Už čtvrt století sám nevyrábím plošné spoje.
V 25 letech jsem se od radioamatérství postupně vzdaloval směrem k počítačům a přibývá blokové a hlavně kupované výstavby.
Přesto jsem si neustále pohrával s páječkou a osciloskopem a neztratil své dovednosti.
Ale v průběhu let se radioamatérský odpad částečně vyhazoval, částečně rozdával.
Takže ruční vrtačka JZD na desky plošných spojů byla někde osahána, ne k nalezení.
Zajímavé je, že si moc dobře pamatuji, jak jsem celé týdny dřel, rozkládal desky plošných spojů, pamatuji si, jak jsem kreslicím perem kreslil stopy, leptal síran měďnatý v roztoku, ale vůbec si nepamatuji jak a s co jsem ty desky vrtal.
A tady jsem se chystal oplotit celý roj řemesel a neobejdu se bez radioamatérského děrovače, protože zařízení jsou složitá a nemůžete se zbavit sklopné instalace se vší touhou.
Když jsem na internetu šmátral po koupi hotové vrtačky na desky plošných spojů, narazil jsem na nádherné tvrdokovové vrtáky na sklolaminát, které jsem do té doby nikdy nedržel v ruce:
Takové vrtáky se prakticky neotupují, ale jsou velmi křehké a snadno se zlomí při sebemenším vychýlení během procesu vrtání – proto ruční vrták okamžitě zmizel. Nejprve jsem začal hledat vrtačky pro Podeshmana, pak jsem se dostal k Ali a dalším zdrojům – ale nelíbilo se mi nic, co by stálo za to připravené.
V důsledku toho jsem se rozhodl zmást a samostatně postavit normální vrtačku, protože ve schránkách je spousta odpadu.
Jediné, co jsem koupil, je již hotová pohonná jednotka:
Jsou deklarovány následující specifikace:
Výkon: 90 W.
Napájecí napětí: 24V
Sklíčidlo vrtáku 0.3-4mm
Volnoběžné otáčky: 11000 ot./min
Rychlost otáčení se zátěží: 4000 ot./min
Příkon: 4.5A DC-24V
Napájecí zdroj ve stavebnici je nastavitelný, ale nedává to moc smysl.
Když je motor napájen z takového zdroje, drží se vysoké otáčky na volnoběh, dokud desku nenavrtáte, ale zamiřte.
11 tisíc otáček je hlučných.
Jakmile jsem na vrtačku zmáčkl, otáčky prudce klesnou.
A čím nižší napájecí napětí nastavíte, tím více budou otáčky klesat, při 24 voltech – až 4 tisíce.
K dobru – je to naopak nutné, aby byly otáčky nízké bez zatížení a zvyšovaly se pod zatížením.
Chůze jako procházka – rozhodl jsem se zababahat automatickou regulaci rychlosti od zátěže.
Na internetu jsem našel tucet navzájem podobných schémat, trochu jsem je upravil, aby odpovídaly mému Wishlistu – nakonec jsem dostal tento zázrak:
Tranzistory se hodí k těm nejprimitivnějším, od kt805 a podobně. Nepotřebujete vysoký proudový zisk ani žádné další super funkce. Vyzkoušel jsem spoustu dostupných věcí (až po kompozitní Darlington tranzistory) – rozdíly v chování obvodu jsou minimální, hodnoty rezistorů se prostě mění.
Rezistor R1 je určen výkonem elektromotoru, závisí na něm citlivost obvodu na zátěž a celková stabilita provozu. Protéká jím téměř veškerý proud spotřebovaný motorem, takže musí být dostatečně výkonný. Odpor tohoto rezistoru je malý a neuvolňuje se na něj moc tepla – výkonný rezistor je žádoucí už jen kvůli tloušťce vývodů. Pokud je hodnota tohoto odporu příliš vysoká, elektromotor bude neustále běžet na maximální otáčky. Pokud se podcení – jen minimálně. Je potřeba zvolit takový MINIMÁLNÍ odpor rezistoru, při kterém elektromotor jede stabilně na minimální otáčky, ale při sebemenší zátěži okamžitě akceleruje na maximum.
Požadované volnoběžné otáčky se nastavují odpory R2 a R3.
Kapacita kondenzátoru C1 ovlivňuje dobu zpoždění pro zapnutí a vypnutí vysokých otáček a je třeba ji zvýšit, pokud je motor trhaný.
Tranzistor T1 je žádoucí umístit na radiátor, protože. při použití vysoce výkonného motoru se dost zahřívá. Rezistor R2 se také velmi zahřívá – dokonce jsem musel vyrobit kompozitní rezistor ze dvou dvouwattových rezistorů.
Důležitou podmínkou je dobrý stav sestavy sběrače motoru, protože špatný kontakt kartáčů s komutátorem motoru může způsobit podivné chování obvodu a trhavý chod motoru.
Nyní se na volnoběh vrtačka sotva točí, ale jakmile se vrtačkou dotknete desky, otáčky se zvýší na maximum.
Jakmile začnete desku vrtat, kolem vrtačky okamžitě začne růst kopec prachu. Tento kopec neruší proces vrtání, ale abyste správně zamířili na bod dalšího otvoru, musíte tento kopec prachu oprášit nebo odfouknout. Abych se toho netrápil, připojil jsem paralelně k motoru vrtačky také elektrický ventilátor z počítače. Toto číslo mi nevyšlo – elektrický ventilátor maskoval proudové rázy od elektromotoru vrtačky a obvod přestal fungovat – elektromotory neustále pracovaly na maximální otáčky. Musel jsem ohradit oddělovací uzel na tranzistoru T3.
Na volnoběh je tranzistor T3 zakrytý a ventilátor běží na čtvrtinu své síly (napětí na něm je asi 4 volty). Jakmile vrtačka začne vrtat – tranzistor T3 se úplně otevře a na elektrický ventilátor se přivede napětí 24 voltů – proud vzduchu z ventilátoru se výrazně zvýší a okamžitě odfoukne všechny třísky. Elektrický ventilátor je běžných 12 voltů, ale v režimu „přídavného spalování“ je do něj dodáváno téměř 24 voltů – takže i 6cm vrtule zajišťuje dostatečné proudění vzduchu.
Vzhledem k tomu, že takové „přídavné spalování“ je krátkodobé a střídá se s obdobími téměř úplného vypnutí, motor elektrického ventilátoru se nestihne příliš přehřát, ani jsem nezačal nastavovat odpor omezující proud.
Ke konci bylo pro větší pohodlí přidáno dodatečné osvětlení vrtné zóny.
Na tento účel byla věnována 10 wattová, 12 voltová LED dioda s ovladačem.
Tento nešvar svítí na všechny strany žlutozeleným světlem, ale při vrtání nebije do očí a osvětluje prostor pod vrtákem docela jasně a rovnoměrně.
V důsledku amatérského zabavení se za strojem vytvořil takový svazek drátů a rádiových komponent:
Po skončení pokusů jsem navrtal šátek pro běžné provedení konstrukce.
První vyrobená deska s plošnými spoji se tak stala nedílnou součástí vrtačky.
Exoskelet stroje byl postaven ve dvou etapách.
Nejprve jsem smotal kostru z prken. Zdálo se to být rychlejší a estetičtější.
Taková věc vypadá dobře, ale dřevo bylo beranidlo a po dlouhém vybírání jsem tuhle pinocchio hodil do popelnice a svařil rám z ocelových rohů. Výsledkem bylo, že se stroj ukázal být poměrně těžký, ale nyní nemá tendenci seskočit ze stolu z vibrací a zabít se na dlážděné podlaze.
Jako pracovní deska pro stroj byl použit kus laminátové podlahy ze skládky odpadků.
Rukojeť byl kus zlomeného šroubováku.
Lyže byly dávno odšroubovány z některých zásuvek nábytku. Lineární ložiska v nich byla umyta od nečistot a znovu namazána a pro větší zrůdnost a přesnost jednotky byl počet kuliček na lineární centimetr zdvojnásoben.
Po hrubé montáži a zkušebním provozu bylo vše rozebráno na šroub, ještě jednou obroušeno a nalakováno ze spreje:
Kousek textolitu 4mm jsem odvrtal nejdřív tvrdokovem 0.8mm, pak běžným vrtákem 1.0, je to navrtané – prostě písnička. Vrtal bych celý den bez přestání!
Na farmě se tak objevil další užitečný domácí produkt.
Doufám, že mi to ušetří spoustu času a nervů.
