Выжигатель по дереву своими руками из блока. Зарядное устройство и выжигание по дереву своими руками

1. Подготовительные работы
2. Процесс сборки

Пирография, или выжигание по дереву , - увлекательное, интересное хобби. Его осваивают те, кто любит художественное искусство. Письмена, в которых впервые упоминаются выжженные огнем узоры, датируются 700 г. до н. э. Выжигательный аппарат был изобретен в начале XX века. Первые устройства изготавливались из стеклянной емкости, дополненной двумя резиновыми трубками. На конце одной из трубок крепился резиновый шар для нагнетания воздуха, на конце другой располагался платиновый наконечник, соединенный с рукояткой.

В середине XX века появился электрический выжигатель нового образца, ставший прототипом современного аппарата. Самобытный вид прикладного искусства стал доступен детям.

Конструкция с тех пор претерпела немалые изменения. Производители устанавливают регулятор мощности. С его помощью можно плавно настраивать температуру рабочей иглы. Это позволяет наносить узор на любой подручный материал. В продаже можно встретить модели с большим количеством насадок. За счет разнокалиберных перьев существует возможность формировать штрихи разного размера, придавать рисунку объем.

Несмотря на достаточный выбор среди заводских аппаратов, многие мастера хотят сделать выжигатель по дереву своими руками. К этому прибегают в основном опытные художники .

Часто обнаруживаются неполадки со стороны встроенного трансформатора, приходится самостоятельно решать проблему.

Некоторые мастера хотят дополнить имеющийся простенький выжигатель специальным устройством, с помощью которого можно настраивать степень нагрева иглы. В статье предоставлено практическое руководство по сборке мини-выжигателя по дереву из подручных средств.

Разработка электрической схемы

При сборке самодельного выжигателя необходимо иметь знания в области радиоэлектроники. Это позволит разработать электрическую схему. Если навыков в этой сфере нет, можно воспользоваться схемой, представленной ниже.

Схема может быть простой или достаточно сложной, рассчитанной под требования разработчика. Задача - подобрать самый приемлемый вариант, реализовать его на практике.

Подготовительные работы

Перед тем как сделать выжигатель, нужно спланировать процесс, собрать необходимые материалы, приспособления. Набор комплектующих зависит от того, какой тип устройства планируется сделать . Если нужен выжигатель с регулировкой температур, придется найти диммер, светорегулятор, или аналогичный по функциональному направлению механизм. Также нужно подготовить:

• иглу швейную;
• иглу съемную от шприца;
• блок питания;
• паяльный прибор.

Для работы необходимо взять старое зарядное устройство от мобильного телефона. Для самодельного выжигателя хорошо подойдет блок питания от iPhone. Его напряжение на выходе составляет 5,1 V и 2 А. Чем мощнее будет зарядка или аккумуляторный блок, тем лучше . Если такого устройства нет, можно использовать зарядку для шуруповерта или другого схожего компактного инструмента, который не работает или не используется из-за ненадобности. Также необходимо найти в хозяйстве или купить в магазине шпажку для барбекю, нитки высокой прочности, флюс, припой.

Игла - один из основных элементов самодельного выжигателя по дереву. К ее выбору стоит подходить ответственно. Именно от этой детали зависит, насколько утонченным будет орнамент, миниатюрный силуэт, нанесенный на деревянную поверхность. Рекомендуется отдавать предпочтение тонкой и острой игле . Хороший вариант - медицинская иголка. Она будет раскаляться до максимальной температуры, равномерно прогревать швейную иглу, которая будет выжигать рисунок на обрабатываемом материале.

Процесс сборки

Для начала нужно взять круглые плоскогубцы или слесарные клещи. С их помощью откусывается носик медицинской иглы. Затем строго параллельно две иглы прикрепляются к шпажке для барбекю, фиксируются при помощи крепкой нити. Конец швейной иглы аккуратно сгибается до тех пор, пока он слегка не коснется кончика медицинской иголки.

Затем необходимо подсоединить провода от зарядного устройства к иглам. Полярность не имеет значения, провода можно подключать произвольно.

Чтобы электровыжигатель служил долго и надежно, места соединения необходимо правильно обработать. Для этого на них наносится небольшое количество флоса, затем они залуживаются.

Провода для выжигателя припаиваются поочередно, прикрепляются на деревянные шпажки, фиксируются нитками. Лишние выступающие концы шпажек обрезаются. Для большей надежности нитки можно обработать суперклеем, защитить термоусадочной трубкой. После этого этапа прибор готов, его можно использовать по назначению.

На рисунке представлен пример выжигателя.

Принцип действия устройства не отличается от принципа действия заводского аппарата. Несмотря на то что зарядка имеет всего лишь 2 А и 5,1 V, в момент подачи электрического тока тонкостенная пустотелая игла от шприца интенсивно нагревается, передает накал швейной иголке. Выжигатель компактен, на практике показывает отличную работу, позволяет наносить на деревянную поверхность штрихи толщиной 10 мм.

Чтобы лучше разобраться в процессе сборки, можно посмотреть видео.

Искусство выжигания по дереву является увлечением для многих людей разного возраста и пола, поэтому в этой статье рассмотрим, как изготовить простой мини выжигатель для работы по дереву. Этот инструмент зарекомендовал себя хорошо.

Чтобы сделать мини-выжигатель нам нужен паяльник, старый ненужный блок питания от мобильного телефона или от зарядки для шуруповерта. Лучше, чтобы это был мощный блок питания, насколько это возможно. Например, хорошо подойдет для нашей поделки блок питания от iPhone для 5,1 вольт и 2 Ампера. Также понадобится шпажка от барбекю, три иглы, две из которых от шприца и еще одна любая, к примеру, швейная. Также нужны нитки, флюс и припой.

Во-первых мы должны откусить нос от иглы шприца, так как мы не будем использовать. Вы можете сделать это с помощью круглых плоскогубцев или клещей. Следующее, что нужно сделать, это прикрепить две иглы к шпажке от барбекю с помощью нитей. Это должно быть сделано таким образом, чтобы их расположить параллельно друг другу. Теперь надо согнуть конец швейной иглы таким образом, чтобы она только едва касалась кончика иглы шприца.
Далее мы должны припаять провода от блока питания к иголкам, в этом случае полярность не имеет значения. Нанесите немного флюса и залуживаем места соединения. Мы должны припаять первый провод, а потом второй. Затем прикрепите провода на шпажки с помощью ниток, отрежьте лишний конец деревянной шпажки.

Мы можем сказать, что выжигательный инструмент почти готов. Чтобы сделать его более надежным, можно также пропитать нитки суперклеем и затем надеть термоусадочную трубку.

Шаг 1: Первым делом берём иголку от шприца и откусываем круглогубцами носик.

Шаг 3: Затем нам нужно согнуть кончик швейной иглы так, чтобы он ели-ели касался кончика иглы шприца.

Шаг 6: Затем отрезаем лишний конец деревянной шпажки.

Шаг 7: Для надёжности можно пропитать нитки супер-клеем.

Шаг 8: Натягиваем термоусадочную трубку.

Мини-выжигатель готов и работает он очень легко. При подаче тока игла от шприца начинает разогреваться, это происходит потому, что она имеет тонкие стенки. Теперь можно проверить наш инструмент. Игра накаляется, несмотря на то, что блок питания имеет только 2 Ампера и 5,1 вольт. Это отличный результат, как вы уже могли заметить, несмотря на маленькие размеры, это устройство показывает превосходный результат. Вполне можно сделать отверстие в деревянной рейке до 1 см в толщину.

Портативный электронный выжигатель представляет собой устройство для нанесения рисунка на определенный вид материала (дерево, картон, бумага, фанера, ткань). Изделие широко используется в сфере любительской пирографии, поэтому данное приспособление пользуется большой популярностью не только у профессиональных художников, но и у частных любителей выжигания картин.

Чтобы сделать самодельный выжигатель своими руками понадобится минимальный набор составляющих элементов и инструментов, которые можно использовать из домашних подручных средств или приобрести в местном хозяйственном магазине.

Подготовка материалов для изготовления

Чтобы сделать домашний выжигатель необходимо иметь минимальный набор инструментов и комплектующих.

Для того, чтобы сделать пирограф понадобится:

1. Деревянный штапик на 10 см.
2. Клейкая лента или изолента.
3. Электронный блок не менее, чем на 5 Вольт 2А.
4. Нихромовая нить.
5. Паяльник.
6. Электродрель с подходящим сверлом.
7. Флюс для пайки.
8. Припой – олово.

Процесс изготовления начинается с подготовки всех инструментов и нужных материалов. Для начала необходимо отыскать нихромовую нить, которая может продаваться в любом хозяйственном магазине. При отсутствии нити в продаже материал можно добыть из старого электропаяльника.

Понадобится сделать разборку нагревательной части электроприбора. Нихромовая нить находится на «жале» паяльника под металлическим кожухом и легко снимается путем сматывания без использования сторонних инструментов.

Как сделать мини-выжигатель?

1. Изготовление держателя, куда вставляется игла для выжигания.

Держатель можно сделать из обычного деревянного штапика длина которого подбирается индивидуально. В среднем достаточно 10-ти сантиментов. Внутри рукоятки понадобится изготовить отверстие под провод. Осуществить процедуру возможно с помощью электродрели или шуруповерта.

Сверло следует подбирать строго по толщине провода. На конце штапика необходимо изготовить небольшое расширение для выводов концов проводов к которым будет закреплена игла их нихромовой проволоки.

2. Подключение электронного блока к игле

Самодельный выжигатель работает от электронного блока на 5 Вольт мощностью не менее 2 Ампер. В качестве электро-блока подойдет обычная зарядка от телефона с нужными характеристиками. Для подключения следует сделать разветвление двухжильного провода, разделить его на 2 отдельных. Концы пропускаются через ранее изготовленное отверстие в рукоятке и выводятся наружу.

3. Припаивание иглы к проводам

Нихромовая игла должна быть припаяна по концам к выведенным проводам. Каждый отдельный конец припаивается к отдельному проводу. Для припоя следует использовать флюс так, как материал нихром довольно трудно поддается припою. Размер иглы должен быть не менее 5-ти сантиметров, иначе выжигатель будет недостаточно разогревать нить и соответственно ухудшится его производительность.

4. Изоляция держателя с помощью изоленты

Сделать изоляцию можно с помощью изоленты или клейкой ленты. Держатель выжигателя обматывается в 3-5 слоев и крепко обжимается в руках, чтобы лента максимально качественно приклеилась к деревянному основанию. Во время приклеивания следует исключить попадание изоленты на иглу.

5. Тестирование выжигателя

Чтобы протестировать выжигатель необходимо подключить электронный блок в сеть 220 Вольт, после чего в течении нескольких секунд можно наблюдать покраснение нити иглы. Проверять устройство следует на любой деревянной поверхности.

Видео: как сделать мини выжигатель своими руками?

metmastanki.ru

Как изготовить самодельный и простой мини выжигатель

Искусство выжигания по дереву является увлечением для многих людей разного возраста и пола, поэтому в этой статье рассмотрим, как изготовить простой мини выжигатель для работы по дереву. Этот инструмент зарекомендовал себя хорошо.

Чтобы сделать мини-выжигатель нам нужен паяльник, старый ненужный блок питания от мобильного телефона или от зарядки для шуруповерта. Лучше, чтобы это был мощный блок питания, насколько это возможно. Например, хорошо подойдет для нашей поделки блок питания от iPhone для 5,1 вольт и 2 Ампера. Также понадобится шпажка от барбекю, три иглы, две из которых от шприца и еще одна любая, к примеру, швейная. Также нужны нитки, флюс и припой.

Во-первых мы должны откусить нос от иглы шприца, так как мы не будем использовать. Вы можете сделать это с помощью круглых плоскогубцев или клещей. Следующее, что нужно сделать, это прикрепить две иглы к шпажке от барбекю с помощью нитей. Это должно быть сделано таким образом, чтобы их расположить параллельно друг другу. Теперь надо согнуть конец швейной иглы таким образом, чтобы она только едва касалась кончика иглы шприца.Далее мы должны припаять провода от блока питания к иголкам, в этом случае полярность не имеет значения. Нанесите немного флюса и залуживаем места соединения. Мы должны припаять первый провод, а потом второй. Затем прикрепите провода на шпажки с помощью ниток, отрежьте лишний конец деревянной шпажки.

Мы можем сказать, что выжигательный инструмент почти готов. Чтобы сделать его более надежным, можно также пропитать нитки суперклеем и затем надеть термоусадочную трубку.

Минивыжигатель готов и работает он очень легко. При подаче тока игла от шприца начинает разогреваться, это происходит потому, что она имеет тонкие стенки. Теперь можно проверить наш инструмент. Игра накаляется, несмотря на то, что блок питания имеет только 2 Ампера и 5,1 вольт. Это отличный результат, как вы уже могли заметить, несмотря на маленькие размеры, это устройство показывает превосходный результат. Вполне можно сделать отверстие в деревянной рейке до 1 см в толщину.

Удачных поделок!

izobreteniya.net

Как изготовить выжигатель по дереву своими руками

Изделия, полученные выжиганием по дереву, смотрятся всегда роскошно и необычно. Выжигатель по дереву – это специальный инструмент, который можно приобрести в магазине либо сэкономить и сделать своими руками. Процесс сборки из подручных материалов несложен, поэтому поскорее принимайтесь за работу.

В чем преимущества самодельного изделия:

• он прост в применении;
• совершенно безопасен, если, конечно, правильно обращаться с приспособлением;
• оснащен регулировкой температурных режимов, которые помогают определить и зафиксировать нужный уровень накаливания греющейся проволоки.

Читайте также: Как в стиральной машине стирать жалюзи

Как работает схема выжигателя по дереву

Выжигатель по дереву, собранный своими руками, обычно состоит из плавкого предохранителя, динистора, понижающего трансформатора и других компонентов. Какие навыки нужно иметь, чтобы справиться с настройкой схемы? Иметь желание, уметь паять и быть внимательным при соединении между собой всех составляющих.

Особенности процесса описываются такими пунктами:

1. Контролировать работу выходящего напряжения из трансформатора ТР1 необходимо, ориентируясь на первичную обмотку, и пусть этот фактор вас не смущает. В основе оборудования лежит схема регулятора мощности для паяльника, именно поэтому не имеет значения, какую форму и качество имеют синусоиды.
2. Также акцентируйте внимание на том, что обмотка, сделанная по второму кругу, должна выдерживать поступающий к нихромовой проволоке ток. Каковы его величины, подсчитайте самостоятельно, исходя из закона Ома.
3. Провода, прилегающие к рычагу оборудования, нужно как следует изолировать. Техника безопасности при работе с электричеством очень важна, поэтому, делая выжигатель из дерева своими руками, учитывайте и эту тонкость.

Как сделать встроенный в выжигатель держатель проволоки

Если вы когда-нибудь занимались сборкой блока питания для оборудования, смонтировать выжигатель из дерева не составит никакого труда. Дополнительный вопрос, который возникнет при первой же эксплуатации – из чего сделать держатель? Рукоятка должна получиться функциональной и одновременно удобной для того, чтобы можно было удерживать приспособление в руке.

Итак, вооружитесь такими элементами:

• ручкой из старого паяльного инструмента;
• кусочком текстолита, как вариант подойдет карболит или иной диэлектрический материал, стойкий к высоким температурам;
• изолентой;
• проволокой из нихрома (если такой нет в наличии, необязательно покупать новый моток, можно заменить спиралью накаливания в электропечке, вернее откусить от нее кончик);
• клеммами для монтажа в электрике.

Пошаговая инструкция, как сделать держатель, выглядит так:

1. Достаньте электромонтажные клеммы из изоляционного материала и зафиксируйте к текстолиту путем обмотки.
2. Добавить прочности и надежности удастся, используя хомутик из пластмассы или нитки. Нитками следует соединить кабель и текстолитовую область с клеммами. Чтобы провод не болтался как попало, аккуратно обработайте их нагретым паяльником.
3. Напоследок запрессуйте провод, разместив его в деревянной рукоятке.

Читайте также: Какое пластиковое окно лучше установить

Второй способ изготовления выжигателя по дереву

Чтобы сделать выжигатель по дереву другим способом, нужно собрать следующий перечень материалов:

1. Аккумулятор от автомобиля на 12 Вольт. Если в комнате имеется электричество, вместо аккумулятора достаточно задействовать шнур, оснащенный на конце вилкой, который вставляется в розетку в стене и «качает» ток.
2. Кусок изоленты.
3. Небольшие рейки для будущей ручки.
4. Фиксаторы от вышедшего из строя реле, рассчитанного на 220 Вольт.
5. 2 проволоки, сделанные из алюминия, которые уже обработаны изоляцией, диаметра 2 мм вполне достаточно.
6. Толстый кабель, подходящий к выходу.
7. Спираль, предназначенная для выжигания древесины, идеальный вариант – толщиной 0,7 мм.

Процесс сборки вторым способом

Сделать выжигатель по дереву можно, учитывая, что наконечник, подсоединенный к 12 Вольт, сгорает быстро, поэтому чтобы это предотвратить, необходимо уменьшить температуру. Как это можно сделать? Оборудовать из спиральной детали реостат.

Реостат определяется поверх отвертки по кругу, а затем соединяется по типу пружины, с аккумулятором. Проследите, чтобы соединение было надежным и прочным – от этого во многом зависит работа инструмента.

Что необходимо сделать дальше

1. Возьмите в руку один конец провода, который проходит от оборудования, и подсоедините к аккумулятору. В это время оставшийся конец разместите у реостата.
2. Выжигатель по дереву легко включить, зафиксировав реостат ко 2 клемме, относящейся к аккумулятору. Чтобы реостат не смещался и оставался устойчивым, закрепите его положение при помощи прищепки.
3. Далее прикрутите спиральную деталь к реле при помощи болтов.
4. Подсоедините к реле кабели, которые идут по ручке из дерева.
5. Все изделие обмотайте изолентой.
6. Двухжильный провод фиксируется к проводкам, причем один его конец соединяется с аккумулятором, а второй уходит в реостат.
7. Нет рядом аккумулятора – примените другой источник напряжения, какой – не столь важно.

Читайте также: Как пользоваться водяным уровнем

Интересный вариант изготовления выжигателя по дереву предлагает еще один домашний мастер в следующем видео:

svoidomstroim.ru

Как сделать выжигатель по дереву своими руками? Схема самодельного выжигателя по дереву

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 нихромовой проволоки, 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 понижающий трансформатор 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: нагревательный элемент 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 переменным резистором, 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 сечение провода 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 печатная плата 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.

Всем привет! Вы готовы крафтить? Сегодня сделаем выжигатель по дереву своими руками из подручных материалов. Не смотря на простоту конструкции и материалов, из которых мы сделаем выжигатель по дереву, он обладает достаточной мощностью, чтобы прожечь отверстие в куске дерева толщиной 1 см.

Это будет карманный выжигатель, который работает от зарядки для телефона 2А. Если вам необходимо быстро нанести надпись или логотип на дереве, а также попробовать себя в прирографии, не спешите бежать в магазин. Воспользуйтесь этой инструкцией, потратьте немного времени, и соберите карманный выжигатель по дереву из подручных материалов.

Нам понадобится

• Блок питания от телефона (не менее 2A)
• Игла от шприца
• Швейная игла
• Деревянная шпажка (суши-палочка)
• Термоусадка
• Паяльник, флюс, припой

Делаем выжигатель по дереву своими руками

Итак, вы убедились, что список необходимых деталей есть в каждом доме. А если чего-то не хватает, обратитесь к соседу, у него точно есть.

Откусите наконечник иглы от шприца. А у швейной иглы откусите ушко.

Закрепите на деревянной палочке, при помощи нити, две иглы параллельно друг другу. Оставьте нижние концы у иголок открытыми, к ним мы будем припаивать провод от зарядного устройства.

Согните швейную иглу таким образом, чтобы она едва касалась иглы от шприца.

Нанесите флюс и залудите иглы, как показано на фото.

Откусите или разберите разъем зарядного устройства. Нам понадобится красный и черный провод (плюс и минус). Припаяйте красный и черный провод к иглам, полярность не имеет никакого значения.

Выжигатель по дереву почти готов. Воспользуйтесь термоусадкой или изолентой, чтобы изолировать контакты.

Заключение

Вот мы и разобрались, как сделать выжигатель по дереву своими руками. Выжигатели бывают разных типов и разной сложности исполнения. Сегодня мы собрали самый простой и самый дешевый вариант. При этом мы использовали легкодоступные подручные материалы и не потратили много времени.

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:

1. вводного устройства 220 вольт, подающего напряжение на первичную обмотку трансформатора;
2. силового блока, выполненного на тиристорах и мощных диодах;
3. 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:

1. два тиристора КУ202Н;
2. пара диодов Д242;
3. выходные клеммы;
4. 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:

1. создание среза, перпендикулярного основной плоскости заготовки;
2. 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.