DIY vypaľovacie pero

Autor: Petrík Dátum: 19.1.2015 Zobrazenia: 3175 x
DYI vypaľovačka do dreva

v súvislosti jej pyrografickou tvorbou často dostáva otázku, aký nástroj/vypaľovačku používa. Jej odpoveď, keď nie som nablízku, býva v štýle - Petrík mi vyrobil takú z nabíjačky na autobatériu, má to odporový drôtik, ktorý hreje a nastaviteľnú teplotu. :) Pre tých, ktorým takáto odpoveď nestačí, píšem ja (Petrík) tento článok. :)

Spočiatku Katka používala jednoduchú vypaľovačku, ktorú som ešte kedysi dávno kúpil v Lidli s tým, že niekedy sa môže hodiť - opakovane ju majú v ponuke asi raz do roka. Je to v podstate pero s hrotom vyhrievaným odporovou špirálou - predpokladám, že je napájaná priamo 230 V. Ako však Katka svoje umenie zdokonaľovala, zistila viacero nedostatkov takéhoto riešenia - nemožnosť regulácie teploty hrotu, dlhé zahrievanie/chladnutie a hlavne obrovská nemotornosť. Kvôli veľkému zahrievanému objemu je potrebné pero držať veľmi ďaleko od hrotu a pri neopatrnej manipulácii hrozí spálenie aj nechcených miest na diele (alebo na tele, keď sa vyšmykne z ruky).

Preto som pohľadal na internete nejaké inšpirácie a dospel som k zisteniu, že je oveľa efektívnejšie, keď sa pretekajúcim prúdom vyhrieva priamo hrot pera - je teda vytvarovaný z odporového drôtu. K takémuto hrotu je samozrejme potrebný aj zdroj prúdu. Kutilovia na internete obyčajne využívali nejakým spôsobom modifikovanú nabíjačku na autobatérie. Nechal som sa teda inšpirovať a objednal som prvú lacnú nabíjačku, čo mi prišla pod ruku (Automax 6/12 V, 6,5/8 A). Základná myšlienka bola vytvoriť zdroj veľkých prúdov s malým napätím, ideálne regulovateľný. Návody na internete sa rôznili, regulovali napätie na primárnom vinutí cez nejaký druh triakovej regulácie, prípadne používali DC-DC menič na strane sekundáru po usmernení. Ja som sa rozhodol pre jednoduchšiu konštrukciu vypaľovačky - zmenu počtu závitov sekundáru. Schéma zapojenia je tým pádom jasná (ako komu - pozn. Katky :D):

DYI vypaľovačka do dreva - schéma zapojenia

Trochu zložitejšie už je prevedenie. Prvým krokom bolo samozrejme vykuchanie nabíjačky - vyhádzal som nepotrebné veci ako mostíkový usmerňovač a ampérmeter. Ostal mi holý transformátor s toroidným jadrom.

1. previnutie transformátora

Na úhľadnom balení trafa boli napísané jeho parametre - počet závitov primáru a sekundáru. Následne som opatrne odbalil vonkajšiu vrstvu izolácie a odvinul celé sekundárne vinutie. Ostalo mi ďalšou izoláciou zabalené primárne vinutie - do toho som sa už nevŕtal. Nanovo som navinul 20 závitov - prvé 4 závity som navinul holé a na každý ďalší som spravil malú kľučku a na tie som potom navliekol jeden spoj z "čokoládky". Primár má 2000 závitov, takže sa dalo vyviesť od 0,9 V (z piateho závitu) do 3,6 V (z dvadsiateho).

detail závitov
2. vyvedenie prepojov

Previnuté trafo som osadil naspäť do krabice tak, ako bolo - s pôvodným vypínačom napájania na primárne vinutie. Do krabice som navŕtal ešte otvory pre zásuvky na "banániky", namontoval som zásuvky a poprepájal ich na príslušné "čokoládky" z trafa. Kvôli čo najnižšiemu odporu sú prepoje z dvojitého kábla na reproduktory - meď s prierezom vyše 1 mm2 x 2. Sekundár som z rovnakého dôvodu vinul tiež dvojmo - tiež meď, ale jednoliaty drôt s priemerom asi 1 mm. Krabica aj sekundárne vinutie sú pre istotu uzemnené cez kábel zo siete. Po odskúšaní s reálnym hrotom som nakoniec nižšie závity nepripájal, pretože napätie bolo príliš nízke. Zapojené sú závity 11 až 20, čo umožňuje regulovať napätie od 1,98 V do 3,6 V (naprázdno).

vyvedenie prepojov
3. konštrukcia pera

Samotné pero je asi najdôležitejšou časťou celej konštrukcie. Je napájané prívodným káblom s dĺžkou asi 1,5 m, na jednom konci sú samozrejme "banániky" na pripojenie do zdroja. Kábel je tiež ten na napájanie reproduktorov. No a pero samotné - ťažko ho popísať, radšej pozrite na obrázok.

konštrukcia pera
konštrukcia pera

Vodiče držiace samotný odporový drôt, sú fakt k**va hrubé - t.j. nízky odpor a rýchle rozptyľovanie tepla od hrotu, čiže nehrozí popálenie. Vďaka ručne vykresanému drevenému nosníku sa dá pero chytiť veľmi blízko pri hrote, takmer ako pri pere klasickom. No a hrot samotný - to je odporový drôt zo starého vyhrievacieho telesa. :D Hrúbka asi 0,5 mm, merný odpor neviem presne (opäť presnosť meráku). Skúšal som rôzne tvary a počty závitov, najlepší sa zdá hrot asi 10 mm a z oboch strán po 1 závite s priemerom cca 4 mm. Samozrejme, hroty sa časom prepaľujú a praskajú - preto vždy chystám Katke niekoľko ďalších do zásoby. Neviem ich však vyrobiť presne, takže výsledný odpor sa môže líšiť - po výmene si ich Katka musí vyskúšať a "nakalibrovať". Všeobecne fungujú tak, že pri maximálnom napätí sú rozžhavené do červena a drevo doslova vyparujú a pri minimálnom len tak jemne "hnedia".

hrot pri maximálnom výkone

Trochu nevýhodou je, že celá napájacia časť (závity trafa, prepoje s banánikmi, prívodný kábel) má porovnateľný odpor ako samotný hrot (nemám dostatočne presný merák, aby som to zmeral - dokopy je to okolo 0,8 Ω), čo spôsobuje mierny ohrev aj týchto častí, ale nič nebezpečné. Hlavne to poznať, ak je prívodný kábel stočený. Katka si to skôr chváli, že ju kábel pri paľbe hreje, keďže máme cez zimu v izbe 16 stupňov. :D Celkový tepelný výkon na sekundári je približne od 2*2/0.8 = 5 W do 3.6*3.6/0.8 = 16,2 W ( ... a práve teraz som si uvedomil, že regulácia výkonu pri tomto riešení je exponenciálna, nie lineárna *lol*), pričom v hrote je sústredená odhadom tak tretina.

Takže toľko ku konštrukcii Katkinej vypaľovačky z mojej strany. :)

Petrík
Komentáre:
Informovať ma o nových komentároch
© 2017 by Janurky - Peter Janura, Katarína Janurová