- Подготовительные работы
- 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.
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.
Делаем электровыжигатель по дереву из импульсного трансформатора. Когдато в детстве, считалось как должное иметь дома электровыжигатель по дереву. Вот и сейчас, подумал сделать подобный девайс для своего сына (4 года). Ведь рисунок на бумаге, может и не сохранится, тогда как выжженный по дереву, порадует, спустя годы. Да и мне, как радиолюбителю, пригодится. Им можно резать пластмассы при изготовлении корпусов, можно также паять, и даже вырезать текстолит. А еще, аккуратно срезать веревки (если вы альпинист:-).Аппарат имеет два режима работы. В первой позиции переключателя «норма
» (I), он работает в половину мощности: примерно в 30-35W. Во второй «турбо
» (II) - 65-70W. Желтый светодиод светит в обоих режимах, красный, только во втором. Светодиоды индикации любые, не яркие (АЛ307
).
Для того чтобы изготовить электровыжигатель вам понадобится дешевый (2-2,5 доллара) импульсный блок питания (ИБП) китайского производства, на 50-60 W, для галогенных ламп. Их вы найдете в магазинах по мебельной фурнитуре или в строительных магазинах.
Схема выжигателя
Схема принципиальная электрического выжигателя на основе ЭТ
В интернете, я встречал переделку , для изготовления импульсного паяльника. В случае выжигателя, потребуется минимальная переделка ИБП.
Сперва, вынимаем плату из корпуса и выпаиваем выходной трансформатор. Об этих схемах написано немало, поэтому не буду вникать в подробности. Она вполне справляется в роли электровыжигателя. Скажу только, что биполярные транзисторы MJE13003
(TUVE13007
) можно заменить на более мощные по току - MJE13005
, MJE13007
(последняя цифра означает рабочий ток). При выборе ИБП, нужно учесть тот факт, что он не должен иметь защиты от короткого замыкания!
Итак, сняв трансформатор с платы, его надо разобрать. О разборке феромагнитных трансформаторов написано также немало. Но, я поделюсь своим опытом. Первым делом, убираем плёнку и ножом снимаем клей на соединении сердечника. После, нагреваем в небольшой емкости воду до кипения. Но не бросаем сразу в кипяток, а нагреваем сперва теплой водой. В связи с тем что качество этих трансов, очень низкое они могут расколоться. Поэтому разогрев его немного, опускаем в кипяток оставив его там на несколько секунд. Процедуру можно повторить, и попытаться расшатать корпус намотки, а также пройтись ножом по швам ферритовых половинок. В конце концов, вам удаться его разобрать, но не спешите, делайте все с осторожностью. В моем случае, даже разбив такой транс, я не отчаялся, и соединил четыре куска сердечника скотчем. Некоторые клеят расколовшийся дольки, но и без того он и так прекрасно работает, будущим накрепко сжатым клейкой лентой.
Разобрав трансформатор, снимаем вторичную обмотку, и на ее месте наматываем 3-4 витка многожильного провода, сечением 2,5-4мм2. Для этого, подходит электрический кабель (сетевой). Предварительно снимается изоляция, и на ее месте, одевается термоусадочный кембрик, подходящих размеров. Почему термоусадочная трубка? Потому что она занимает меньше места, относительно изоляции кабеля. Теперь, наматываем четыре витка, с отводом от третьего. Напряжение на последнем витке будет составлять примерно 9,0-10,5V. Остается собрать обратно трансформатор, и вылудить выводы, как это видно на фотографиях.
Настало время заняться корпусом электровыжигателя. Для этого нам понадобится алюминевая мебельная нога. Да, да, опять мебельная! Она очень дешева (стоит меньше доллара), но самое главное она состоит из алюминия толщиной в 1 мм. Таким образом, корпус послужит термоотводом для транзисторов, которые очень сильно греются. Высота квадратной ноги =100мм. Также решается вопрос лицевой панели. Для этого, разбираем ногу, и оставляем пластмассовую заглушку с которой срезаем часть – так чтобы вместились все компоненты изделия. Дальше, радиатор для транзисторных ключей – также алюминиевый.
Я использовал пластинчатый радиатор толщиной в 5 мм. В нем уже были резьбовые отверстия, которые в дальнейшем я использовал. Но если вы найдете медную пластину, то она однозначно послужит лучшем теплоотводом. Также, можно применить любой другой радиатор подходящего размера. Дополнительно к этому радиатору, я подсоединил алюминиевый П-образный профиль – угадали, тоже мебельный, который вплотную одевается в квадратный профиль корпуса.
Радиатор должен вплотную соприкасаться с корпусом! Таким образом тепло будет распределятся равномерно, с большей эффективностью по всему корпусу, не требуя громоздких радиаторов. П-образный профиль соединяется с пластиной радиатора с небольшим зазором (2-3 мм) через небольшие шайбы и далее прикручиваем этот «бутерброд» к пластине входящею в комплект импульсника. Транзисторы и плата крепятся обязательно через изолятор, также от ИБП. Корпус выжигателя предпочтительно заземлить.
Не забываем, прибор подключается к сетевому напряжению в 220V, поэтому предпринимаем все меры безопасности при сборке и наладке!
Теперь, просверливаем отверстия в пластмассовой лицевой панели, под переключатель режимов работы электровыжигателя – под провода и под светодиоды красного и желтого свечения. Светодиоды с ограничительными резисторами соединяем термоклеем, как это видно на фото.
Далее закручиваем переключатель и соединяем пайкой все провода (см. рисунок). Переключатель – П2Т-21 (советского производства, максимальной коммутируемой мощностью до 660 Вт при активной нагрузке). Надо использовать как можно более мощный тумблер , так как иначе контакты будут перегреваться! Максимальная мощность электровыжигателя достигает 70 Ватт.
К корпусу, в качестве ножек (против скольжения) приклеиваем самоклейки из пробки или силиконовые (найдутся у стекольщиков и мебельщиков). В качестве рукоятки, я применил готовую ручку от выжигателя промышленного производства. А если изготовить ее самому, то подойдет рукоятка от сгоревшего паяльника. Или вырезаем ее из текстолита, дерева с фторопластовым наконечником подходящей толщины. Крепление для нихрома – клеммы электро-колодок как раз подходят для этих целей.
Нихром для наконечников диаметром в 0,8-1,5 мм нашел на радиорынке. Подойдет и от разных нагревательных приборов. Его надо согнуть как на фотографиях и сплющить кончик при помощи молотка. Я изготовил наконечники двух типов: один из миллиметрового нихрома – для выжигания и резки, другой из полутора миллиметрового, для более грубых работ. Соответственно, второй будет эффективно нагревать в более мощном режиме работы прибора (турбо).
Провод для электрического выжигателя надо подобрать с большим сечением и наиболее гибкий. Иначе он будет греться. Естественно, электровыжигатель будет работать перерывами, примерно в 15-30 минут.
Во первых, КПД очень низкий, что приводит к большим тепловым потерям. А во вторых, рукоятка будет греться, что принуждает к цикличной работе с ним. Для более удобного пользования, советую приспособить кнопочную педаль (от швейной машины или от какого-нибудь станка) или кнопочный выключатель питания, и т.д. Дополнительные отверстия в корпусе или радиаторе, для отвода тепла, я не делал. Это остается на ваше усмотрение, в зависимости от применяемого радиатора.
Аппарат очень прост в изготовлении, благодаря готовым решениям для его сборки. Его может изготовить любой начинающий, с минимальными навыками в электронике. Главное соблюдать правила безопасности при работе с ним. Ведь температура наконечника достигает 500-600 градусов.
Если вы изготовите электровыжигатель для ребенка, то присутствие взрослого при работе с ним – обязательна. Надеюсь, он принесет радость и творческие успехи! ).
Обсудить статью ЭЛЕКТРОВЫЖИГАТЕЛЬ
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.
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.