используем еще и непрерывную регулировку выходного напряжения, вставив в цепь первичной обмотки переменный проволочный резистор ППБ-25 100 Ω (на схеме – R1).
Ввиду большой мощности прибора откажемся от разъема «папа-мама», и рабочую рукоятку с иглой надежно подсоединим к корпусу оцинкованными болтами М6. Отводы и концы вторичной обмотки оснастим медными лужеными наконечниками 6/6.
Работа с иглами больших сечений требует тока не меньше 30 A. Поэтому сечение проводов рабочей рукоятки должно быть не меньше 4 мм². Можно взять две жилы с резиновой изоляцией из кабеля КГ 4х4 (виниловая изоляция провода того же сечения не обеспечивает его нужную гибкость).
Рукоятку вытачиваем на токарном станке из эбонита. В передний конец рукоятки плотно вставляем фторопластовую пробку с двумя латунными стержнями для крепления рабочей иглы (см. фото). Эти стержни плотно входят в отверстия, просверленные в пробке. На торцах стержней просверлены углубления 8-10 мм. В углубления, находящиеся внутри рукоятки, впрессованы луженые контакты. В наружные углубления крепится игла. Для зажима иглы годятся винты М4.
В качестве корпуса можно использовать что угодно, надо лишь помнить о безопасности. Очень хорош например, корпус от мегаомметра прошлого века: он фантастически прочен и долговечен.