Электроискровый карандаш

Часто возникает необходимость сделать надпись или рисунок на металлической панели создаваемого прибора. Существует много способов выполнения надписей или рисунков на металле: химическое травление, механическая гравировка и целый ряд других. Я хочу рассказать вам об одном из них - электроискровой гравировке.
Для этого способа потребуется источник переменного тока напряжением 18-20 В, желательно регулируемый, и держатель электрода — электроискровой карандаш — сконструированный С.Ивановым из г.Курска.
В качестве источника тока можно применить трансформатор мощностью порядка 200 Вт. Один из выводов вторичной обмотки трансформатора при помощи зажима типа «крокодил» соединяют с заготовкой или деталью, на которую требуется нанести надпись. Другой вывод соединяют с электродом, зажатым в электроискровом карандаше. Соединения выполняют изолированным многожильным проводом сечением не менее 1,5 мм2, обеспечивающим работу с токами более 10 А. Схема соединений приведена на рис. 1.

Электроискровой карандаш представляет собой простейший зажим для электрода, в качестве основы которого можно использовать обычный цанговый карандаш (рис. 2). Однако, из-за высокой степени нагрева во время гравировки, его пластмассовый корпус требуется заменить другим, изготовленным из термостойкого изоляционного материала. например, из текстолита или эбонита. Провод, идущий от трансформатора, пропускают через отверстие в корпусе и припаивают к цанге.

Электродом может служить заостренный металлический стержень, диаметром 2-3 мм, желательно из тугоплавкого металла, например, вольфрама. Но можно применять стержни из других материалов, скажем, из менее дефицитного графита. Гравирующий конец стержня представляет собой конус с углом при вершине около 30°.
При включении трансформатора в сеть по приведенной схеме на электроде появляется напряжение. Касание концом электрода металлической поверхности вызывает появление искрового разряда, который, оплавляя поверхность металла, оставляет на ней заметный след.
Опыт показывает, что наиболее качественные надписи получаются при рабочем напряжении для вольфрамового электрода — 8-10 В, для графитового — 16-18 В. Перед нанесением надписи поверхность металла необходимо очистить от загрязнений и обезжирить. Надписи и рисунки наносят отдельными точками, касательными движениями.
При желании, в электрическую цепь «электроискрового карандаша» можно ввести электромагнитный прерыватель, последовательно включенный в разрываемую им же цепь, а карандаш снабдить соленоидом (в сердечнике которого закрепляют цангу) и пружиной, возвращающей цангу с электродом в исходное состояние после размыкания цепи. Это несколько упростит процесс гравировки, но усложнит конструкцию электрокарандаша.
При эксплуатации описанного устройства необходимо соблюдать меры электробезопасности, особенно при использовании в качестве источника напряжения ЛАТР. Для предохранения глаз надо обязательно применять защитные очки. Не допускайте перегрева трансформатора, делайте перерывы во время работы.

* * *

В. Бураков из г.Москвы предлагает сделать небольшое усовершенствование электроискрового карандаша — используя разработанную им конструкцию держателя электродов, в которой нанесение точек надписи обеспечивается за счет электромагнитного прерывателя, расположенного в корпусе электроискрового карандаша.

Как видно из рисунка, конструкция его проста и не вызовет затруднений при изготовлении держателя. Корпус 1 и крышка 2 выполнены из изоляционного термостойкого материала. В теле корпуса просверлен ряд вентиляционных отверстий. Защитный колпачок 3 подобран готовый, в данном случае отштампован из тонкой стали толщиной 0,3 мм и, также как и корпус, имеет вентиляционные отверстия. Каркас обмотки электромагнита 4 — стальной, но его можно выполнить и из другого материала, например текстолита, или подобрать готовый. Шток 5 с держателем электрода представляет собой стержень из магнитомягкой стали, в котором предусмотрены отверстие для электрода 6 и резьбовое отверстие для стопорного винта 7.
Ход штока с одной стороны ограничивает фиксирующая шайба 10, с другой — стопорный винт. При движении штока он упирается в защитный колпачок. Обмотка выполнена обмоточным эмалированным проводом  2 мм типа ПЭЛ-2 и имеет примерно 150 витков (до заполнения каркаса). Слои намотки друг от друга и от каркаса изолированы лакотканью.
Один вывод обмотки соединен мягким многожильным медным проводом сечением 1,5-2 мм с источником питающего напряжения, другой конец — отрезком многожильного провода подпаян к контактной шайбе 11, представляющей контактный лепесток с отверстием для штока. Возвратная пружина 8 подобрана готовая и имеет 7 витков общей длиной 20 мм. Размеры, приведенные на рисунке, большого значения не имеют. Главное, чтобы основные части держателя обеспечивали свободное перемещение штока.
Работают этим держателем так. Электрод подносят к гравируемой поверхности. При касании замыкается электрическая цепь. Электромагнит втягивает шток, цепь разрывается и возвратная пружина возвращает гравирующий электрод до соприкосновения с металлом. Процесс повторяется. А электрическая искра, возникающая в моменты соприкосновения и разъединения электрода и металла, гравирует последний.

Источник: patlah.ru