Это видео посвящено интересному устройству, которое названо автором “самодельная электрическая чертилка”. Электрокарандаш по металлу предназначен для нанесения надписей и рисунков на токопроводящих материалах. Для его питания нужно всего 12 вольт. Другая особенность данного карандаша в том, что это конструкция имеет автоматический прерыватель с подвижным электродом. По сути это устройство является давно известным электроискровым карандашом. Его не так сложно изготовить своими руками, не имея для этого сложного оборудования.
Рассмотрим конструкцию. Главным образом она состоит из электрического реле на 12 вольт. К реле прихвачена гайка, в которую, в свою очередь, вкручивается металлическая трубка с обжимкой. Внутри трубки находятся цилиндр, шток, вольфрамовый электрод. Этот электрод применяется для сварки в среде аргона.
Необычные дешевые инструменты в этом китайском магазине.
Как работает электрокарандаш. К одному из выходов электрического реле подсоединяем минус. К второму выходу нужно припаять корпус реле. Необходимо сделать так, чтобы вольфрамовый электрод соприкасался с корпусом.
В реле установлена пружинка. После вытягивания она возвращает всю конструкцию обратно. Ход равен одному-двум миллиметрам. После подключения плюса к заготовке, для начала работы электрической чертилки необходимо коснуться вольфрамовым электродом заготовки. Тем самым замыкается цепь, втягивается электрическое реле, которое влечет за собой и вольфрамовый электрод. После размыкания цепи происходит электродуга. Это происходит быстро, с большой частотой, что повышает качество рисунка.
Рекомендуется сначала нанести рисунок на поверхность простым карандашом. Это необходимо для того чтобы увеличить точность работает.
Далее: Опасный электрический карандаш на 220 вольт
Данное устройство на 220 вольт отличается от предыдущей модификации своей опасностью. Его применение не только опасно, но и не оправдано, так как вполне эффективны электроискровые карандаши с тем же принципом действия, но с понижающим трансформатором с выходным напряжением на 12-20 вольт.
Для наглядности приведем здесь видео с данным устройством. Обратите внимание, что даже сам автор едва не касается незащищенной рукой металлических частей предмета, к которому подведен ток с опасным напряжением 220 вольт. Если делать свою конструкцию такого электроискрового карандаша, то следует обязательно включить в цепь понижающий трансформатор и довести его до напряжения 12-20 вольт. Скачайте разработку такого устройства с трансформатором из №11 журнала Радио, 1971 год.
Как известно, стержень карандаша состоит из графита. Графит, пропускает ток. Это свойство можно применить для для рисования на любых токопроводящих поверхностях под электрическим током. Рисунок получается очень качественный и его невозможно удалить простыми способами.
Для эксперимента потребуется простой карандаш, два кусочка провода, на конце которого находится крокодильчик, кусок провода с вилкой, простая лампочка с патроном, резиновые перчатки, любая поверхность из металла, на которую будет выполнен рисунок.
Для того, чтобы превратить простой карандаш в электрический, нам потребуется на другом его конце подсоединить провод к графитовому стержню. Для этого нужно снять ластик и просверлить его по центру. Далее пропускаем провод через отверстие в ластике, вставляем ластик с проводом обратно. Провод, который идет от карандаша подсоединяем к одному выводу лампочки. Провод от вилки подсоединяем к другому выводу лампочки. Провод, на который крепится крокодил, подсоединяем к другому проводу вилки. Теперь можно цеплять крокодил к нашей металлической заготовке и наносить рисунок карандашом.
Чтобы не испортить заготовку, можно нанести рисунок сначала простым карандашом, а потом уже работать электрическим. Не следует забывать о безопасности, надевать резиновые перчатки. Внимание! Применение выше описанного устройства на 220 вольт опасно! Используйте схемы с безопасным напряжением и током.
В заключение для полной картины приведем промышленный образец электроискрового инструмента для гравировки
Для этого способа потребуется источник переменного тока напряжением 18-20 В, желательно регулируемый, и держатель электрода — электроискровой карандаш.
В качестве источника тока можно применить трансформатор мощностью порядка 200 Вт. Один из выводов вторичной обмотки трансформатора при помощи зажима типа «крокодил» соединяют с заготовкой или деталью, на которую требуется нанести надпись. Другой вывод соединяют с электродом, зажатым в электроискровом карандаше. Соединения выполняют изолированным многожильным проводом сечением не менее 1,5 мм2, обеспечивающим работу с токами более 10 А. Схема соединений приведена на рис. 1.
Рис.1 Схема соединения электроискрового карандаша к сети 220 вольт
Электроискровой карандаш представляет собой простейший зажим для электрода, в качестве основы которого можно использовать обычный цанговый карандаш (рис. 2). Однако, из-за высокой степени нагрева во время гравировки, его пластмассовый корпус требуется заменить другим, изготовленным из термостойкого изоляционного материала, например, из текстолита или эбонита. Провод, идущий от трансформатора, пропускают через отверстие в корпусе и припаивают к цанге.
Рис. 2 Электроискровой карандаш на базе обычного цангового карандаша
Электродом может служить заостренный металлический стержень, диаметром 02-3 мм, желательно из тугоплавкого металла, например, вольфрама. Но можно применять стержни из других материалов, скажем, из менее дефицитного графита. Гравирующий конец стержня представляет собой конус с углом при вершине около 30°.
При включении трансформатора в сеть по приведенной схеме на электроде появляется напряжение. Касание концом электрода металлической поверхности вызывает появление искрового разряда, который, оплавляя поверхность металла, оставляет на ней заметный след.
Опыт показывает, что наиболее качественные надписи получаются при рабочем напряжении для вольфрамового электрода- 8-1 0 В, для графитового- 16-18 В. Перед нанесением надписи поверхность металла необходимо очистить от загрязнений и обезжирить. Надписи и рисунки наносят отдельными точками, касательными движениями.
‘При желании, в электрическую цепь «электроискрового карандаша» можно ввести электромагнитный прерыватель, последовательно включенный в разрываемую им же цепь, а карандаш снабдить соленоидом (в сердечнике которого закрепляют цангу) и пружиной, возвращающей цангу с электродом в исходное состояние после размыкания цепи. Это несколько упростит процесс гравировки, но усложнит конструкцию электрокарандаша.
При эксплуатации описанного устройства необходимо соблюдать меры электробезопасности, особенно при использовании в качестве источника напряжения ЛАТР. Для предохранения глаз надо обязательно применять защитные очки. Не допускайте перегрева трансформатора, делайте перерывы во время работы.
Простейший аппарат для электрогравировки по металлу
Существует великое множество способов гравировки по металлу, но все они требуют либо специального, а порой и далеко не дешевого оборудования, либо наличия каких-то определенных навыков, или-же эти способы довольно сложные. К примеру возьмем химическую гравировку. Опять-же нужны какие-то средства, которых в квартире вовсе может и не оказаться. Но как-же быть, если нужно срочно сделать перманентную надпись на металле, а никакого оборудования для этого нет? Но выход-то есть всегда, подробнее читайте под катом 🙂
Для того чтобы собрать простейший гравировальный аппарат нам потребуется:
1) Лампочка накаливания (оптимально- 100Вт, чем больше мощность, тем больше ток, а чем больше ток- тем глубже будет травление), патрон к ней с подключенными гибкими проводам длиной не меньше 20 см. Вместо лампочки можно использовать любой потребитель, если его не жалко.
2)Двужильный кабель, сечение выбирается исходя из мощности прибора. Для лампочки накаливания 100Вт- оптимальным будет сечение 1- 1,5 квадрата. Можно поставить меньше, но не желательно.
3) Изолента, преимущественно тряпичная. Можно использовать и ПВХ, но тряпичная лучше выдерживает высокую температуру. Если дома вообще нет изоленты- можно использовать пластиковый скотч.
4) Обычный графитовый карандаш. Чем короче стрежень- тем лучше.
5) Еще короткие проводки.
6) Отвертка (на фото обозначена так-же 5, опечатка). Помимо отвертки желательным было-бы наличие фазного индикатора, но если его нет- ничего страшного.
Теперь перейдем непосредственно к сборке нашего аппарата.
На одном конце провода (2) делаем импровизированную вилку, если в квартире найдется лишняя полноценная вилка- ставим ее на один конец провода. Потом эти два торчащих проводка будут просто втыкаться в розетку.
С другого конца провода делаем то-же самое, и ставим на обе жилы клеммы. Если клемм нет- ничего страшного, тогда просто побольше зачищаем жилы провода.
Далее нам нужно к жиле на которую будет подаваться фаза прикрепить провод от лампочки. Удобнее это делать через клеммник как у меня на фото, но если клеммников нет- можно обойтись и скруткой.
К жиле, на которой будет "ноль"- прикрепляем проводок, зачищенный с двух концов, длиной примерно 20 см. Прикрепляем как угодно, можно клеммником, можно скруткой, можно "клеммами "Ваго". Должно получится что-то на подобии этого:
Теперь берем обычный карандаш, затачиваем его с одной стороны, а с другой- снимаем слой древесины. Чем короче будет карандаш- тем лучше.
Далее наматываем идущий от лампочки провод на карандаш. Приматывать нужно плотно, если будет контакт плохой- между проводом и стрежнем будет возникать дуга, гравировка получаться не будет а карандаш будет гореть.
Заматываем место соединения стержня карандаша и провода изолентой. Как я уже писал выше, лучше использовать тряпичную изоленту, так как при плохом контакте между проводом и стержнем это место будет греться, а тряпичная изолента лучше выдерживает температуры, чем изолента ПВХ. Если нет тряпичной, конечно можно использовать и ПВХ, а если нет и ПВХ-изоленты, в ход может пойти прозрачный пластиковый скотч.
Ну вот и все, наш аппарат готов. В собранном виде все это должно выглядеть как-то так:
Теперь перейдем к процессу гравировки: "Ноль" мы подключаем на деталь, на которой будем делать гравировку, на карандаше у нас находится фаза, идущая через лампочку. Перед началом работы необходимо убедиться, что на детали находится точно ноль, а не фаза. Для этого можно использовать индикатор, а если такого под рукой нет- соединить деталь с батареей отопления, водопроводным стояком, полотенцесушителем, вообщем, с любым заземленным предметом. Если лампочка загорается, значит на предмете который будем гравировать находится фаза. В таком случае просто переворачиваем вилку в розетке, проверяем еще раз- лампочка не зажигается- значит все нормально, и можно приступать к работе.
Карандашом начинаем дотрагиваться до детали, в этот момент между деталью и карандашом должна проходить искра, а лампочка зажигаться. В момент прохождения искры между карандашом и деталью будет проходить гравировка.
Собственно, чем хорош такой способ: Он крайне простой, не требует никаких затрат, все что надо для сборки такого аппарата есть почти у каждого в квартире. Для такой гравировки не надо иметь каких-то специальных навыков, достаточно уметь рисовать карандашом. Но и минусы у данного способа тоже есть, все-таки мы имеем дело с сетевым напряжением, и данный способ относительно не безопасный. В результате такой гравировки мы получаем вытравленную на металле надпись глубиной примерно 0,1 мм, при мощности лампы в 100 ватт. Чем больше будет мощность прибора, тем глубже будет травление. Надпись изначально выходит черной, яркой, но ее яркость можно изменить с помощью наждачной бумаги до почти невидимой рельефной надписи. 
Думаю, не лишним было-бы описать технику безопасности при работе с данным устройством:
1) Не работать на голом бетонном полу, работать только на изолированной поверхности, в идеале- на диэлектрическом коврике.
2) Между грифелем карандаша и зануленной деталью напряжение 220 вольт, по этому если взяться одновременно за грифель карандаша и деталь то можно получить электротравму.
3) Если с электрикой дружите не особо- лучше обойти этот способ стороной.
4) Перед началом работы обязательно убедиться что на детали находится ноль, а не фаза.
Ну и остальные правила как при работе с любыми другими электроприборами.
Для тех, кто не особо понял как собирать аппарат с моих слов, выкладываю схему.
На этом все, всем спасибо за прочтение, до скорых встреч!)