Модифицированный электроискровой маркер по металлу ЭИМ-М (электрокарандаш)

Электроискровой карандаш своими руками

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. Мы расскажем об одном из них — электроискровой гравировке.

Для этого способа потребуется источник переменного тока напряжением 18-20 В, желательно регулируемый, и держатель электрода — электроискровой карандаш.

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.

Рис.1 Схема соединения электроискрового карандаша к сети 220 вольт

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.

Рис. 2 Электроискровой карандаш на базе обычного цангового карандаша

Электродом может служить заостренный металлический стержень, диаметром 02-3 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- 8-1 0 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.

С. ИВАНОВ, г. Курск

Характеристики устройства

Электромаркер по металлу (ЭМ) используется в производственной практике около 40 лет. Он известен под множеством наименований:

• электроискровой маркер;
• электрограф;
• электрокарандаш;
• аркограф.

ЭМ часто используют для маркировки:

• слесарного инструмента;
• измерительного инструмента;
• режущего инструмента;
• печатных плат;
• всевозможных бирок или шильдов;
• хирургического инструмента;
• стоматологического инструмента;
• всевозможных металлических деталей.

Конструктивно электромаркер представляет собой систему из 4 частей:

1. Переносной источник питания (обычно рассчитан на питание от обычной бытовой электрической сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц).
2. Ручка-вибратор со встроенным светофильтром (на ней имеется регулятор частоты колебаний рабочей части устройства).
3. Сменные наконечники из пружинной стальной или вольфрамовой проволоки (диаметр от 0.5 до 1 мм)
4. Зажим и кабель для подключения к обрабатываемой металлической поверхности.

Физический принцип работы ЭМ состоит в быстрой эрозии поверхности обрабатываемого металлического изделия путем пробоя промежутка между электродами. В их роли выступают рабочая часть прибора (катод) и металлическая поверхность изделия (анод). Обрабатываемая поверхность покрывается серией небольших лунок, диаметром от 0.1 до 2 мм.

Преимущества электромаркеров и их типоразмеры

Электромаркер по металлу обладает рядом преимуществ перед другими устройствами для нанесения информации на металлические поверхности:

• изделие не подвергается механическому воздействию, оно может быть каким угодно тонкостенным или сложной конфигурации.

• Внимание! Работа ЭМ относительно проста, но все-таки требует определенного навыка и тщательной предварительной калибровки прибора

• обработанная поверхность не подвержена коррозии и имеет хорошо различимый матовый оттенок.
• возможность работы с различными металлами и их сплавами: сталь, титан, цирконий, железо, медь, алюминий и многие другие.
• легкость удаления нанесенного рисунка — для этого нужно лишь заново отполировать металл в этом месте (так как глубина лунок не превышает 1.5-2 мм).
• сравнительная экономичность прибора — на максимальных настройках он потребляет не более 30-50 Вт.
• возможность длительной непрерывной работы ЭМ — в нем имеется встроенная защита от перегрева.

Большинство ЭМ имеют небольшие габаритные размеры (в среднем около 160х130х90 мм) и небольшой вес (от 1 000 до 1 500 г)

Начинаем эксперименты

Декоративные узоры методом гравировки наносятся на таблички, ножи, пистолеты, сабли, медали, кубки, номера квартир. Все узоры и надписи сохраняются практически на вечные времена и не требуют для исполнения дорогих и редких расходных материалов и особого оборудования. Рисунок можно наносить на сталь, алюминий, латунь, медь, на сплавы металлов. Метод не загрязняет окружающую среду. Смыть или стереть рисунок невозможно обычными способами и средствами.

Рекомендуется начать с нанесения простейших надписей на столовых приборах. Родные и близкие могут по достоинству оценить подобный подарок. Для работы нужно подготовить (фото №4).

Фото 2. Гравированные обручальные кольца, на них обычно пишется дата свадьбы и инициалы жениха и невесты.

1. Лак для ногтей, который жене не очень нужен.
2. Зубочистка с острыми кончиками.
3. Может понадобиться обыкновенная спичка.
4. Поваренная соль.
5. Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Его с успехом можно заменить зарядкой от мобильного телефона.
6. Стеклянная или фарфоровая посуда в виде стакана, кружки или банки.
7. Жидкость для снятия лака.

Работа производится в таком порядке:

1. Берется ложка и покрывается лаком для ногтей. Всю поверхность нужно обработать лаком очень тщательно, иначе будет брак в работе.
2. Спичкой или зубочисткой сквозь слой лака процарапывается узор, имя, другое изображение.
3. В стеклянный стакан или в банку насыпается 2 столовых ложки соли. Некоторые насыпают ложку соли и ложку соды.
4. В сосуд наливается вода, соль тщательно размешивается до полного растворения.
5. Автомобильное или иное зарядное устройство присоединяем плюсовым выводом к обрабатываемому изделию, минусом — к любому металлическому предмету, который будет помещен в сосуд с водой. Этим предметом может быть другая ложка, кусок толстой проволоки, металлическая пластина.
6. Выпрямитель включают в сеть. Практически сразу в стакане начнется реакция травления с потемнением жидкости. Длится она 1-5 минут. Зависит это от величины тока. Изделие периодически проверяется. После достижения нужной глубины травления его вынимают из емкости.
7. Лак смывается жидкостью для снятия лака. Результат должен выглядеть примерно так (фото № 3).

Фото 3. Именные гравированные ложки и что интересно гравировку можно сделать на различных металлических предметов в простом домашним условие.

Таким способом можно обрабатывать любые металлические предметы в домашних условиях. Если лаком сделать надпись, то она будет выпуклой на протравленном фоне. Для более качественной работы рекомендуется приобрести специальный инструмент — гравер. Он может работать от электрической сети и от встроенных батарей питания. В комплекте обычно идут буры разной формы. Ими можно работать по стеклу, пластмассам и по другим материалам. Обручальные кольца с гравировкой — это отличный подарок молодоженам (фото № 2). Но делать это самостоятельно можно только тогда, когда вы полностью уверены в результате работы.

Лучшие модели. Как выбрать

В настоящее время наиболее распространены на рынке пять моделей ЭМ. Приведем их характеристики в нижеследующей таблице.

При выборе ЭМ обычно руководствуются соотношением параметров цена — производительность — ремонтопригодность. Поэтому в нашей стране обычно выбирают устройство производства Санкт-Петербургского — электромаркер по металлу «Прогресс — 001».

Гравировка на производстве

Процесс не отличается от работ в домашних условиях. Перед действиями полируется предмет, затем обезжиривается. Перед подготовкой к процессу изделие тонируется серным раствором, который распределяется равномерно по детали.
Обведение рисунка происходит с помощью металлической иглы по приклеенной кальке. Рисунок и тени выполняются максимально реалистично, для получения качественного результата.

Лазерная гравировка на производстве

Далее происходит основной процесс, специальным гравером выводиться рисунок и остальные штрихи.

После работ рисунок покрывается защитным слоем из бесцветного лака либо воска. Затем изделие протирается насухо, полируется для получения блеска.

Инструменты и материалы

Гравировка подразумевает использование различного оборудования. В продаже можно встретить специализированные гравировальные станки по металлу. Они используются для украшения ювелирных изделий, жетонов, браслетов, кулонов. Для гравировки подойдёт фрезерный станок со специальными фрезами. Желательно чтобы на них присутствовало алмазное напыление.

Однако лучше использовать лазерную установку. Это дорогое оборудование, которое позволяет быстро выполнять красивые рисунки.

Гравёрный инструмент.

Watch this video on YouTube

Как выбрать оборудование

При выборе лазерного оборудования для гравировки металла нужно обращать внимание на ряд факторов:

1. Материал, из которого изготовлены направляющие, станина и рабочая часть. Конструкция не должна быть гнутой, иметь трещины или вмятины.
2. Проверить работу лазера при покупке.
3. Панель управления. Лучше покупать станок, оборудованный системой ЧПУ.

На Что Способен Дешевый Лазерный Гравер Мощностью 1000 mw? Посылка из Китая

Watch this video on YouTube

Советы по гравировке на металле

Вырезание по металлу производится только качественным инструментом. Оборудование, оснастки необходимо покупать в специальных магазинах с гарантией качества. Изготовка инструмента в домашних условиях потребует выбора надежных материалов. Штихель и граверы должны быть идеально наточены для получения необходимого конечного результата. Затупленный инструмент может испортить изделие, нанести увечья мастеру, при работах режущими поверхностями стоит соблюдать технику безопасности.

Для того, чтобы гравировать металл своими руками, существует достаточно способов и технологий. Большое количество металлов, которые подвергаются гравировке дают возможность воплотить в жизнь самые креативные идеи.