Как сделать выжигатель по дереву: этапы, процесс сборки. Прибор для выжигания по дереву

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.

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

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.

) представлен широкий спектр приборов для выжигания (в просторечии - "выжигателей", по-заграничному - "пирографов"). Стандартные вопросы покупателей: какой прибор лучше? что выбрать для ребенка 12 лет? что выбрать для себя, взрослого человека, решившего заняться выжиганием по дереву?

Посмотрите этот видео-обзор и выберите прибор по душе. Все выжигатели имеют свои особенности и возможности.

Виды выжигателей, их особенности и отличия

Выжигатели "паяльникового" типа "QIDDYCOME"

Выжигатель "УЗОР-ПДВ"

Станция по выжиганию "JLT-07B"

Выжигатели "УЗОР-1" и "ВЯЗЬ"

Выжигатель "ЭТЮД"

Резюме

1. Существует 2 вида приборов по выжиганию: с петлей накаливания и "паяльникового" типа.

2. У приборов паяльникового типа редко перегорают нагревательные элементы, расположенные внутри ручки.

3. У приборов паяльникового типа отсутствует регулятор температуры нагрева жала; толщина линии выжигания определяется временем и силой нажима.

4. У приборов с петлей накаливания нихромовая петля периодически перегорает и требует замены. При аккуратном обращении петля может служить достаточно долго.

5. У прибора профессионального класса Узор-ПДВ замена петли накаливания производится просто винтиками. У приборов любительского класса Узор-1, Вязь и Этюд замена петли накаливания производится перепайкой (в домашних условиях штатным или внештатным мужчиной от 12-ти и старше, владеющим паяльником). Перепайка петли производится тугоплавким припоем. Перепайка контактодержателя с петлей накаливания выполняется обычным припоем.

Какой недорогой выжигательный аппарат купить мальчику или девочке 5-12 лет?

Если у вас нет возможности эпизодически самостоятельно перепаивать петлю накаливания в домашних условиях, купите тайваньский прибор QIDDYCOME "паяльникового" типа, на выбор.

Недавно друзья мне принесли на ремонт прибор для курения кальяна выжигания "ДЫМОК " с жалобой на слабый нагрев жала. Вскрыл, увидел стандартный диммер, нагруженный на слабенький понижающий трансформатор ватт 20 примерно, который даже при подключении напрямую к сети не мог приемлемо разогреть жало 0,9 мм. Напрашивалась замена трансформатора на более мощный, но посмотрев на цены (600р за 40 Вт на кольце), задумался о более рентабельном варианте.

И тут меня осенило: есть же чудо инженерной мысли — 220V/12V для питания галогенок. Такое напряжение 12 В нам точно не понадобится, ибо нужен для выжигателя большой ток при малом напряжении, а значит придется изменить вторичную обмотку импульсного трансформатора. Потребуется уменьшить количество витков раз в 5 и во столько же раз увеличить сечение провода. Проще всего перематывать трансформатор с тороидальным сердечником, то бишь кольцом. Купил TASHIBRA 105 Вт за 130 рублей именно по этой причине. Некоторые другие, на Ш-образном сердечнике, залитым эпоксидкой - их сложно разбирать. Запас по мощности двукратный, габариты приемлемые, обмотки не залиты ничем. Внутри алюминиевого корпуса вот такая плата.

Выпаял трансформатор, смотал понижающую обмотку, намотал вместо нее 2 витка первым попавшимся многожильным проводом в силиконовой изоляции 5 кв.мм. Впаял обратно и стал пробовать.

Чтоб точно подобрать температуру нужен терморегулятор - например стандартный симисторный диммер.

Измерил пирометром температуры разных компонентов. Удивительное дело, но при работе на полную мощность транзисторы и тиристор в диммере не нагреваются (35С - потому через картонку и прижимались к корпусу). Немного сильнее нагревался трансформатор - около 50С. Сильнее всего нагревался кабель, идущий к жалу - около 75С. Все равно поставил транзисторы через прокладку на половинку алюминиевого корпуса, заменил кабель на укороченный шнур от утюга, благо на большие токи он как раз и рассчитан и изоляция силиконовая — не расплавится. Ручку поставил деревянную от убитого паяльника.

Регулятор мощности оставил, заменил в нем слабенький симистор на BTA-16 с радиатором около 3 кв. см. и изменил номиналы некоторых резисторов (R2 ограничивает максимальную мощность, R3 задает минимальную мощность). С урезанной мощностью, жало диаметром 1 мм раскаляется до оранжевого цвета, температура транзисторов 30С, симистора 30С, трансформатора 40С, Кабеля 45С. Полагаю, что с помощью подобного устройства можно и резак для пенопласта запитать. Скорее всего число витков вторичной обмотки нужно будет увеличить - но не пробовал.

Техника безопасности

Все компоненты выжигателя, за исключением жала, вторичной обмотки и соединяющего их кабеля, находятся под напряжением сети 220 вольт. Прикасаться к ним можно только после выдергивания сетевого шнура из розетки.

При использовании игл из нихрома/фехраля разных диаметров приходится настраивать мощность под каждую иглу. В моём варианте достался уже с диммером с корпусом. А если с нуля создавать, то проще всего взять готовый диммер, например. Цена правда выше будет, чем самому спаять, зато экономия времени.

Насчет держателя игл - в комплекте было 2 держателя из медных трубок с обжатыми нихромовыми иглами. Один оставил без изменений, а из второго извлек иглу и поверх медных трубок надел латунные втулки без изоляции с 2-мя винтами от обычного клеммника. В трубки вставил стальную проволоку чтобы они не продавились винтами.

Если будете повторять конструкцию, то есть керамические клеммники и, как вариант, разъемы для галогенок. их можно взять по-мощнее, но скорее всего игла/жало будет в нем не очень жестко фиксироваться.

Чем надежнее контакт, тем меньше нагрев. Нужен компромисс между надежностью контакта и возможностью менять иглы. Хорошо бы ручку подобрать деревянную или, лучше всего, пробковую.

В общем идею дал, а особенности реализации при изготовлении самодельного выжигателя по дереву уже за вами. Специально для сайта - cirkon .

Обсудить статью ВЫЖИГАТЕЛЬ ПО ДЕРЕВУ