Penna elettrica per scrivere sui metalli

Partendo da componenti di recupero vecchi ed arruginiti ( scatola di metallo, trasformatore, saldatore ) mi sono deciso di costruire un attrezzo elettrico utile per scrivere sui metalli ferrosi e sugli acciai.

Il funzionamento della penna si avvale del principio della elettroerosione che è una tecnologia di lavorazione ad asportazione di trucciolo che utilizza le capacità erosive delle scariche elettriche. Per la particolarità del principio, questa tecnologia è in grado di lavorare solo materiali fortemente conduttori, essenzialmente i metalli.

Costruzione del trasformatore

Il trasformatore che è il cuore del circuito dovrebbe avere la potenza minima di 100VA con una corrente sul secondario di almeno 50 ampere 1,5 volt circa.

Il mio trasformatore aveva un avvolgimento primario di 220 volt ed un secondario di 25 volt 4 ampere.

Partendo con questi requisiti comincio a smontare il pacco lamellare senza perdere un lamierino recuperando il filo di avvolgimento del secondario.

Non dimenticate di contare le spire dell’avvolgimento che state per svolgere.

Vista del vecchio trasformatore

Smontaggio del pacco lamellare

 

Il filo recuperato era avvolto in 88+88 spire che mi davano 25+25 volt 4 ampere, per cui mi devo calcolare le spire necessarie per ogni volt ( 88/25 = 3,52 spire/volt ) che moltiplicato la tensione che voglio avere in uscita  1,5 volt circa per cui devo avvolgere 5,28 che arrotondero a 6 per evidenti funzioni obbligatorie di avvolgimento  ( vedi asole di uscita cavo sul cartoccio ).

Il valore della tensione di uscita non è importate

Preparazione dei conduttori

Non avendo a disposizione del cavo di avolgimento di sezione adeguata ( circa 10 mm2 ) che mi danno la garanzia di avere  almeno 50 ampere, ho unito più conduttori come si vede nella foto sotto, per la precisione 13 conduttori  di sezione 0,82 mm2    in parallelo per un totale di 10,66 mm2.

 

Ho diviso i conduttori in due fasci attorcigliando ogni fascio con il trapano in modo da agevolare l’avvolgimento sul rocchetto.

Costruzione conduttori

L’avvolgimento è stato fatto con i conduttori in parallelo ( bifilare ), in modo da non creare inutili accavallamenti che renderebbero il rocchetto più grosso delle dimensioni necessarie.

Nuovo avvolgimento

Vista avvolgimenti paralleli

Costruzione della penna

Ho recuperato un vecchio saldatore di importazione e l’ho smontato ricavandone i pezzi neccessari all costruzione dello stilo per scrivere.

Vecchio saldatore

Parti da recuperare
 Con il tornio mi sono costruito il portapunta che mi serve per alloggiare la punta in rame per scrivere . Il portapunta è stato costruito considerando le misure del supporto del manico dell’ex saldatore e della punta ricavata in adozione al saldatore.
Costruzione del porta punta
Sempre con il tornio ho recuperato il todino di rame che faceva da punta del saldatore, l’ho tornito all’estremità a circa 40° ottenendo un cono di circa 80°, e poi con la carta vetrata ho cercato di recuperare la superficie che era di colore nero/ossidato lucidandola.
Punta in rame lucidata

Preparazione del contentore

Vecchia scatola

Ho recuperato un contenitore di un vecchio alimentatore, l’ho carteggiato, forato e colorato con bomboletta spry in due tonalità blu e nero ( colori che avevo a disposizione ).

Montaggio dei componenti

L’assemblagio dei componenti è abbastanza semplice. Bisogna ricordasi di lavorare a norma.
La colorazione dei cavi di alimentazione, le masse e gli isolamenti sono importantissimi.
Lo schema elettrico è semplice :
Costruzione del connettore della penna
Il problemma più grande è che quando circolano forti correnti i connettori per cavi costano una esagerazione, allora bisogna costruirselo con il tornio come ho fatto.
Ho preso una barra di ottone e l’ho tornita come si vede in figura. Per quanto riguarda la dimensione ho fatto ad “occhio” non essendoci particolari esigenze se non per il contattto che deve essere preciso e fisso. Notare la sfera per il bloccaggio del connettore.
La piastra di colore arancio che vedete è in ABS ed è stato tornito e colorato, serve da isolante del connettore.
I terminali che vedete sui cavi del trasformatore sono stati fatti appositamente in ottone per collegare i due cavi dell’avvolgimento di uscita del trasformatore tra di loro.
Particolare del connettore
Particolare terminale trasformatore
Montaggio dei componenti nel contenitore
Il collaudo elettrico
Un minimo di collaudo bisogna farlo anche se si è certi che tutto funzionerà a dovere poichè il circuito elettrico è davvero facile. Come si vede dalla foto il voltmetro segna 1,423  VAC il che è più che accettabile.
Ecco come si presenta terminato il montaggio con la piastra di alluminio sopra il coperchio che funge da base/massa della penna elettrica.
 Risultato finale