Магнитный карандаш своими руками

Содержание

Электрокарандаш по металлу своими руками
Характеристики устройства
Юный техник 1965-03, страница 53
Принцип работы
Электроискровой карандаш
Преимущества электромаркеров и их типоразмеры
Электрокарандаш своими руками
Лучшие модели. Как выбрать
Электроискровой карандаш из миниатюрного реле

Электрокарандаш по металлу своими руками

Характеристики устройства

Электромаркер по металлу (ЭМ) используется в производственной практике около 40 лет. Он известен под множеством наименований:

электроискровой маркер;
электрограф;
электрокарандаш;
аркограф.

ЭМ часто используют для маркировки:

слесарного инструмента;
измерительного инструмента;
режущего инструмента;
печатных плат;
всевозможных бирок или шильдов;
хирургического инструмента;
стоматологического инструмента;
всевозможных металлических деталей.

Конструктивно электромаркер представляет собой систему из 4 частей:

Переносной источник питания (обычно рассчитан на питание от обычной бытовой электрической сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц).
Ручка-вибратор со встроенным светофильтром (на ней имеется регулятор частоты колебаний рабочей части устройства).
Сменные наконечники из пружинной стальной или вольфрамовой проволоки (диаметр от 0.5 до 1 мм)
Зажим и кабель для подключения к обрабатываемой металлической поверхности.

Физический принцип работы ЭМ состоит в быстрой эрозии поверхности обрабатываемого металлического изделия путем пробоя промежутка между электродами. В их роли выступают рабочая часть прибора (катод) и металлическая поверхность изделия (анод). Обрабатываемая поверхность покрывается серией небольших лунок, диаметром от 0.1 до 2 мм.

Юный техник 1965-03, страница 53

ЭЛЕКТРОКАРАНДАШ

Если вам нужно писать или рисовать на металлической поверхности, советуем изготовить электрокарандаш, который разработал харьковский радиолюбитель Николай Михайлусь. Этим оригинальным инструментом вы сможете быстро наносить изображения на любое металлическое изделие.
Корпус электрокарандаша 1 изготовьте из пластмассовой, дубовой или буковой трубки. В корпус плотно вставьте каркас катушки 2, изготовленный из любого антимагнитного материала, лучше всего из пластмассы, латуни, бронзы. На каркас до полного заполнения намотайте виток к витку обмотку проводом ПЭЛ 0,8 — 1,1 мм.

К началу обмотки катушки припаяйте 1 —1,5 м гибкого изолированного провода, который через отверстие в каркасе выведите наружу. Место спайки тщательно изолируйте. Конец обмотки припаяйте к каркасу катушки, если она латунная, или выведите из каркаса и гибким проводом припаяйте к подвижному стальному якорю 5.

Якорь 5 из мягкой стали или железа должен свободно, без заеданий перемещаться в корпусе электрокарандаша и каркасе катушки. Между подвижным якорем и каркасом на стержень якоря наденьте мягкую пружину 7. В отверстие якоря вставьте заточенный наконечник 8 из медной, латунной, а лучше из молибденовой или вольфрамовой проволоки диаметром 2 мм.

Размеры деталей электрокарандаша могут быть произвольными. Наружный диаметр корпуса не должен превышать 20—24 мм.

Питается электрокарандаш от регулируемого переменного напряжения 2—12 в. Такое напряжение можно получить от специального понижающего трансформатора. Можно использовать трансформаторы или автотрансформаторы, применяемые для холодильников, радиоприемников, телевизоров. В этом случае поверх обмотки трансформатора намотайте проводом ПЭЛ или ПВО диаметром 1,5 — 2 мм дополнительную обмотку с выводами от 2 до 12 в.

Прикасаясь наконечником электрокарандаша к металлической пластинке, на которую наносится надпись, вы замыкаете цепь питания обмотки катушки. Магнитное поле катушки втягивает подвижный сердечник. Наконечник отрывается от металлической пластинки и разрывает цепь питания. Якорь под действием пружины выталкивается, и наконечник вновь касается металлической пластинки и подает питание на обмотку катушки. В момент отрыва наконечника от металлической пластинки проскакивает искра, которая разрушает металл и оставляет след на пластинке.

Регулировка собранного электрокарандаша сводится к подбору возвратной пружины. Подайте на электрокарандаш небольшое напряжение и слегка прикоснитесь острием к металлической пластинке. Если наконечник не вибрирует, а между ним и пластинкой нет искры, переключите провод электрокарандаша на более высокое напряжение. Если вы подали на электрокарандаш уже 12 в и он не работает, поставьте более мягкую пружину и начните снова подбирать напряжение питания. Однажды отрегулированный электрокарандаш служит неограниченно долго, только время от времени надо затачивать наконечник. При полном износе замените наконечник новым.

Поверхность, на которой необходимо писать или рисовать, полезно смочить тонким слоем керосина.

При работе с электрокарандашом помните: чем более гладкая поверхность, на которую наносится рисунок, тем быстрее идет дело и лучше качество изображения.

Принцип работы

Основные этапы работы ЭМ:

Очистка обрабатываемой поверхности от грязи, жира и оксидной пленки. Это нужно сделать для увеличения проводимости металла и возможности использования сравнительно небольшого рабочего напряжения в пространстве между электродами.

Внимание! Если проводимость металла будет низка (например, из-за загрязнения его поверхности), то потребуется увеличение рабочего напряжения. А это приведет к малой скважности разряда и более грубым следам обработки на металле

Подключение обрабатываемой металлической детали к ЭМ с помощью зажима и кабеля.

Внимание! Часто в комплект поставки ЭМ входит особая металлическая пластина. На ней удобно размещать деталь и подключать к ней кабель питания

Покрытие поверхности металла однородным слоем минерального масла. Масло, являясь диэлектриком, помогает сконцентрировать выделяемую тепловую энергию и ощутимо снизить прилагаемое усилие для отрыва электрода от поверхности в случае его залипания. Кроме перечисленного масло помогает избежать короткого замыкания.

Внимание! Категорически не рекомендуется использовать вместо минерального масла другие жидкости, например, воду или вовсе электролиты

На приборе выставляются стартовые рабочие характеристики тока: 30 В, 40 мА.

Внимание! Большинство современных ЭМ относится ко второму классу электробезопасности. Необходимо тщательно соблюдать стандартные предосторожности при работе с электрооборудованием. Также нельзя работать в помещениях с повышенной влажностью (более 70%)

Регулируется частота колебаний вибратора (согласно инструкциям производителя).

Производится тестовое касание детали рабочей частью ЭМ. В зависимости от необходимых параметров наносимых лунок меняются настройки прибора.

Внимание! На большинстве современных ЭМ присутствует защитный экран — он предотвращает поражение глаз ярким светом электрической искры. Но надеяться только на него не стоит, как и проявлять излишнюю беспечность

Производится собственно нанесение цифровой, буквенной или иной информации на поверхность. При этом скорость перемещения рабочей части ЭМ по обрабатываемой поверхности должна колебаться от 1.5 до 10 ммв секунду.

Внимание! Нормальный износ рабочего электрода не должен превышать 0.2 мм за одну обработку среднего объема. При более интенсивном износе электрода нужно изменить рабочие параметры в сторону их уменьшения.

После завершения работы ЭМ обесточивают и отсоединяют от обрабатывавшейся детали. Ее поверхность очищается от масла.

Электроискровой карандаш

Различные надписи на металле можно делать с помощью электроискрового карандаша, устройство которого показано на рисунке. Каркасом 1 обмотки катушки 3 служит медная, латунная или бронзовая трубка длиной 90 мм с наружным диаметром 6 и внутренним 4 мм. Щечки 2 катушки изготовлены из гетинакса или другого изоляционного материала. Катушка намотана проводом ПЭЛШО 0,6 до заполнения каркаса. Пружина 4, имеющая 10-15 витков, выполнена из стальной проволоки диаметром 0,2- 0,3 мм. Упор 5 можно выточить из эбонита, текстолита, органического стекла; своим хвостиком он должен плотно входить в каркас катушки.

Сердечник 6 — стальной. Кольцевую канавку на нем можно сделать напильником, зажав заготовку в патроне ручной или электрической дрели. На конце сердечника пропилены с помощью пилы ножовки две продольные канавки, расположенные под углом 90 градусов. Сердечник должен свободно, без заеданий, двигаться в трубке-каркасе катушки.

Сборку карандаша производят в таком порядке. Сначала сердечник вставляют в каркас катушки так, чтобы конец каркаса находился против канавки, проточенной в сердечнике. Затем легкими ударами молотка завальцовывают край трубки внутрь, чтобы ограничить перемещение сердечника. После этого на края каркаса надевают и приклеивают к нему клеем БФ-2 щечки.

На каркас с тем же клеем наматывают один-два слоя кальки. Затем возле передней щечки зачищают небольшой участок трубки, припаивают к нему конец обмоточного провода и наматывают катушку, укладывая провод виток к витку. Внешний вывод катушки делают медным многожильным изолированным проводом сечением не менее 1 мм2 и длиной около 1 м. Его конец снабжают однополюсным штекером или зажимом «Крокодил» для подключения к источнику питания.

Катушку следует обернуть 2-3 слоями полихлорвиниловой ленты или плотной бумаги. После этого в тыльный конец трубки-каркаса катушки вставляют пружину и упор, а в прорезь сердечника-электрод 7, в качестве которого можно использовать стальную иглу или кусок стальной либо вольфрамовой проволоки длиной 15-20 мм с заостренным концом. Электрод во время работы изнашивается, поэтому его периодически затачивают. Поверхность металла, на котором делают надпись, должна быть гладкой. Перед работой желательно смочить ее керосином.

Работа с электроискровым карандашом производится так. Один вывод вторичной обмотки трансформатора, понижающего напряжение сети до 3-10 в, соединяют с обрабатываемым изделием, второй — с проводом от электрокарандаша (см. рис.). Надписи делают, прикасаясь электродом электрокарандаша к поверхности металла. В момент соприкосновения электрода с металлом замыкается цепь питания катушки, и ее электромагнитное поле втягивает внутрь сердечник. При этом между электродом и металлом возникает искра, которая и оставляет след на металле.

Б. ВОСТРИКОВ г. Астрахань РАДИО N11, 1971 г

Примечания
админа
. Попался мне давно подобный заводской набор, в котором был такой карандаш. Вещь потрясная, если еще учесть, что мне тогда было лет 15, а тут все искрит, оставляет следы на металле! Вау! Надписи на ключах продержались лет 5. А потом я потерял ключи. Все работало хорошо, пока я не начал экспериментировать с пружиной. Пружина — дело тонкое! Чем мягче пружина, тем приятнее работать. Но, в тоже время, она должна обеспечивать достаточный обратный толчок, чтобы не было залипания. Дерзайте! Источник: shems.h1.ru

Преимущества электромаркеров и их типоразмеры

Электромаркер по металлу обладает рядом преимуществ перед другими устройствами для нанесения информации на металлические поверхности:

изделие не подвергается механическому воздействию, оно может быть каким угодно тонкостенным или сложной конфигурации.

Внимание! Работа ЭМ относительно проста, но все-таки требует определенного навыка и тщательной предварительной калибровки прибора

обработанная поверхность не подвержена коррозии и имеет хорошо различимый матовый оттенок.
возможность работы с различными металлами и их сплавами: сталь, титан, цирконий, железо, медь, алюминий и многие другие.
легкость удаления нанесенного рисунка — для этого нужно лишь заново отполировать металл в этом месте (так как глубина лунок не превышает 1.5-2 мм).
сравнительная экономичность прибора — на максимальных настройках он потребляет не более 30-50 Вт.
возможность длительной непрерывной работы ЭМ — в нем имеется встроенная защита от перегрева.

Большинство ЭМ имеют небольшие габаритные размеры (в среднем около 160х130х90 мм) и небольшой вес (от 1 000 до 1 500 г)

Электрокарандаш своими руками

Электрокарандаш своими руками

Корпус электрокарандаша 1 изготовьте из пластмассовой, дубовой или буковой трубки. В корпус плотно вставьте каркас катушки 2, изготовленный из любого антимагнитного материала, лучше всего из пластмассы, латуни, бронзы. На каркас до полного заполнения намотайте виток к витку обмотку проводом ПЭЛ 0,8 — 1,1 мм._К началу обмотки катушки припаяйте 1 -1,5 м гибкого изолированного провода, который через отверстие в каркасе выведите наружу. Место спайки тщательно изолируйте. Конец обмотки припаяйте к каркасу катушки, если она латунная, или выведите из каркаса и гибким проводом припаяйте к подвижному стальному якорю 5.

Размеры деталей электрокарандаша могут быть произвольными. Наружный диаметр корпуса не должен превышать 20-24 мм.

Питается электрокарандаш от регулируемого переменного напряжения 2-12 в. Такое напряжение можно получить от специального понижающего трансформатора. Можно использовать трансформаторы или автотрансформаторы, применяемые для холодильников, радиоприемников, телевизоров. В этом случае поверх обмотки трансформатора намотайте проводом ПЭЛ или ПВО диаметром 1,5 — 2 мм дополнительную обмотку с выводами от 2 до 12 в.

Поверхность, на которой необходимо писать или рисовать, полезно смочить тонким слоем керосина.

ЮТ №3 1965, стр. 50

Лучшие модели. Как выбрать

В настоящее время наиболее распространены на рынке пять моделей ЭМ. Приведем их характеристики в нижеследующей таблице.

Название модели	Фирма-производитель, Страна	Размер наносимой лунки, мкм	Максимальный размер символа, мм	Рабочее напряжение, В	Рабочая сила тока, мА	Мощность, Вт	Средняя цена, по сост. на нач. 2021 года
EVZ-021	Josef Solnar (Чехия)	10×10	До 50	220…230	200	20	15000
Прогресс-001	(Россия)	10×10	Неограничен	220…230	400	50	8000
EVZ-022	Josef Solnar (Чехия)	20×50	Неограничен	220…230	450	50	20000
AG25/3	Arglo AG (Швейцария)	20×20	Неограничен	4	5000	25	20000
AG50/6	Arglo AG (Швейцария)	20×50	Неограничен	6,5	6500	50	25000

При выборе ЭМ обычно руководствуются соотношением параметров цена — производительность — ремонтопригодность. Поэтому в нашей стране обычно выбирают устройство производства Санкт-Петербургского — электромаркер по металлу «Прогресс — 001».

Электроискровой карандаш из миниатюрного реле

Д. МАМИЧЕВ, дер. Шаталово Смоленской обл.
Для нанесения на поверхность металла каких-либо линий разметки или надписей можно воспользоваться мягким грифельным карандашом, фломастером или маркером. Однако в ряде случаев с этими средствами успешно конкурирует известный электроискровой карандаш [1; 2], позволяющий наносить хорошо видимые нестираемые линии.

И все-таки в радиолюбительской практике более подошел бы карандаш, пусть не столь мощный, зато миниатюрный и легкий и, что не менее важно, простой в изготовлении. Об изготовлении такого карандаша и рассказано ниже.

Основой его электромагнитной системы служит реле РЭС10, паспорт РС4.524.308, причем подойдет и такое, у которого неисправна или отсутствует контактная группа. Переделку начинают с развальцовки и снятия алюминиевого чехла. Затем аккуратно снимают якорь, отогнув боковые ограничители, и сверлом диаметром 2 мм высверливают в нем заклепку, фиксирующую подвижный контакт. Контакт вместе с его гибким токоподводом удаляют.

В просверленное отверстие с внутренней стороны якоря вставляют винт М2, у которого предварительно стачивают надфилем головку до высоты 0,5 мм. На резьбу винта навинчивают и туго затягивают тонкую гайку. Далее на хвостовик винта надевают тонкий лепесток с припаянным к нему небольшим отрезком тонкого гибкого изолированного монтажного провода, портновскую стальную булавку с колечком (ее можно согнуть из стальной проволоки диаметром 0,2…0,5 мм) и весь пакет зажимают второй такой же гайкой, развернув булавку острием в сторону, противоположную выводам реле. Острие этой иглы и будет служить «грифелем» карандаша. Доработанный якорь реле устанавливают на свое место.

Проволочный вывод от якоря укорачивают и припаивают к внешнему неподвижному контакту колодки реле. Остается только в алюминиевом чехле прорезать окно для вывода наружу иглы.

Для регулировки вибратора обмотку последовательно с резистором сопротивлением 100 Ом мощностью 2 Вт подключают к ЛАТРу, установив на нем выходное напряжение около 25 В. После включения ЛАТРа в сеть якорь вместе с иглой начинают вибрировать. Отмечают размах колебаний острия иглы. Подгибая якорь, добиваются, чтобы размах находился в пределах 1 …2 мм. Изменяют ЛАТРом питающее напряжение в пределах 23…27 В и проверяют устойчивость вибрации. Если необходимо, подгибают боковые ограничители якоря и концы возвратных его пружин.

Надевают чехол, завальцовывают по краю и дополнительно проклеивают нитроклеем. Один из выводов обмотки реле соединяют с выводом якоря; обозначим этот вывод буквой а, а второй вывод обмотки — б. К выводам а и б припаивают по отрезку длиной 60…90 см гибкого монтажного провода и укрепляют вибратор с иглой на конце пластиковой трубки (корпусе старой авторучки).

Подключают карандаш к блоку питания (см. схему). Резистор R1 ограничивает ток через обмотку вибратора, a R2 — ток через искровой промежуток. Резистор R2 (ПЭВ-10) во время работы сильно разогревается, что заставляет делать перерывы в работе; исключить их можно, если использовать резистор ПЭВ-30. Для регулирования тока искры более удобно использовать мощные подстроечные резисторы серии ПЭВР или школьный реостат.

Питается блок от ЛАТРа. Изменяя напряжение в пределах 23…27 В и подбирая резистор R2, определяют подходящие условия для нанесения надписей на различные металлы (медь, латунь, бронза, алюминий, сталь и разные проводящие покрытия на этих металлах). После установления всех необходимых режимов можно заменить громоздкий ЛАТР трансформатором ТС-180-2, соответственно рассчитав и перемотав вторичную обмотку проводом ПЭВ-2 диаметром 1 мм с необходимыми отводами.

Вместо указанного реле с сопротивлением обмотки 120 Ом можно использовать и другие, имеющие сопротивление 45, 630 и 1600 Ом (в двух последних случаях резистор R1 не нужен).

Работать с электроискровым карандашом следует в защитных стеклянных очках — они защитят глаза от ультрафиолетового излучения искр, хоть и слабого, но утомляющего зрение при длительной работе.

1. Востриков Б. Электроискровой карандаш. — Радио, 1971, № 11, с. 54. 2. Верховцев О. Г., Л ютов К. П. Практические советы мастеру—любителю. — Л.: Энергоатомиэдат, 1988, с. 94—96.

Источник