Электроштихель по металлу своими руками

Обновлено: 14.05.2024

Для изменения формы размеров заготовки из металла можно использовать электроэрозионный метод обработки. Он используется на протяжении многих лет в различных отраслях промышленности, характеризуется высокой точностью, но малой производительностью. Для применения данного метода обработки следует использовать специальный электроискровой станок, который можно приобрести или сделать своими руками. Самодельный вариант исполнения можно использовать в быту при мелкосерийном производстве. Его стоимость изготовления своими руками будет ниже, чем покупка промышленного варианта исполнения. Поэтому рассмотрим подробнее то, как можно сделать рассматриваемый электроискровой станок своими руками, что для этого понадобиться и в каких случаях он сможет использоваться.

Самодельный элетроискровой станок

Принцип рассматриваемого метода обработки

Особенностью обработки электроискровой установкой можно назвать то, что испарение металла происходит из-за воздействия определенного заряда на поверхность заготовки. Примером подобного воздействия можно назвать замыкание конденсатора на металлической пластинке – образуется лунка определенных размеров. Электроэрозионный разряд создает высокую температуру, которая просто испаряет металл с поверхности. Стоит отметить, что станок из этой группы уже используется на протяжении последних 50 лет в различных сферах промышленности. Главным условием использования подобного электроискрового станка можно назвать то, что заготовка должна быть изготовлена из определенного металла. При этом учитывается не степень обрабатываемости, а электропроводящие свойства.

Основной элемент конструкции

Электроэрозионный станок имеет искровой генератор, который выступает в качестве конденсатора. Для обработки следует использовать накопительный элемент большой емкости. Принцип обработки заключается в накоплении энергии в течение длительного времени, а затем ее выброс в течение короткого промежутка времени. По этому принципу работает также устройство лазерной установки: уменьшение промежутка времени выброса энергии приводит к увеличению плотности тока, а значит существенно повышается температура.

Электрическая схема электроискровой установки

Принцип работы генератора, который установлен на электроэрозионный станок, заключается в следующем:

диодный мост проводит выпрямление промышленного тока напряжением 220 или 380 Вольт;
установленная лампа ограничивает тока короткого замыкания и защиты диодного моста;
чем выше показатель нагрузки, тем быстрее проходит зарядка электроискрового станка;
после того как зарядка закончится, лампа погаснет;
зарядив установленный накопитель можно поднести электрод к обрабатываемой заготовке;
после того как проводится размыкание цепи, конденсатор снова начинает заряжаться;
время зарядки установленного накопительного элемента зависит от его емкости. Как правило, временной промежуток от 0,5 до 1 секунды;
на момент разряда сила тока достигает несколько тысяч ампер;
провод от конденсатора к электроду должен иметь большое поперечное сечение, около 10 квадратных миллиметров. При этом провод должен быть изготовлен исключительно из меди.

Частота генерации при подводе электрода электроискрового станка составляет 1 Гц.

Конструкция электроискрового станка

Есть схемы, реализовать которые достаточно сложно. Рассматриваемая схема может быть реализована своими руками. Детали для устанавливаемого генератора не в дефиците, их можно приобрести в специализированном магазине. Конденсаторы также имеют большое распространение, как и диодный мост. При этом, создавая самодельный электроискровой станок, следует учесть нижеприведенные моменты:

на конденсаторе указываемое напряжение не должно быть менее 320 Вольт;
количество накопителей энергии и их емкость выбираются с учетом того, что общая емкость должна составлять 1000 мкФ. Соединение всех конденсаторов должно проводится параллельно. Стоит учитывать, что мощность самодельного варианта исполнения увеличивается в случае необходимости получения более сильного искрового удара;
лампу устанавливают в фарфоровый патрон. Следует защитить лампу от падения, устанавливается автомат защиты с силой токи от 2 до 6 Ампер;
автомат используется для включения цепи;
электроды должны иметь прочные зажимы;
для минусового провода используется винтовой зажим;
Плюсовой провод имеет зажим с медного электрода и штатив для направления.

Самодельный проволочный вариант исполнения имеет относительно небольшие габаритные размеры.

Самодельный электроискровой станок

Основные элементы схемы электроискрового оборудования

Схема представлена нижеприведенными элементами:

электрод;
винт зажима, используемый для фиксации плюсового провода и электрода;
втулка для направления;
корпус, изготавливаемый из фторопласта;
отверстие, используемое для подачи масла;
штатив.

Корпус, который используется для соединения всех элементов, вытачивается их фторопласта. В качестве втулки используется заземляющий штырь, в котором вдоль оси вытачивается отверстие с резьбой для крепления электрода. Все элементы конструкции крепятся на штатив, который изготавливается с возможностью изменения высоты. Также создается отверстие, через которое подается масло.

Схема электроискрового станка

Зачастую резка проводится при использовании устройства, которое питается от пускателя с катушкой, подключаемой к напряжению 220В. Шток пускателя может иметь ход 10 миллиметров. Обмотку пускателя подключают параллельно лампе. Именно поэтому на момент зарядки конденсаторов лампа горит, а после завершения этого процесса – она гаснет. После того, как шток был опущен, происходит искровой заряд.

Пневмо штихель по металлу своими руками

Штихель — главный инструмент для гравировки по металлу. Гравер держит в руке острый и прочный резец снабженный полукруглой деревянной или пластмассовой рукояткой для упора ладонью. Режущая кромка может быть разной формы для выполнения различных гравировальных операций. Многие граверы не довольствуются магазинными покупками, а изготавливают свой инструмент самостоятельно.

Успех резчика по металлу во многом зависит от правильной организации рабочего места, подбора инструментов и материала. Обычно для гравировальных работ используют медные пластины толщиной 0,5—2,5 мм. Медь берут красную. Чем она чище, тем лучше — игла или штихель ровнее берут металл, выбирая нужную глубину. Прокатанный и прокованный лист чистой меди хорошо шлифуется, не ломается.
В качестве режущего инструмента обычно используются резцы, штихели и иглы. Конечно, неопытному граверу начинать надо с простых рисунков, не требующих особых навыков. Острое зрение и твердость руки резчика — залог качества. Дело это, заметим, весьма кропотливое, так что взвесьте свою терпеливость. А чтобы облегчить работу, советуем изготовить электрическую гравировальную машинку. Конструкция ее приведена на рисунках.

Основа электрогравера — силовой трансформатор, обычный, с небольшими изменениями. Подыщите любой малогабаритный, намотанный на сердечнике, типа Ш12 или Ш16 и рассчитанный на напряжение 220 В. Если подходящего не найдете, придется изготовить самостоятельно. Аккуратно разберите сердечник, смотайте обмотки. Пустую катушку насадите на деревянный «сухарь» соответствующего сечения. В торце его в точке пересечения диагоналей просверлите отверстие диаметром 3—4 миллиметра и вставьте резьбовую шпильку длиной 50—60 мм — она послужит хвостовиком для установки катушки в патрон ручной дрели.

Дрель зажимается в настольных тисках, установленных на столе так, чтобы ручка вращалась в горизонтальной плоскости. Вращая ее левой рукой, правой направляйте провод, регулируя натяжение.

Провод берут диаметром 0,15 или 0,2 мм в эмалевой изоляции типа ПЭВ или ПЭЛ. Обмотка на 220 В содержит 2500-3000 витков. Готовую катушку аккуратно снимите с оправки и тщательно заизолируйте лакотканью. Ш-образные пластины соберите в один пакет и вставьте в окно катушки.

Замыкать магнитное поле сердечника будет подвижный стальной якорь, подвешенный над сердечником на ленточной пружине. Она позволяет ему совершать колебательные движения с частотой сети. Подобрать пружину можно от сломанного будильника или вырезать из бронзовой пластины толщиной 0,3—0,5 мм.

Делаем штихель для гравировки по металлу

Изготовление штихеля простейшей конструкции доступно домашнему мастеру, владеющему слесарными навыками. Для этого за основу берут:

Главное, чтобы сталь была высокопрочной и упругой. Прочность необходима для того, чтобы штихель успешно резал металл заготовки, долго не тупился и держал заданную форму заточки. Упругость позволит инструменту не сломаться под нагрузкой.

Более качественный резец можно получить методом ковки, но для этого следует иметь хорошие кузнечные навыки и располагать кузницей. Штихель из надфиля будет заметно уступать кованому и по прочности, и по гибкости.

Прежде, чем начинать пилить и ковать металл, следует построить чертеж инструмента. Потребуется не только масштабное изображение самого резца, но и чертеж ручки.

Как выковать штихель

Начинающие граверы обходятся покупными штихелями или переделанными из напильников. Зрелые мастера часто чувствуют потребность в надежном кованом резце.

Самостоятельное изготовление кованого штихеля требует владения кузнечными навыками на среднем уровне. Инструкция, как сделать штихель методом горячей ковки, приведена ниже.

Ковка разбивается на следующие основные этапы:

Во время ковки необходимо постоянно следить за температурой детали. Она определяется пирометром или традиционным методом- по цвету накала. В начале процесса деталь должна быть светло- желтой, на последних операциях-светло-красной.

Хорошо прогретую заготовку нужно клещами выхватить из горна и уложить на наковальню. Легкими частыми ударами сбивается окалина. Чтобы получить прямоугольник, применяется техника поперечной протяжки. Для формирования треугольной формы детали- ее протягивают продольно на краю наковальни, повернув под необходимым углом. Сходным приемом выполняется протяжка и для трапецеидальной формы сечения.

Более сложным образом кузнец добивается ромбообразного сечения. Сначала проводится протяжка на острие в одну сторону, затем изделие переворачивается и протягивается в обратную сторону. Часть детали при этом придется отрубить.

Следующая операция- протяжка хвостовой части резца. ее нужно дополнительно прокалить и протянуть до образования пирамидального хвостика.

Можно переходить к следующему этапу – закалке. Закаливание углеродистых сплавов проводят в следующей последовательности:

И завершающий этап — мехобработка. На абразивном круге штихелю придается окончательная форма. Здесь же затачивают лезвие до требуемой остроты. Окончательная доводка выполняется на мелкозернистом круге.

Гравировка штихелем по металлическим поверхностям

Штихельная гравировка по металлу требует от гравера верного глаза, твердой руки и художественного вкуса, но прежде всего- терпения и усидчивости. Необходимо также определиться с материалом для заготовок. Медные и латунные больше подходят для начинающего мастера. Более опытные граверы работают и по другим цветным металлам, и по мягким стальным сплавам, используя специфические способы гравировки и усовершенствованный инструмент.

Все, что необходимо для гравировки из инструмента и оборудования- это рабочий стол и набор штихелей. На первом этапе освоения технологии ручной гравировки рекомендуется добиться устойчивого качества прямых и извилистых штрихов. Когда они стали получаться уверенно, можно перейти к более сложным элементам изображения.

Перед началом нанесения гравировки на заготовку мастер традиционно проверяет остроту заточки штихеля, проводя по кончику ногтя. Если полоску удается срезать без усилия и нажима- острота достаточная. Ручка зажимается в рабочей руке, большой и указательный пальцы охватывают резец в 10-20 мм от острия.

Лезвие упирают в поверхность заготовки под углом 35-45°, далее угол резко уменьшают до 5-10°, при этом кусочек металла вырезается из заготовки и формируется штрих. Для начинающих не рекомендуется ограничить их длину 3-4 мм. С приобретением опыта начнут получаться и более длинные.

Назначение штихеля

Для гравировки мастеру требуется комплект штихелей по металлу разной формы для гравировки различных элементов изображения. Самые распространенные- это:

шпиц — это резец в форме клина с уклоном от 30 до 40°, применяется для оформления контура изображения и четких элементов большой глубины;
мессер – напоминает нож, уклон клина от 15 до 30°, им выполняют тонкие детали;
флах — похож на лезвие стамески шириной 0,15-6 мм, им выбирают впадины в рисунке;
бол — округлое острие радиусом 0,2-0,6 мм, с его помощью выбирают полукруглые впадины, из которых формируют текстовые элементы рисунка;
граб — ромбовидное сечение, им выбирают крупные элементы на вогнутых элементах;
фассет — трапециевидное сечение с углом заточки лезвия от 50 до 115° , применяется для формирования изображений высокой сложности;
шатир — лезвие имеет зубчатую форму с расстоянием между зубцами от 0,1 до 0,5 мм, его применяют для получения нескольких параллельных штрихов.

Штихеля для резьбы по металлу другой формы используются редко, при реставрационных работах и при выполнении особо сложных изображений.

Виды штихелей

Кроме традиционного, ручного инструмента, в последнее время все большее распространение получают механизированные резцы. Форма лезвия у них точно такая же, как и у ручного, но нажим на резец осуществляется за счет механического привода. В зависимости от типа привода различают следующие виды штихелей:

Электромеханический штихель можно купить, а можно сделать своими руками. Это потребует серьезных навыков в электротехнике и конструировании.

Гораздо проще конструкция и технология изготовления пневмоштихеля по металлу. Для его сборки достаточно выточить (или подобрать подходящий) цилиндр и поршень, который под воздействием подаваемого через патрубок сжатого воздуха будет ударять по хвостовику штихеля.

Пневмоштихель системы Сергея Вальтмана

Тоже сделал, пока затыка с компресором. Поясните по вашему компрессору, мотору, управлению.

Интересная, штука. Мне такое собрать не дано, а очень хочется. С уважением.

Компрессор автомобильный что-ли?

quote: Поясните по вашему компрессору, мотору, управлению.

В такой конструкции много плюсов, не подвисает боёк как штихиля на постоянном воздухе от конденсата и загрязнений, чистить не обязательно, не требует точных расчётов. Проблема такого штихеля, это то, что это отбойный молоток, что бы он работал в разных режимах, нужно много всяких дополнений, таких как регулировка вращения двигателя, разнообразные по упругости пружины и разные по весу бойки, а так это пока ниочём. И ещё один не маловажный момент, неплохо бы было делать основную втулку с промежуточной толстой стенкой межу резцедержателем и бойком, тогда удар будет мягче и рез не ступенчатый.

Штихель по металлу для гравировки

напильник или надфиль;
рессорный лист;
часть обоймы подшипника.

ковка заготовки;
закаливание;
окончательная обработка и доводка.

нагреть изделие до 805 ±15 °С;
быстро опустить в холодную воду;
проверить степень закалки надфилем: если он скользит по металлу, не образуя стружки, то нужная твердость достигнуть;
при образовании стружки закалку следует провести повторно.

Электроискровой станок своими руками

Читайте также: