Нагреватель

Часто жало в ручных выжигателях сделано из толстой нихромовой проволоки. Эта проволока сама является элементом, который механически контактирует с деревом. Однако сейчас также встречаются выжигатели, выполненные наподобие паяльников: нихромовая проволока там выступает в качестве излучающей тепло обмотки, в центре которой установлено латунное жало той или иной формы.

 ручной выжигательручной выжигатель

 Плюс первого варианта наверное только один - простота изготовления самого жала. Однако есть и минус: так как отрезок проволоки небольшой и имеет малое сопротивление, то для его разогрева необходим довольно большой ток. Чаще всего источником такого тока будет мощный трансформатор. Плюс для регулировки температуры нагрева используется либо реостат, либо галетный переключатель. Есть еще один минус такого нагревателя - зависимость температуры от значения напряжения питающей сети, которое может меняться во времени. Конечно этот недостаток можно компенсировать использованием внешнего стабилизатора питания.

Посчитаем ток:

Нихром Х20Н80, его примерное удельное сопротивление 1,1 Ом·мм2/м.

  • Длина: вывод 6см.
  • Диаметр проволоки 0,6мм. Сечение 0,28 мм2.
  • Сопротивление будет равно 1,1 Ом·мм2/м * 0,06м /0,28мм2 = 0,236 Ом.
  • Для 12В получим требуемый ток 12В / 0,236 Ом = 50,8 А.

На практике мы возможно не получим таких значений, так как я здесь не учел сопротивление подводящих проводов, более того, сопротивление нихрома еще увеличится при нагреве, однако общая картина ясна.

 Теперь ко второму варианту. Требуемый ток в данном случае на порядок меньше, так как можно использовать нихром меньшего диаметра, а спираль сама по себе во много раз длиннее, чем одна петля.

  • Диаметр проволоки 0,45мм. Сечение 0,159 мм2.
  • Длина: вывод 5см, 10 витков д=5мм, и второй вывод 5 см. В сумме получается примерно 0,25 м.
  • Сопротивление будет равно 1,1 Ом·мм2/м * 0,25м /0,159мм2 = 1,73 Ом.
  • Для 12В получим требуемый ток 12В / 1,73 Ом = 6,9 А.

Наш БП рассчитан на ток до 25А.

Этот вариант намного более интересен, чем предыдущий. Дополнительный плюс в том, что питать нагреватель будем от стабилизированного напряжения блока питания. И еще один плюс в возможности управлять нагревом через ШИМ, а регулировать обычным малоточным переменным резистором.

 Как делал нагреватель ЧПУ выжигателя: (идея отсюда):

  1. Взял жало от выжигателя. Можно изготовить самостоятельно из латунного прутка.
  2. Обмотал его в несколько слоев стеклонитью (вытащил из стеклоткани).
  3. Обмазал жидким стеклом (силикатный канцелярский клей).
  4. Просушил феном. Чем сильнее температура, тем больше клей вспенивается.
  5. Выровнял напильником. Таким образом получиласть основа для спирали.
  6. Спираль намотал на пруток подходящего диаметра, затем надел на жало.
  7. И снова стеклонить, жидкое стекло, фен.
  8. Поправил выводы, как нужно и снова пункт 7.
  9. И еще раз пункт 7 для прочности.

 первый вариант жала ЧПУ выжигателяпервый вариант жала ЧПУ выжигателя

первый вариант жала ЧПУ выжигателя

Единственное что,крепить жало нужно на расстоянии от пластикового (PEEK) держателя, так как температура высокая и может подплавиться.

 ...

Обнаружился неприятный минус такой конструкции. Уже 2 раза переделывал данный нагреватель, так как при нагреве со временем жидкое стекло вспенивается все больше и больше, в результате чего становится хрупким и постепенно разваливается. В процессе выжигания прямо маленькие кусочки падают.

Есть идея более технологичного жала, опишу подробнее в следующей статье.