Наверняка, многие из вас, хоть раз сталкивались с металлообработкой — хоть в каком-то виде, или возможно видели, нанесённые неровной рукой, надписи на подшипниках, свёрлах, фрезах, оправках. При этом — они прямо-таки выгравированы на металле, хотя и практически гладкие на ощупь. Делалось это всё электроискровым карандашом (он же: электрокарандаш, электроискровой маркер, электрограф, электроперо, электроэрозионный аппарат, электроискровое перо). Можно его ещё называть гравером, но тут есть шанс спутать с ротационным гравером.
В долазерную эру — это был практически единственный способ, быстро нанести надпись на калёный металл, типа быстрорежущей стали. Узнал я о таком удивительном устройстве от Павла Серкова aka spiritus_sancti в его канале Мир глазами инженера. После прочтения его поста в нашем общем чате обмолвился, что было бы круто иметь такое устройство в хозяйстве, а Павел, взял и предложил мне его прислать. Отказаться от такого предложения я не мог и с этого момента начинается квест по разбору в принципах действия этого устройства, приведение его в чувство, доработка его напильником и окончательный запуск.
❯ Проба электрического пера
Хочу в качестве референса продемонстрировать пример заводской гравировки контрольной оправки для проверки оптической делительной головки. Понятия не имею, откуда она у меня в хозяйстве, и зачем она мне нужна, но на ней уж очень интересная гравировка.
Пример гравировки
После получения карандаша, я легкомысленно думал, что получить такой результат вполне легко. Мне приехал карандаш без блока питания, поэтому я запитал его от лабораторника постоянного тока, подбирая ток и напряжение.
Но результат мне не очень понравился: электрод залипал, и весёлой гравировки не получалось. Стало понятно, что нужно подбирать родной блок питания и заниматься доработкой карандаша, для его работы.
❯ Устройство электроискрового карандаша
Прежде чем переходить к доработкам, следует понять, как же устроен электрический карандаш. Его суть достаточно проста: лёгкое замыкание, и потом разрыв цепи с зажиганием дуги, потом возврат и повтор.
Разобранный электроискровой карандаш
Достигается это за счёт того, что игла выдвигается на пружине, а в случае если цепь замыкается, электромагнит втягивает якорь вовнутрь, цепь размыкается и всё идёт по новой.
Крупный план собранного устройства
На фотографии можно увидеть якорь, в который вставлен медный электрод, пружинку для его выталкивания, электромагнит и детали корпуса.
На деле оказалось, что якорь приваривается к корпусу электромагнита и на фото видны следы таких приваров. И вся эта конструкция требовала доработки для нормальной работы. В процессе опытов выяснилось, что стабильнее она работает именно на переменном токе.
❯ Электровыжигатель-гравёр Орнамент-1
Наигравшись с этим чудесным карандашом, я вновь пришёл в наш общий чатик DIY-щиков, и говорю: вот что-то не торт гравирует. Да и родной блок питания было бы круто найти, и тут другой участник чатика (под ником rikoz) говорит: а у меня как раз есть комплект, с выжигателем, но без электрокарандаша. В результате у меня появился полный комплект.
Это любопытная приблуда, позволяла детям, температурно гравировать деревяшки (выжигать), и электрогравировать металл. Для этого, в соответствующие гнёзда нужно было ставить либо гравировщик, либо выжигатель.
После того как у меня оказался оригинальный блок питания от Орнамент-1, я не отказал себе в удовольствии даже повыжигать. К слову сказать, очень удобный выжигатель и регулировки. Недостаток только один — плохие провода, требующие замены.
Внешний вид выжигателя и результат его работы.
Однако, поскольку статья всё же про электроискровой карандаш, то дальше буду говорить про него.
❯ Доработки напильником, паяльником и наждачной бумагой
Первая моя самостоятельная доработка состояла в том, чтобы улучшить контакт подвижного якоря. Чтобы он не приваривался внутри статора. Для этого всего лишь надо было напаять кусок медного провода и обернуть его вокруг подвижного якоря.
Напайка небольшого куска провода сильно улучшила ситуацию, но всё равно работало нестабильно. Надо было придерживать пальцем, а это весьма горячо. В результате rikoz приехал ко мне лично, привёз мягкий и гибкий медный провод, который нашёл в своих широких закромах, и своими руками начал вести доработку моего и своего гравера.
Процесс доработки электрического карандаша
Кроме всего прочего, для лучшего хода мы ещё отполировали якорь практически до блеска. Изначально, в моём устройстве якорь выглядел так, будто бы его точили тупым резцом на максимальной подаче, и бугры от точения ощущались ногтем, чем ухудшало хождение якоря внутри статора. У меня даже была шальная мысль выточить на токарном его заново, но отогнал её, зачем тратить своё время, если работает и так. В результате ограничился только полировкой.
После всех доработок (запайки новой жилы и полировки якоря) — узел начал выглядеть следующим образом:
Экземпляр rikoz мы тоже доработали. Для меня стало открытием, что карандаши немного отличаются друг от друга.
Настало время проверить, как же оно работает!
Пишем, пишем!
Для особо интересующихся, даже коротенькое кинцо записал:
Но даже на этом этапе, меня такая реализация не устроила. Слишком жёсткий провод, идущий к карандашу, разбитые гнёзда у блока питания, питания под замену. Поэтому всё требовало дальнейшей доработки.
❯ Окончательная доработка устройства
Чтобы не утомлять читателя, тезисно расскажу о внесённых изменениях.
Исходники для доработки
Итак, что же было доработано:
1. Блок питания был разобран.
Потроха блока питания
Провода, как и трансформатор просто покрыты лаком, это не из-за перегрева они имеют такой цвет.
2. Просверлил отдельное отверстие и вставил туда ещё одну клемму, запаралеллив её с центральной (земляной) клеммой.
3. Провод питания 230 В был заменён на современный.
После замены провода и добавления клеммы
4. Самая главная доработка была — это в добавлении гибкого мягкого провода самому карандашу. После этого с ним стало намного приятнее работать.Обязательно меняйте в старых приборах провода и вилки!В целом, я много вожусь с техникой, и доверяю советской электрике. Делали хорошие вилки, выключатели и провода. Но с годами винты ослабляются, теряется контакт, место всё время сильно греется и это может привести к пожару.
Советская вилка с прослабленными винтами
На фото видны прослабленные контакты под винтами. Либо разбирайте и протягивайте, но лучше всего заменить. Тем более эти вилки не годятся для современных евро розеток.
Устройство в сборе после всех доработок
❯ Стоит ли это всё того?
Стоит ли всё это того, или может взять нормальный промышленный электроискровой карандаш?
Специально для вас провёл такой анализ — устройство «Орнамент-1», в комплекте с гравером на досках объявлений стоит порядка 1000 рублей. Немного пайки и шлифовки, и вы получаете нормальный инструмент. На тех же досках, ценник на современные электрические БУ карандаши начинаются от 13 000 рублей! Некислая такая экономия.
Разумеется, если вам надо гравировать в промышленных масштабах, иметь аккуратность и настраиваемость, то стоит взять современный заводской вариант. Но для того чтобы поиграться или что-то быстро подписать — этого решения вполне хватит.
Если вам интересна металлообработка, всякие DIY штуки, погроммирование и linux, то вы можете следить за мной ещё в телеграмме.
