Как устроен механический карандаш. Электроискровой карандаш своими руками

Если вам нужно писать или рисовать на металлической поверхности, советуем изготовить электрокарандаш, который разработал харьковский радиолюбитель Николай Михайлусь. Этим оригинальным инструментом вы сможете быстро наносить изображения на любое металлическое изделие.

Корпус электрокарандаша 1 изготовьте из пластмассовой, дубовой или буковой трубки. В корпус плотно вставьте каркас катушки 2, изготовленный из любого антимагнитного материала, лучше всего из пластмассы, латуни, бронзы. На каркас до полного заполнения намотайте виток к витку обмотку проводом ПЭЛ 0,8 - 1,1 мм._К началу обмотки катушки припаяйте 1 -1,5 м гибкого изолированного провода, который через отверстие в каркасе выведите наружу. Место спайки тщательно изолируйте. Конец обмотки припаяйте к каркасу катушки, если она латунная, или выведите из каркаса и гибким проводом припаяйте к подвижному стальному якорю 5.

Якорь 5 из мягкой стали или железа должен свободно, без заеданий перемещаться в корпусе электрокарандаша и каркасе катушки. Между подвижным якорем и каркасом на стержень якоря наденьте мягкую пружину 7. В отверстие якоря вставьте заточенный наконечник 8 из медной, латунной, а лучше из молибденовой или вольфрамовой проволоки диаметром 2 мм.

Размеры деталей электрокарандаша могут быть произвольными. Наружный диаметр корпуса не должен превышать 20-24 мм.

Питается электрокарандаш от регулируемого переменного напряжения 2-12 в. Такое напряжение можно получить от специального понижающего трансформатора. Можно использовать трансформаторы или автотрансформаторы, применяемые для холодильников, радиоприемников, телевизоров. В этом случае поверх обмотки трансформатора намотайте проводом ПЭЛ или ПВО диаметром 1,5 - 2 мм дополнительную обмотку с выводами от 2 до 12 в.

Прикасаясь наконечником электрокарандаша к металлической пластинке, на которую наносится надпись, вы замыкаете цепь питания обмотки катушки. Магнитное поле катушки втягивает подвижный сердечник. Наконечник отрывается от металлической пластинки и разрывает цепь питания. Якорь под действием пружины выталкивается, и наконечник вновь касается металлической пластинки и подает питание на обмотку катушки. В момент отрыва наконечника от металлической пластинки проскакивает искра, которая разрушает металл и оставляет след на пластинке.

Регулировка собранного электрокарандаша сводится к подбору возвратной пружины. Подайте на электрокарандаш небольшое напряжение и слегка прикоснитесь острием к металлической пластинке. Если наконечник не вибрирует, а между ним и пластинкой нет искры, переключите провод электрокарандаша на более высокое напряжение. Если вы подали на электрокарандаш уже 12 в и он не работает, поставьте более мягкую пружину и начните снова подбирать напряжение питания. Однажды отрегулированный электрокарандаш служит неограниченно долго, только время от времени надо затачивать наконечник. При полном износе замените наконечник новым.

Поверхность, на которой необходимо писать или рисовать, полезно смочить тонким слоем керосина.

При работе с электрокарандашом помните: чем более гладкая поверхность, на которую наносится рисунок, тем быстрее идет дело и лучше качество изображения.

ЮТ №3 1965, стр. 50

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.

Мой постоянный читатель Juev рассказать про механические карандаши. И вот, наконец, дошли руки! Сегодня хочется представить небольшой обзор механических карандашей, которые продаются в магазинах канцтоваров, а в частности в интернет-магазинах.

Определение «механический карандаш», который дает ГОСТ звучит так: это ручной инструмент для черчения и письма, в котором закреплен и может заменяться грифель. Если почитать механического карандаша , то тут надо благодарить американца Алонсо Таунсенда Кросса. Он заметил, что почти 2/3 материала, составляющего простой карандаш, уходит в отходы при его заточке. Это и натолкнуло его на создание в 1869 году металлического карандаша. Графитный стержень размещался в металлической трубке и мог по необходимости выдвигаться на соответствующую длину.

Все механические карандаши можно разделить на 2 вида:

1. Цанговый. Имеет специальное зажимное устройство, фиксирующее грифель (грифель может иметь диаметр 2 или 3,5 мм). При нажатии на кнопку зажимное устройство раскрывается и грифель можно легко вынуть или задвинуть обратно в карандаш.
2. Автоматический. В карандаш встроен специальный винтовой механизм, благодаря которому грифель легко выходит и убирается обратно. Все производители механических карандашей используют систему обозначений толщины линии ISO, которая включает в себя четыре диаметра грифелей: 1,00 мм; 0,70 мм; 0,50 мм; 0,35 мм.

Если заглянуть в интернет-магазины и посмотреть их ассортимент, то мы увидим множество карандашей, среди которых есть как именитые, так и мало известные бренды. Например, в интернет-магазине Комус представлено более 30 карандашей 10 брендов: Paper Mate, Penac, Pilot, Parker, Attache, BIC, Pentel, Koh-I-Noor, ICO, Rotring. Если взять другой не менее известный интернет-магазин Офисмаг, то в их ассортименте — 20 позиций 6 торговых марок: , Pilot, BIC, Erich Krause, Faber-Castel, Koh-I-Noor.

Если Вы мало пишете карандашом и ищете, в первую очередь дешевый карандаш , который будет не жалко потерять, то обратите внимание на BIC. Это известный мировой бренд, который производит качественные и дешевые вещи. Например, Bic «Matic Classic» по цене 23.64 руб . Другие не менее интересные бренды в этой ценовой категории — Brauberg, Attache, ICO, Erich Krause. Они представляют самый низкий ценовой сегмент. Здесь Вы должны учесть, что стоимость карандаша на прямую зависит от качества сборки. Самый дешевый карандаш — Attache Grip. Его цена всего 4,14 р. Но я бы Вам советовал обратить внимание на чуть более дорогой и более надежный BRAUBERG по цене 12.02 руб .

Дальше давайте посмотрим на сегмент более дорогих и именитых механических карандашей стоимостью от 25 до 100 рублей. Здесь представлены следующие бренды: Pilot, BIC, Brauberg, Faber-Castel. Самой интересной моделью я считаю механический карандаш PILOT «REX GRIP» стоимостью 60,64. Будьте уверены, японской качество не подведет, а прорезиненый корпус только добавить приятных тактильных ощущений. Нельзя обойти стороной и карандаш с запасным комплектом стержней и амортизирующем наконечником стоимостью 94,17 р.

И на последок сегмент дорогих механических карандашей стоимостью от 100 руб. Замечу, здесь не будем рассматривать премиум-класс, а просто дорогие карандаши Здесь мы увидим карандаши от Paper Mate, Penac, Pilot, Pentel, Rotring, а также Faber-Castel. Если Вы ищете хороший механический карандаш, который хватит на долгое время, то взгляните на FABER-CASTELL TK-FINE EXECUTIVE . Хоть он самый дорогой из этого ряда (222 .92 руб), но он того стоит. Другой, не менее интересный — это Pilot H-325 . Выглядит вполне достойно. К сожалению, ничего не могу сказать про Penac и Rotring. Но Rotring выглядит весьма привлекательно. Кто пользовался подобными карандашами, отпишитесь в комментариях о своих ощущениях.

Ну а в конце, как и обещал галерея.

Bic «Matic Classic»

PILOT «REX GRIP»

Как выбрать лучший механический карандаш?

Знаете ли вы, что фактически механические карандаши появились раньше деревянных? Задолго до того, как изобретатели додумались поместить графитный стержень в деревянный корпус, люди уже использовали свинцовый держатель со сменными грифелями. Этот инструмент был очень похож на современный цанговый карандаш.

Механические карандаши прошли через 5 веков усовершенствований, и теперь нам доступно множество замечательных моделей, отличающихся дизайном и функциональностью. Все они пользуются огромной популярностью, потому что имеют ряд преимущество по сравнению с деревянными:

• Удобны, компактны, прочны


• Создают линию равномерной толщины


• Сохраняют привычную форму в течение всего времени использования.

Из этой статьи вы узнаете, на какие характеристики следует обращать внимания, выбирая механические карандаши .

Обзор возможностей

Механизм подачи грифеля

В современных карандашах стержень может выдвигаться разными способами. Очень важно выбрать наиболее удобный именно вам.

Нажатием кнопки

Самый распространённый вариант: нажал кнопку – грифель выдвинулся. Такая кнопка обычно находится в верхней части корпуса. Но в некоторых моделях располагается сбоку. Или в этом качестве может выступать клипса-держатель.
Кнопочный механизм настолько популярен, что производители используют его в качестве дополнительного в моделях с другими способами подачи стержня.

Встряхни-нажми

Сравнительно новый способ подачи грифеля. При встряхивании карандаша скользящий противовес воздействует на внутреннюю кнопку, которая выдвигает стержень.

Поворотный механизм

Выдвигает грифель наружу и втягивает внутрь при воздействии на поворотную часть корпуса, которая обычно находится в верхней или нижней частях карандаша. С помощью этого механизма удобно регулировать длину стержня. Поворотный способ широко использовался в более старых моделях механических карандашей.

Сгибание или надавливание на корпус

Этот новейший механизм позволяет выдвигать стержень нажатием на корпус, обычно в области зоны захвата. Практически, принцип работы механизма такой же, как у кнопки. Разница только в том, что карандаш можно сгибать в любом направлении – стержень всё равно продвинется вперёд.

Автоматический

В случае с карандашом с автоматизированным механизмом подачи ничего не нужно нажимать, крутить, сгибать. Когда кончик карандаша соприкоснётся с бумагой, под образовавшимся давлением фиксатор раскроется, и стержень будет по мере стачивания подаваться во время письма.

Размер грифеля

Размер грифеля – важная характеристика, от которой зависит толщина письма механического карандаша.

Грифели меньшего размера оставляют более острые, чёткие, тонкие линии. Но они очень хрупкие и легко ломаются во время письма.

Грифели большого размера менее хрупкие и оставляют более плавный след. Но они не подойдут для прорисовки мелких деталей.

Чаще всего покупают стержни для карандашей размером 0.5 мм или 0.7 мм. Но такие специфические размеры, как ультратонкий в 0.2 мм или ультраширокий в 1.3 мм, тоже востребованы.

Зона захвата

Чтобы получать качественный результат от работы с карандашом, необходимо подобрать модель с наиболее удобной зоной захвата. Этот участок, за который мы держим корпус во время письма, может отличаться диаметром и качеством материала.

Диаметр

Большинство металлических карандашей бывает довольно широкими в обхвате. Такие модели отлично подойдут тем, у кого большие ладони или тем, кто страдает артритом, профессиональными заболеваниями, вызванными постоянным перенапряжением мышц ладоней, а также имеющим любые другие проблемы с кистями рук.

Людям с маленькими ладонями, в том числе детям, лучше выбирать более тонкие модели.

Материал

Для зоны захвата механических карандашей используют различные материалы. Самые распространенные: пластик, каучук, силикон и металл. Но встречаются и более экзотические варианты, например, дерево.

Ластик

У большинства механических карандашей есть ластик. Но обычно он слишком мал. Рекомендуем тем, кому постоянно нужно что-то стирать, отдавать предпочтение механическим карандашам с ластиком , большим и сменным.

Дополнительные возможности

Последние сто лет производители неустанно совершенствуют механические карандаши, делая их использование более удобным.

Выдвижной кончик

Металлические кончики механических карандашей могут повредить канал или пенал, прокалывая и царапая их, а также находящееся рядом содержимое. Для предотвращения этого во многих современных моделях появилась функция «безопасный карман». Это значит, что механический карандаш с убирающимся механизмом позволяет управлять выдвижным кончиком.

Защита грифеля от поломки

Ломающиеся при письме стержни очень раздражают. Поэтому производители нашли несколько путей защиты грифеля и предотвращения поломки.

Самым распространенным остаётся скользящий механизм в носике карандаша. В обычных моделях механизм крепко обхватывает стержень, но защитить от поломки может только ту часть, которая ещё не вышла наружу. В карандашах со скользящим механизмом подачи грифеля в носовую часть избыточная длина возвращается внутрь карандаша. Как результат, стержень выходит по мере стачивания, поэтому не ломается.

Другой механизм защищает за счёт того, что в носик карандаша встроена пружина, которая нейтрализует избыточное давление на грифель во время письма.

В самых современных моделях карандашей предусмотрены два уровня защиты – и скользящий механизм подачи стержня в носовую часть, и пружина в носовой части. Это позволяет избежать поломки грифеля даже в тех ситуациях, когда карандашом пишут с сильным нажимом и под углом.

Двойное сцепление

Двойное сцепление – это новая функция, с помощью которой грифель будет использован до последнего миллиметра. В большинстве механических карандашей стержень расходуется не полностью, остаётся около 1 сантиметра. Писать этим, оставшимся в носовой части, грифелем, не получится. Он мгновенно ломается. Это раздражает. Но значительно важнее то, что на такой остаток приходится 15% длины грифеля.

В карандашах с двойным сцеплением всегда можно вставить новый стержень, который будет продвигать остаток по носовому канальцу. И это позволит использовать грифель до последнего миллиметра.

Для студентов

Идеальный механический карандаш для студентов должен быть недорогим, удобным, иметь большой ластик, желательно, сменный.

Лучший выбор: Pentel Twist-Erase III

Карандаши серии Pentel Twist-Erase доступны по цене. У них есть большой сменный ластик и удобная каучуковая зона захвата. Тонкий носик крепко фиксирует грифель. Это делает механические карандаши Pentel Twist-Erase незаменимыми для художников и дизайнеров, которым крайне важны чёткие прямые линии.

Для представительских целей

При выборе представительских механических карандашей важно обращать внимание на качественную сборку и стильный дизайн.

Лучший выбор: Pentel Sharp Kerry

Восхитительный механический карандаш Pentel Sharp Kerry, дизайн которого напоминает дорогой роллер или автоматическую шариковую ручку. Даже ластик в этой модели спрятали под специальным колпачком, чтобы ничто не портило солидный внешний вид.

Для ежедневного использования

Механические карандаши на каждый день – это такие, которые удобно носить с собой, прочные и не слишком дорогие. Привлекательный дизайн желателен, но не приоритетен.

Лучший выбор: Pilot G-2 Mini

Механический карандаш Pilot G-2 Mini является удобным карманным вариантом. Клипса и зона захватав этой модели точно такие же, как в во всеми любимой гелевой ручке Pilot. Ещё одно достоинство G-2 Mini – функция «безопасный карман».

Эргономичные

Эргономичные механические карандаши имеют необыкновенно удобную зону захвата, которая помогает снять напряжение и усталость мышц кисти руки во время письма.

Pentel Orenz-0.2 mm

Этот карандаш – последнее достижение в области сверхточной проработки деталей при рисовании. Обычно грифель в 0,2 мм слишком хрупкий. Но не в этом случае. У Pentel Orenz скользящий механизм подачи грифеля с уникальной формой носика карандаша, которые придают стержню большую устойчивость к поломкам. Фактически, степень хрупкости грифеля в 0,2 мм соответствует грифелю в 0,5 мм в обычном механическом карандаше. И конечно, каучуковая зона захвата обеспечивает особый комфорт во время письма.

С механизмом «встряхни-нажми»

Механические карандаши «встряхни-нажми» обеспечивают самый лёгкий способ продвижения грифеля, без нажатия кнопки и поворотов корпуса.

Pilot Delfut

Механизм встряхивания карандаша Pilot Delfut позволяет выдвигать грифель, не прилагая особых усилий. Чтобы полностью втянуть стержень внутрь (например, когда нужно положить карандаш в карман), надо только нажать кнопку в верхней части корпуса.

Это видео посвящено интересному устройству, которое названо автором “самодельная электрическая чертилка”. Электрокарандаш по металлу предназначен для нанесения надписей и рисунков на токопроводящих материалах. Для его питания нужно всего 12 вольт. Другая особенность данного карандаша в том, что это конструкция имеет автоматический прерыватель с подвижным электродом. По сути это устройство является давно известным электроискровым карандашом. Его не так сложно изготовить своими руками, не имея для этого сложного оборудования.

Рассмотрим конструкцию. Главным образом она состоит из электрического реле на 12 вольт. К реле прихвачена гайка, в которую, в свою очередь, вкручивается металлическая трубка с обжимкой. Внутри трубки находятся цилиндр, шток, вольфрамовый электрод. Этот электрод применяется для сварки в среде аргона.

Необычные дешевые инструменты в этом китайском магазине .

Как работает электрокарандаш. К одному из выходов электрического реле подсоединяем минус. К второму выходу нужно припаять корпус реле. Необходимо сделать так, чтобы вольфрамовый электрод соприкасался с корпусом.

В реле установлена пружинка. После вытягивания она возвращает всю конструкцию обратно. Ход равен одному-двум миллиметрам. После подключения плюса к заготовке, для начала работы необходимо коснуться вольфрамовым электродом заготовки. Тем самым замыкается цепь, втягивается электрическое реле, которое влечет за собой и вольфрамовый электрод. После размыкания цепи происходит электродуга. Это происходит быстро, с большой частотой, что повышает качество рисунка.

Далее: Опасный электрический карандаш на 220 вольт

Данное устройство на 220 вольт отличается от предыдущей модификации своей опасностью. Его применение не только опасно, но и не оправдано, так как вполне эффективны электроискровые карандаши с тем же принципом действия, но с понижающим трансформатором с выходным напряжением на 12-20 вольт.

Для наглядности приведем здесь видео с данным устройством. Обратите внимание, что даже сам автор едва не касается незащищенной рукой металлических частей предмета, к которому подведен ток с опасным напряжением 220 вольт. Если делать свою конструкцию такого электроискрового карандаша, то следует обязательно включить в цепь понижающий трансформатор и довести его до напряжения 12-20 вольт. Скачайте разработку такого устройства с трансформатором из №11 журнала Радио, 1971 год.

Как известно, стержень карандаша состоит из графита. Графит, пропускает ток. Это свойство можно применить для для рисования на любых токопроводящих поверхностях под электрическим током. Рисунок получается очень качественный и его невозможно удалить простыми способами.

Для эксперимента потребуется простой карандаш, два кусочка провода, на конце которого находится крокодильчик, кусок провода с вилкой, простая лампочка с патроном, резиновые перчатки, любая поверхность из металла, на которую будет выполнен рисунок.

Для того, чтобы превратить простой карандаш в электрический, нам потребуется на другом его конце подсоединить провод к графитовому стержню. Для этого нужно снять ластик и просверлить его по центру. Далее пропускаем провод через отверстие в ластике, вставляем ластик с проводом обратно. Провод, который идет от карандаша подсоединяем к одному выводу лампочки. Провод от вилки подсоединяем к другому выводу лампочки. Провод, на который крепится крокодил, подсоединяем к другому проводу вилки. Теперь можно цеплять крокодил к нашей металлической заготовке и наносить рисунок карандашом.
Чтобы не испортить заготовку, можно нанести рисунок сначала простым карандашом, а потом уже работать электрическим. Не следует забывать о безопасности, надевать резиновые перчатки. Внимание! Применение выше описанного устройства на 220 вольт опасно! Используйте