HamsterTime

HamsterTime

Пикабушник
поставил 5 плюсов и 0 минусов
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований

Сообщества:

7724 рейтинг 558 подписчиков 44 комментария 42 поста 27 в горячем
196

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен работе с выжигаемым фотополимером. В процессе напечатаем модель на 3D принтере, а затем превратим ее в изделие из металла. Будем лить серебро, бронзу и латунь. Посмотрим на сколько важен режим прокалочного цикла и к чему может привести его нарушение. Выжигаемый фотополимер оказался довольно специфичным в отличии от инжекторного воска, что требует понимания многих протекающих там процессов.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Марка конкретного выжигаемого фотополимера GORKY LIQUID CASTABLE LSD. Цвет смолы - прозрачно желтый, производитель заявляет, что она замечательно подходит для изготовления моделей зубных имплантатов и ювелирных изделий. В одном из предыдущих постов мы рассматривали тонкости и нюансы печати различными фотополимерами, каждая смола оказалась по своему уникальна, потому тем кто не видел рекомендую к просмотру.


Сегодняшней задачей у нас будет отливка брелка на ключи в виде знака радиохазарда взятого с ресурса Thingiverse. Модель изначально имеет довольно крупные размеры, что потребует большего количества серебра. В программе уменьшаем габариты изделия на 30% и отправляем файл на печать. Высота слоя тут 50 микрон, время печати около часа на фотополимерном принтере CREALITY HALOT-SKY. Промываем его в ультразвуковой ванне и смотрим что получилось.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

На начальном этапе подготовки к отливке, на изделия необходимо установить литники из инжекторного воска. Дело в том, что этот фотополимер не плавится, а на жале паяльника сразу превращается в легкий дымок, минуя жидкую фазу. Литники из воска сделать довольно просто, достаточно завулканизировать пару прутиков необходимого диаметра. Конкретное исполнение довольно кривое, но на результат отливок это никак не повлияет.


За пару часов на столе насобиралась горсть моделей, готовых к труду и обороне. Вся операция проходила под сериал "Очень странные дела" в компании хорошего французского зеленого чая. Параллельно подготавливаются другие восковки для отливок исторических предметов по просьбе знакомых.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Пожалуй это была самая массовая литейка за всю историю канала с подготовкой сразу нескольких выпусков наперед. Параллельно с печатью выжигаемого фотополимера была попытка завулканизировать модель для получения точного слепка но, к сожалению остатки ювелирной резины оказались просроченными и вся работа пошла коту под хвост.


Под старыми роликами часто спрашивают чертежи и электрическую схему вулканизатора. Вот архив с необходимыми файлами. Схему управления построена на базе микроконтроллера Attiny2313 и цифрового датчика температуры DS18B20. Эта же схема используется в качестве автоматики в процессе ректификации этилового спирта в домашних условиях.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Перед заливкой опоку необходимо обмотать скотчем, иначе формовочный состав при вакуумировании весь убежит. Установленную в пластилин модель накрываем куском трубы и заполняем ее формовочной смесью. Часто вижу комментарии "что за гипс я использую"? Это не гипс, а специальная ювелирная смесь, хоть бы не ленились и гуглили время от времени в промежутках между тиктоком. Конкретная смесь Prestige ORO, соотношение воды и порошка 1 : 2.5. Состав подобран специально для минимальной усадки в процессе прокалки. Засыпаем порошок в воду, после чего быстро и тщательно все перемешиваем, комки тут недопустимы.


Время жизни этого коктейля восемь минут. За это время нужно успеть все перемешать, несколько минут завакуумировать состав чтобы избавится от лишних пузырей, разлить всё по опокам и снова завакуумировать все это болото. Скажу наперёд, что данная процедура полностью исключает корольки на отливках. Раньше без такого оборудования с этим у меня были проблемы.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Подготовка опок перед отливкой. Снимаем скотч, так как он нам больше не понадобится. Литники в виде гвоздей проще удалять, если их заранее окунуть в воск, а внешний нагрев позволит извлечь металл без повреждения каналов. Сверлом делаем небольшую зенковку отверстий. Важно чтобы мусор не попал внутрь. Опоки обязательно подписываем. Если не сделать данную процедуру потом, фиг пойми что-где находится, однажды обжегся на этом этапе.


Прокалочный цикл. Термопара K-типа крайне коварная вещь, тонкая - после нагрева постоянно ломается и требует ремонта, а толстая - как на зло имеет просто колоссальную инерцию и теплопотери через металлические контакты выступающие с внешней части корпуса.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Это приводило к тому, что вместо установленных 700 градусов в печи были все 830. Полный беспредел. Порой это приводило к тому, что открытие дверцы печи испепеляло тебя как Сару Коннор во время ядерного апокалипсиса. Такой режим прокалки никуда не годится, так как формовочная смесь может потрескаться и дать облои на отливках. Молчу уже про обгорание проводов на критических температурах, контакты необходимо располагать как можно дальше от места нагрева.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Простой пример как врёт толстая термопара. Разброс свыше 20 градусов на первой полки прокалки. Экспериментальным путем пришлось проводить корректировку температур. Каждый раз вспоминаю Тимофея с литейной мастерской ARIMF когда запускаю прокалку на этой печи. Термоконтроллер - это его детище, зарекомендовавшее себя во многих литейных мастерских. Недавно у него вышел новый ролик на канале, всем рекомендую к просмотру!


После подбора температур, необходимые 740 градусов достигаются при 655. Измерения совпали как на независимом термометре с термопарой, так и с пирометром.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

К каждой формовочной смеси производитель прилагает инструкцию с прокалочным циклом. Вот простой пример для нашего состава. Тут видны конкретные полки по температурам в определенное время. Весь процесс занимает 15 часов. Сильно удивил синий график для фотополимеров, дело в том, что при моментальном нагреве в 500 градусов, опоку, в теории должно разорвать на части из-за огромного количества влаги внутри. А в инструкции для фотополимера Gorky Liquid, цикл отличается от того, что заявляет производитель формофочной смеси Prestige ORO. И вот фиг пойми кому верить. Пойдем как всегда опытным путем.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Для начала нужно определить при какой температуре выгорает фотополимер. Для этого в печке для плавки металла будем плавно поднимать обороты и смотреть, когда ювелирное кольцо начнёт испарятся. Изменение цвета модели начало меняться при 350 градусах. При том выглядело это крайне мистически, кольцо постепенно темнело оставаясь в первоначальной форме до тех пор, пока не превратилось в кучу угля, который больше не выгорал.


Как же так, в прошлом посте я показывал что эта смола сгорает без остатка малейшего следа, а тут такое. Не паникуем. Повторил эксперимент положив кольцо в уже разогретую печь. Изделие за пару часов исчезло, оставив после себя только черный потек на дне тигля. Похоже, что фотополимер при плавном нагреве аннигилирует при доступе кислорода. Много раз пришлось открывать печку в процессе первого эксперимента и это превратило изделие в угли.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Печатаем дополнительные модели для опытов. Возьмем брошь в стиле викингов и установим ее для заливки вместе с обыкновенной восковой моделью. Банка с под оливок будет выступать в качестве опоки. Проверялись разные циклы прокалки и следовательно я попросту не успевал находить металлические банки на местных мусорках.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Весь процесс должен проходить в хорошо проветриваемом помещении, иначе дух исходящий из щелей печи завоняет всё. Потому прокалка проходит под кондиционером. Нечего коробке лишний раз перегреваться. Это всего лишь одна треть из тех опок, которые готовились к отливкам, массовое производство так сказать...

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

У нас есть три опоки. На последней меньше всего трещин и это неспроста, давайте разбираться. Первый образец. Банка с под оливок хрустит в руках как чипсы во время футбола. Сталь превратилась в труху. Ломаем получившиеся блюдо на две половины и смотри что там внутри.


Данный цикл прокалки длился 7 часов и дело было до коррекции температуры печи. Поверхность формомассы здесь похожа на побелку потолка в погребе, все потрескалось. Теперь самое интересное. Добравшись до изделия из инжекторного воска тут предстала совсем другая картина. Ему абсолютно все равно на нарушение прокалочного цикла, поверхность тут ровная и не имеет видимых дефектов.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Вскрываем вторую опоку, время прокалки 8 часов, температура подбиралась из рубрики пальцем в небо. Что интересного оказалось внутри? Один и тот же крест из инжекторного воска на общей основе показал непредсказуемый результат, одна поверхность идеальная, а вторая покрылась перхотью. Также один из крестов дал трещину.


Вскрываем последнюю банку из-под кукурузы. Этот цикл длился 10 часов и был где-то близко к рекомендациям производителя. Этот образец лучшим образом поясняет, почему фотополимер разрушает внутреннюю поверхность. Дело в том, что при недостаточной просушке опоки в составе остается небольшое количество влаги, при выгорании смолы и контакте с водой поверхность смеси разрывает на колбасу.


Потому отсюда следует вывод, что начальные полки просушки следует продлить как минимум на пару часов поверх рекомендуемых инструкцией, особенно это актуально для больших опок.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Коэффициент металла для ювелирного воска и серебра 1 к 11. То есть, если восковка весит 1.56 грамм, то умножаем цифру на 11 плюс пару грамм на литник и получаем количество необходимого серебра для будущего изделия. Для фотополимера это соотношение 1 к 7.5, он значительно плотней в отличии от воска.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Ну что ж приступаем к литейному ремеслу. Рекомендую обзавестись термостойкими перчатками для таких дел, так как инфракрасное излучение муфельной печи запекает руки до состояния шашлыка за пару секунд, а в воздухе стоит отчетливый аромат паленых волос.


Чтобы металл не окислялся во время плавки посыпаем его бурой, она как попкорн при нагреве разбухает и разлетается по окрестностям. Если количество металла большое, то оно прогревается двумя горелками. Ну а дальше как всегда по классике в работу вступает кружка и центробежное литье.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Первый блин комом. Недолив из-за того, что неправильно рассчитал коэффициенты серебра и фотополимера. Или серебра пожлобился, уже не вспомню. Вторая попытка и тоже недолив, в этот раз серебро пробило дно опоки и частично вылилось в кружку. Малость не долил формовочной смеси.


Для плавки металла используется MAPP газ, дающий максимальную температуру пламени примерно 1900 градусов. Честно, таких температур не замечал, но жарит она хорошо по сравнению с обычной бутановой горелкой.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

На этот раз серебра положил с запасом. Посыпаю содержимое бурой чтобы метал не окислялся в пламени горелки и прогреваю его несколько минут чтоб был запас по температуре. Самый волнительный момент. Так как это была не первая попытка отливки, на правой руке начали образовываться мозоли, а супруга сейчас в отъезде)


Водные процедуры показали, что на свет появилось новое изделие, нужно его извлечь и промыть в воде. На удивление, модель полностью пролилась всего лишь с третей попытки, что не может не радовать.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Дальше использовал оплавки античной бронзы, которая использовалась в одном из прошлых фильмов, где мы отливали бронзовый кельт. Как найти такую бронзу не спрашивайте, это долгая история и тут есть о чем поговорить.


Плавим бронзу с помощью двух газовых горелок параллельно присыпая содержимое бурой и выливаем всё в графитовую изложницу. Коэффициент бронзы и фотополимера не знаю, количество металла брал на глаз. Машем кружкой. Однажды, увидел соседа в окне, который наблюдал за этим процессом из соседнего дома. Он явно не понимал что происходит, но при этом прожигал меня взглядом. Нефиг заглядывать в чужие окна!


Отливка на удивление получилась со второго раза, на первом забыл включить видеозапись на камере, но там было всё печально, недогрел металл.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Так же попробуем отлить его из латуни. Литейную латунь можно раздобыть из сантехнических фитингов, в конкретном случае это заглушка для трубы. Прогрев пару минут, изделие начало сдаваться и стекать каплями на дно тигля. С детства мечтал приручить металл и превратить его в что-то необычное.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

При плавке латуни мне вспомнилась школьная дискотека 2000-х, там играли песни группы "Руки вверх", стоял дымогенератор и стробоскоп, который мигал в толпу обдолбанных малолеток не понимающих суть своего бессмысленного существования. Я часто спрашиваю себя: Что останется от всего этого через миллиард лет? Явно ничего хорошего. С этой мыслью просыпаюсь каждое утро.


Латунь вроде пролилась и оставила на поверхности красочные ярко желтые следы. Дышать цинком очень полезно, потому проводить такую терапию регулярно не рекомендую! Остужаем опоку в холодной воде. С первого взгляда всё замечательно. Видно знак радиохазарда. Но по факту нас ждёт разочарование. Такое чувство, что металл застыл в опоке прямо в процессе маханием кружкой. Всё пролилось кроме верхушки, явно недогрел металл.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

В результате насобиралась вот такая коллекция замечательных разношерстных изделий. Некоторые уйдут на переплавку, а некоторым предстоит дальнейшая обработка. Вывариваем заготовки в лимонной кислоте. При детальном осмотре металла, в глаза бросаются края изделий. На серебре они острые, правильные. На бронзе углы вялые, сглаженные. Текучесть серебра явно выше.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Обработка изделий. В ход идёт грубая артиллерия в виде напильников и надфилей. Необходимо убрать остатки литниковой системы и выровнять все плоскости. При детальном осмотре в металле была обнаружена раковина с обратной стороны изделия. Заделаем её припоем для пайки с трёх процентным содержанием серебра. По цвету металл будет отличатся, но это не критично. Алмазной насадкой убираем облои в каньонах рельефа. Ровные плоскости выводим на наждачной бумаге. В начале используем крупное зерно, а затем мелкое по убывающей.


В самом конце использовался мелкозернистый водный камень, поверхность оставил сатинированую с мелкими царапинами. Такой метод обработки часто применяется для клинков ножей. Вся серебряная пыль в процессе обработки металла не выбрасывается, а собирается в отдельный пакетик для последующей переплавки. В результате из этого мусора получилась капля в пару грамм. Отходы превращаем в доходы как говорится.


Параллельно на наждачной бумаге выводим плоскость на бронзовой заготовке. Поверхность в этот раз сделаем матовую с использованием 30% азотной кислоты. Десять минут и готово. Такие изделия в итоге получились. Одно из серебра, а второе из бронзы пролежавшей в земле несколько тысяч лет.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Перейдем к самой интересной глава повествования. Превращение изделия в артефакт. Для этого нам нужен светящиеся в темноте порошок. Достать его можно из старых советских часов или рубильников. Собираем светомассу постоянного действия на основе радия 226 в отдельный пакетик и ... Да шучу я! Такой светонакопительный пигмент продается на алиэкспресс.


Разводим его с эпоксидной смолой, а с помощью шприца заливаем состав в углубление брелка. Эпоксид довольно жидкий и сам растечется по всему объему рисунка. Через сутки получаем два светящихся артефакта. Пару минут работы и брелки можно цеплять на ключи. Удивительно как простая модель напечатанная домашнем на 3D принтере может превратится в изделие из металла.


Пока заряжал люминофор ультрафиолетовым фонариком, заметил, что формовочная смесь на заднем плане начала флюоресцировать красивым желтым цветом. Места где находились восковые модели светятся значительно меньше. Любопытно, но свежая формовочная смесь не обладает подобными свойствами, они проявляются только после прокалки и на этом кадре это хорошо видно.

ПРЕВРАЩАЕМ ПЛАСТМАССУ В МЕТАЛЛ 3D печать, Электроника, 3D моделирование, Ювелирное дело, Ювелирная смола, Серебро, Бронза, Hamster Time, Видео, YouTube, Длиннопост

Для справки. Съемка этого выпуска заняла чуть больше месяца. Пришлось повторять 3 полных цикла прокалки опок, чтобы понять из-за чего шелушится поверхность выжигаемого фотополимера. Платформа на которой проходила прокалка, после всех экспериментов рассыпалась в труху, металл стал похож на засохшую лепешку которая легко ломается руками. Получившийся брелок полностью безопасен, его фон не превышает радиационные поля в Чернобыле.


Параллельно проводилась съемка литья изделий для будущих проектов. В общей сложности использовалось больше сотни грамм античного серебра. В процессе получил пару ожогов горелкой. В дальнейшем планируется модернизация литейного оборудования, будет собран восковой инжектор с подогревом и вакуумный литейный стакан предназначенный для вакуумного литья.

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
66

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен печати на фотополимерном 3D принтере Creality Halot-Sky.

В ходе поста посмотрим на что он способен, что из себя представляет жидкий фотополимер и какое дополнительное оборудование необходимо иметь. Как и полагается традициям, выйдем за рамки привычной жизни и попробуем напечатать модели из выжигаемых ювелирных фотополимеров. Также узнаем какие с ними могут быть проблемы и как на это может отреагировать производитель.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Устройство состоит из тела принтера и оранжевой откидной крышки, защищающей светочувствительную полимерную смолу от внешних ультрафиолетовых лучей. Конструкция в виде раскладушки неплохо экономит рабочее пространство и наглядно визуализирует процесс печати через прозрачные окна. Из дополнительного инвентаря тут есть инструкция, кисточки для окон, шпателя для ремонта квартиры и всякая мелочь. Чего в этом наборе не хватает так это банки с фотополимером, пришлось докупать отдельно. Так же в комплекте имеется флешка на 16 GB на которой можно хранить свои фотки, фильмы и конечно же файлы для печати.


Забегая наперед скажу, что принтер принимает только формат CXDLP, специально разработанный для этого группой инженеров, с целью диверсии. К этому моменту мы еще вернемся.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Инструкция здесь на всем понятном китайско-английском языке. Обычно собираю такую макулатуру к лету, так как за окном скоро сезон шашлыков. Сейчас нас интересует иллюстрация как прикрепить оранжевую крышку. Для этого находим нужный инструмент в комплекте и вспоминаем в какую сторону закручиваются винты. Их нужно ввинтить четыре штуки и на этом сборку принтера можно считать завершенной. Что называется, минуту назад достал устройство с коробки.


Калибровка стола выполняется один раз и дальше не требует никаких действий. Для этого ослабляем четыре винта, которые крепят платформу. Это важно, иначе продавите матрицу! В меню находим кнопку калибровки оси Z, нажимаем ее и кладем калибровочную картонку прямо на матрицу принтера. Ходовой винт поднимет стол в самый верх до оптического концевика, а затем опускает его в самый низ так, что платформа ложиться под собственным весом на калибровочную картонку. На этом этапе нужно затянуть четыре винта и собственно всё, устройство готов к печати!

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Краткие технические характеристики принтера. Модель оснащена 8,9 дюймовым монохромным 4K экраном с разрешением 3840х2400 пикселей и областью построения печати 192 *120*200 мм, позволяющая создавать изделия больших размеров и невероятно высокой детализацией. Также точность достигается благодаря двум массивным направляющим оси Z по которым двигается стол, что позволяет печатать модели с толщиной слоя до 10 микрон. Интересной фишкой модели является фирменный источник света мощностью 120 Вт, что позволяет значительно ускорить время печати.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Компания Creality заявляет, что создала новую систему засветки ILS для принтера Halot-Sky. Суть ее заключается в том, что светодиоды с длиной волны 405 нм светят на зеркало, которое отражает ультрафиолет на монохромный экран, тем самым создавая более плотный и равномерный световой поток однородностью 90%, что положительно влияет на печать. Что касаемо надежности такой подсветки? Ее нужно дорабатывать! Одно из четырех креплений фиксирующих зеркало на раме оказалось сломано, следовательно, в процессе печати стекло резонировало в такт с шаговым мотором и это проявляло на модели артефакт, напоминающий паразитную засветку. Проблему устранил с помощью паяльника.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Перед началом работы на принтере желательно обновить прошивку. Для этого заходим на сайт Creality и в разделе Resin Series находим пункт Halot Os. На момент съемки последняя прошивка доступна за 21 января 2022 года. Скачиваем ее на ПК, а затем перекидываем на флешку которая идет в комплекте. Вставляем ее в принтер и в разделе System settings видим пункт Local upgrade, нажимаем его, а затем кнопку ОК. После этих действий на цветном сенсорном экране затанцует покемон. Дальше принтер предложит выбрать язык, сеть Wi-Fi и прочие плюхи.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Так же, через мобильное приложение Creality Cloud можно наблюдать за процессом печати или к примеру, нажать кнопку паузы чтобы рассмотреть модель и пожалуй на этом всё. Отправить модель на печать с телефона невозможно, так как приложение не имеет нормальный слайсер для линейки своих же полимерных принтеров (думаю это временно). Хотя, если говорить честно, все люди с которыми я знаком в сфере полимерной печати, работают только с флешками.

С технической частью разобрались.


Рассмотрим дополнительный инвентарь, который необходим для работы с фотополимерной смолой. Пожалуй первое и самое необходимое это ультразвуковая ванна!

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Если кто спросит где такую можно купить, отвечаю - нигде! Это собственная разработка, аналогов которой на сегодняшний день не существует. Мощность излучателя тут 100 Вт, есть регулировка мощности, таймер, нагрев, функция дегазации жидкости, сенсорное управление и многое другое. И не нужно мне писать про китайские анал-оги, они и рядом не стояли.


Для чего нужна такая мойка. После печати в порах модели остается жидкая полимерная смола. Если деталь сложная, удалить её обычной кисточкой довольно затруднительно, а излишки смолы со временем могут затвердеть и испортить тонкие элементы изделия. Ультразвуковая ванна исключает возможные дефекты связанные с плохой промывкой. В качестве промывочной жидкости используется изопропиловый спирт. Этиловый использовать жалко, лучше его выпить.


Так же нам понадобится блок туалетной бумаги, разные виды фотополимерных смол, кисточки, фильтры, пилочки для маникюра и ультрафиолетовые лампы. Бумага обязательно должна быть Обуховская, высшего качества. А то вдруг во время печати скрутит живот...

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

После печати и промывки модель необходимо закрепить в лучах ультрафиолета. Для этого сделана поворотная платформа на базе двигателя от микроволновки и светодиодных ламп от защитных стекол для телефона. Световой поток должен равномерно освещать модель со всех сторон в противном случае её может деформировать из-за неравномерной усадки полимера. Собрать такое устройство можно за пару минут, как видно по конструкции ничего сложного. Более простое решение, которое не требует никаких вложений - это обычный солнечный свет.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Перед началом работы необходимо выровнять стол на котором будет находится принтер по уровню. Стол оси Z должен равномерно погружаться в смолу, особенно важно, когда жижи в резервуаре мало, что может привести к браку из-за неравномерного распределения жидкости в контейнере.


Первое знакомство с печатью. Примерно в одно время с приездом принтера был заказан выжигаемый фотополимер ROYAL RESIN. Эта маленькая 500 граммовая баночка стоит 170 баксов. Дорого конечно, но достав из кармана последние монеты, взял для изучения новых технологий 3D печати. Мы же в будущем серебро будем лить в конце то концов!

С гордо поднятой головой срываю защитную пленку с бутылки и эффектно заполняю резервуар нового принтера. Все бы было хорошо, если бы не моё везение. На эту тему вообще можно делать отдельный выпуск, за что не возьмись, вечно что то идет не так.


Смола за пол года пребывания в шкафу слегка расслоилась, но это нормальное явление. Перед использованием полимер рекомендуют взбалтывать. В процессе переливания этого болота обратно в банку на тефлоновой FEP пленке бросились в глаза какие-то частицы грязи. На ощупь они были довольно твердые, похожи на соль или сахар. Любопытно...

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Детальное изучение содержимого фильтра показало, что в смоле присутствуют инородные вкрапления. Промыв их в спирте и проанализировав внешний вид оказалось, что смола за время полугодовой выдержки начала кристаллизоваться. Некоторые кристаллы имели ярко выраженную гексагональную форму как у снежинки в процессе ее формирования. На вкус вещество безвкусное, дёсна от него не немеют. В общем если поставить модель на печать с такой смолой, стол оси Z продавит острыми кристаллами тефлоновую пленку и дорогостоящий полимер весь убежит, при это матрица принтера с большой вероятностью треснет и выйдет из строя.


Написав об этой проблеме производителю они развели руками и сказали что впервые такое видят, мол присылайте банку - будем изучать. На предложенный вариант заменить полимер на другой я сразу же отказался и попросил вернуть деньги. А дальше начался цирк. Как и полагается любой серьезной фирме первым вам никто не напишет, сильно там все заняты.

На вопрос как там дела, менеджер заявила что фотополимера в полученной банке осталось меньше половины и деньги вернуть за тот вес что остался. Я удивился так как перевел смолы от силы грамм 30. Затем через пару часов затишья пришло сообщение что вернут полную сумму.

И что вы думаете, такие завтраки длились долгих три дня пока я им звонками не надоел. При всем этом не покидало чувство, как будто мне сделали какое-то одолжение. Ну ничего, зато теперь у меня есть волшебные кристаллы...

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Дальше я использовал смолу от Anycubic цвета Skin. Этой банке уже три года. За время простоя она конечно же расслоилась и перед использованием её обязательно нужно взболтать и дать ей пару часов отстоятся чтобы вышли все пузыри. В противном случаи можно получить газировку. Чтоб смола не портилась от света в перерывах между печатью, контейнер накрывается черной крышкой которая идет в комплекте с принтером.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Как определить необходимое время экспозиции для полимерной смолы. Эта методика универсальна и подходит для каждой модели фотополимерного принтера. Для этого существует калибровочна матрица. Предположим нам нужна высота слоя 50 микрон. В настройках принтера устанавливаем время воздействия на первые пару слоев к примеру 40 секунд, а на последующие и самые важные по 2 секунды. Матрица тонкая и печатается она за считанные минуты. Далее промываем калибровочный квадрат в ультразвуковой ванне и смотрим что там получилось. Сразу говорю, угадать время экспозиции с первого раза не выйдет. Для каждой разновидности смолы, даже одного и того же производителя оно будет разным. Потому экспериментальным путем играемся с настройками пока не добьемся наилучшего результата печати. Для смолы Anycubic цвета Skin время экспозиции слоя 50 микрон составило 2 секунды, а вот для серой смолы оптимальное время получилось 1.7 секунды.


Важно подписывать параметры на матрице, потому что память она такая - короткая. При детальном увеличении хорошо видно разницу в толщине слоя. Все зависит от того, какая детализация конечного изделия нам нужна. Естественно чем меньше слой тем дольше будет время печати.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

На какие детали нужно обращать внимание. Первое это схождение фотополимерной массы в центре впуклости и выпуклости на рисунке в виде знака бесконечности. Это сложная форма и тут предельно ясно где недосвет, а где пересвет. Так же смотрим на линейку, очень тонкие канавки размером с кончик иголки будут немного пересвеченными - это нормально. Перегородки выходят размером с пиксель, который по умолчанию оси ХУ 50 микрон. Сразу скажу что это идеальный образец с которого нужно брать пример.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Специально для данного принтера был разработал отдельный слайсер Halot Box. Он простой как угол дома со сложной полигональной кладкой древних инков. С простыми моделями программа работает как часы. К примеру это брелок на ключи в виде знака радиации, загруженный с ресурса Thingiverse. В программе в разделе печати нажимаем кнопку слайсинг. Модель порежется на слои и файл можно сохранять на флешку.


Как уже говорил раньше, время печати зависит от толщины слоя оси Z. Для 50 микрон оно составит 16 минут. Для другой такой же модели только со слоем 10 микрон время увеличится до 1 часа 11 минут. Высота брелока 3.5 мм. Теперь можете включить в себе математика и провести сложные арифметические вычисления для времени печати слоя к примеру в 1 см. Жмем на кнопку старт и наблюдаем за процессом.


Полимерная смола по своей природе очень хитрая вещь. Ее полимеризация происходит в большей мере от длинны волны приближенной к 400 нм. Фонарь CONVOY имеет длину волны 365 нм и предназначен для проверки денежных купюр и поиска следов преступлений в туалете.  Если направить излучение на фотополимер, он в процессе полимеризации будет сильно нагреваться. То же самое происходит в процессе печати. Максимальная температура которую удалось зафиксировать при засветке - 60 градусов. Хитрые свойства смолы заключаются в том, что верхний слой который подвергся облучению, мгновенно блокирует ультрафиолет и не дает нижним слоям затвердеть. Берет так сказать весь удар на себя.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Тем временем наблюдаем за процессом печати. Так как полимер по мнению некоторых крайне токсичный, работаем в маске которая идет в комплекте. Она защищает смолу от соплей которые текут во время простуды. Попадание жижи на кожу нежелательно, она может впитаться и привести к самым непредсказуемым последствиям.


Печать подошла к концу. С помощью шпателя отдираем модель от стола и промываем в изопропиловом спирте. Для таких простых изделий ультразвуковая ванна не нужна. Качество модели на высочайшем уровне. Те кто брал этот брелок в руки не мог поверить, что он напечатан дома с помощью современных технологий. В прочем вы и сами всё видите. Проводим процедуру ультрафиолетовых облучений чтобы окончательно закрепить смолу.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Немного про адгезию фотополимера. Проблема моего старенького принтера Anycubic Photon заключалась в том, что его модели часто отлипали от стола, что в свою очередь приводило к браку печати. У Creality с этим проблем нет. Модели с большой площадью прилегания напрочь отказываются отлипать. В комплекте принтера предусмотрен металлический шпатель, после распаковки его сразу нужно заточить. В противном случае отковырявать модель будет сложно.


При печати очередной тестовой модели из жижи родился брак. Когда космический корабль пытался произвести взлет, его осколки полетели во все стороны часть из которых приземлилась в смолу. Такие метеориты в объеме жижи недопустимы. Кроме того что можно испортить модель, так еще и матрицу продавить. Настроение будет испорчено, а техобслуживание принтера выльется в копеечку. Потому не ленимся и периодично фильтруем смолу, тем более что фильтров к комплекте достаточно.


Второй способ очистки от инородных предметов заключается в кнопке Cleaning. Она попросту зажигает экран и облучает весь нижний слой фотополимера. При печати калибровочных матриц тонкие перегородки находящиеся на ней могут отрываться и донными отложениям покрыть всю тефлоновую пленку. Шпателем такая волосня не отскребется. Потому жмем кнопку Cleaning на 5-10 секунд, а затем удаляем со дна ванны тонкую пленку.


Наглядный сеанс депиляции. Вот сколько мусора получилось в процессе печати калибровочных матриц. Если не проводить такие процедуры, то мастер йода будет недоволен так как обрастет бородой. В общем не ленимся и вовремя фильтруем смолу, а также временами чистим поверхность FEP пленки.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Немного про стол оси Z. Он алюминиевый с тонким слоем анодирования для хорошей адгезии. Усердствовать железным шпателем тут не нужно. Однажды мастер Йода крепко укрепился на своих позициях и не хотел отлипать. Пришлось выбивать его силой. Летели в стороны как металл так и пластмасса. В результате внешний вид стола навсегда потерял свой первозданный вид. Чтобы без последствий отделить результат многочасового выращивания, рекомендую снять стол с принтера и аккуратно отколупать всю эту красоту.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Программа Halot Box. Представляет из себя примитивный слайсинг в котором можно выставлять толщину слоя начиная с 10 микрон, создавать пустотелые модели и генерировать поддержки. Софт довольно шустрый. Поддержки для тех кто впервые сталкивается с таким видом печати нужны чтоб отдельные фрагменты модели не начинали расти в воздухе. В противном случае пальцы останутся в смоле из-за малой площади соприкосновения со столом.


Поддержки устанавливаются на все выступающие элементы. Тут не спешим и тщательно изучаем слои модели под всеми возможными ракурсами, полимерная смола достаточно дорогая, а запороть печать проще простого. Автоматическую генерацию поддержек не рекомендую никому, только ручную. Из практики, автомат не понимает где и какой узел модели нужно укрепить. Все это приходит с опытом, даже в ручном варианте невозможно предусмотреть всех тонкостей, потому звездный корабль на корме начал слоится как открытая книга на ветру.


Для пустотелых моделей обязательно необходимо сливное отверстие для слива полимера, функция в программе называется Drill. Если не сделать отверстие, смола запечатается внутри изделия. В таком случае достаем дрель и производим сверлильные работы, а затем сливные.


Теперь о сатане. Не понимаю как этот софт попал в окружающий мир. Он постоянно вылетал и порой приходилось повторять одну и ту же процедуру по несколько раз. Это касается как младших версий так и старших. В техподдержке сказали что у меня видна устарела, давай ставь десятку. Поставил и увидел то же самое. Спустя время обновил себе комп и уже на Ryzen 9 всё заработало.


Сторонние программы типа Lychee Slicer вроде продвинутые, но комп на і5 процессоре постоянно посылал меня нахер. Высоту слоя также нельзя было установить меньше 50 микрон. CHITUBOX оказалась пожалуй лучшей программой для слайсинга не вешающая комп в ноль, но у нее нет поддержки принтера Halot SKY.


В результате пришлось пользоваться родным слайсером. Методом проб и ошибок создаем модель зеленого мастера и заливаем его на флешку. Флешку вставляем в принтер и начинаем печать.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Формирование поддержек с родным слайсером не требуют работы с кусачками и прочим бытовым инструментом. Они замечательно ломаются руками. Что называется доработай потом только напильником. Это лучший сценарий который может существовать в этом деле. В Lychee Slicer поддержки отрывались с потрохами модели, а восстановить поверхность теперь невозможно. В общем наливаем побольше изопропанола в банку и проводим ему водные процедуры.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Во время съемок на рукаве появилась паразитная засветка, пришлось разгерметизировать световой колпак и снимать материал в лучах осветительного оборудования. Полимерная печать требует как можно меньше вмешательства из вне. Этот образец в свое время был загадкой, так как печать модели производилась ночью под сладкий храп соседей за стеной. Ничего не могло способствовать образованию линий в процессе печати. Но как говорилось в начале фильма, всему виной крепление на отражающем поток света зеркале, которое резонировало в такт с шаговым мотором.


По части дефектов при фотополимерной печати можно снимать отдельный фильм, так как на конечный результат может повлиять все что угодно. Пришлось даже проводить целую исследовательскую работу с изучением влияния внешних факторов. Заключалась она в том, что в определенное время включался или выключался источник света с разной длинной волны, вентилятор или вибромотор, который создает сейсмические внешние вибрации на столе. Каждое из вышеперечисленного оборудования тем или иным способом приводило к образованию линий на моделях.


Из практики выяснилось, что солнечный свет положительно влияет на загар и негативно на состояние смолы. Если несколько дней подряд печатать в ясную погоду, то фотопополимер как ни крути полемизируется и никакой ультрафиолетовый защитный колпак от этого не спасает. Потому все дальнейшие работы проводились в окружении огородительных сооружений в виде того что нашлось под рукой. Меньше света - больше пользы.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Обработка моделей после печати. Удалив все поддержки на многих элементах, остаются следы в виде прыщей. Убираются они с помощью пилочки для ногтей и прочих абразивных принадлежностей с разной зернистостью до удовлетворяющего финального результата. Если поддержка вырвана с потрохами по той или иной причине, восстановить кратер можно с помощью той же смолы, заливаем ею яму и ультрафиолетовым фонариком закрепляем. Дальше следует механическая обработка. На этапе постобработки модели, торопится не стоит.


Полагаю многие из вас смотрели сериал "Мандалорец" и книгу "Боба Фетт". Там был мелкий йода, так вот, он вывел меня из себя. Модель с виду несложная, но распечатать ее оказалось еще той задачей. В начале она частично оторвалась от поддержек. В программе как обычно забыл установить пустотелость и в результате 200 грамм полимера ушло на ветер. Затем у Грогу отрывались руки из-за недостаточной толщины поддержек. Брака было просто море. Благо эксперимент на то и эксперимент, он позволяет понять принципы и законы окружающего нас мира.


Модель оказалась сложной в плане навесных элементов как внутри так и снаружи, что требовало внутреннего заполнения поддержками. Halot Box такой функцией не обладает, а Lychee Slicer обладает, в том числе и способностью повесить комп. На понимание ориентации объекта в пространстве при печати в навес со всем вышеперечисленным, брака накопился целый вагон. Дорогостоящий полимер конечно жалко, но опыт никогда не давался простой ценой. В результате на свет появился вот этот малыш.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Сравнение качества печати ювелирных изделий с разной высотой слоя и с разными фотополимерами. Посмотрим через микроскоп на рельеф кольца с изображением Георгия Победоносца сажающего змею на бутылку. Здесь видим три высоты слоя, 10, 30 и 50 микрон. Чем высота ниже, тем качество выше, тем дольше время печати. При увеличении хорошо видно как пропадают ступеньки на сферическом элементе. При 10 микрон переходов почти не видно, они как будто слились и образовали гладкую единую поверхность. Отсюда понятно что при печати таких моделей лучше пожертвовать временем для повышения максимальной детализации.


Выращивать ювелирные изделия из жидкости оказалось интересным занятием, так как каждая печать подвергалась многочасовому изучению тех или иных деталей поверхности. Порой результат выглядел довольно предсказуемо, а порой вводил в ступор, особенно если правильно выставить свет и смотреть в одну точку.


Теперь про серый фотополимер от Anycubic. Не знаю как обстоят дела у тех кто им постоянно печатает, но у меня на счет его качества появились смутные сомнения. В начале предположил что здесь банка просрочена. Но нет, свежак до 2023 года. Затем предположил что все дело в нарушении технологии закрепления смолы ультрафиолетом. Все изделия из серого полимера от Anycubic имели просто колоссальную усадку. Пришлось распечатать еще одну модель чтоб ее равномерно засветить ультрафиолетом, но к счастью это не понадобилось делать. Достав кольцо прямо с принтера, оно оказалось гораздо меньше чем те кольца, которые были напечатаны другим фотополимером. Вот такие дела.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Ну и напоследок немного про выжигаемую фотополимерную смолу Gorky Liqid Castable LCD. Некоторые наверное думают, что значит выжигаемая? То и значит, при определенной температуре она в прямом смысле выгорает. При этом изделие испаряется без следа и не оставляет после себя никаких остатков. Пока снимал материал не заметил как горящий полимер капнул на подоконник и прожег покрытие. Вот блин, жена меня убьет)


Пока она не видит продолжаем пожароопасные работы с обычной смолой, посмотрим что после нее останется. Хорошо видно сколько сажи образуется в процессе сгорания обычного фотополимера, для ювелирного дела такой вариант не подходит. Кто не в теме, там напечатанная модель заливается формовочной массой, затем опока проходит многочасовой цикл прокалки и выжигание смолы, а затем в образовавшиеся полость заливается жидкий металл. Получается полная копия предмета из смолы в металле. Если модель будет выгорать и оставлять после себя следы, про литье металла можно забыть.


Цвет фотополимера в линейке данного производителя один - прозрачно желтый. Цена в два с половиной раза дешевле чем у зеленого болота показанного в начале поста. Что касаемо настроек при печати. Первые попытки чего либо вырастить проводились на стандартных настройках прошлой смолы с временем экспозиции 2 секунды. Но ничего хорошего с этого не вышло. Пришлось экспериментировать с матрицами. Печатаются они быстро и сразу дают представление какие кнопки управления нажать на принтере. В общем светить нужно эту смолу долго, 10 секунд для слоя 50 микрон и 6.5 секунд для слоя 10/30 микрон. Кстати больше 10 секунд экспозиции на принтере выставить нельзя, предел.

ЧУДО ФОТОПОЛИМЕРНЫЙ 3D ПРИНТЕР CREALITY HALOT-SKY 3D печать, Фотополимерная печать, 3D принтер, 3D моделирование, Ювелирная смола, Ультразвуковая ванна, Слайсер, Видео, YouTube, Длиннопост

Для справки. На протяжении этого поста было напечатано множество как нужных так и ненужных в быту предметов. Поле для творчества тут не имеет границ, особенно если ты умеешь моделировать на компьютере. Для рождения всех предметов понадобилось провести кучу экспериментов, понять принципы работы разных программ, разобраться с настройками принтера и перевести тонну туалетной бумаги. В каждом деле есть свои тонкости и нюансы на изучение которых требуется время, терпение и ресурсы. Последнего в последнее время крайне не хватает и вся надежда только на спонсоров. Дальше будет интересней. Литье по выжигаемым моделям, индукционная полумостовая плавильня, ионисторная контактная сварка, различные дозиметры. Предстоит целая научная работа по катушкам Тесла с метровыми молниями. В общем пока жив, вас будет чем удивить.

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
290

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ

Хомяки приветствуют вас друзья!

Сегодняшний пост будет посвящен сборке универсального автономного блока питания к паяльнику TS100 с помощью которого, можно осуществить ремонт различного электронного оборудования в любых полевых условиях. В ходе поста смоделируем корпус устройства, рассмотрим все тонкости сборки и узнаем на сколько времени хватит самодельного павербанка в процессе непрерывной работы.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Идея этого поста родилась еще в далеком прошлом году, когда с помощью самодельной контактной сварки впервые была собрана сборка аккумуляторных батарей к народному паяльнику TS100. Павербанк оказался настолько простым и технологичным, что в дальнейшем мне было проще зарядить аккумуляторы и освободить руки от розетки, чем постоянно перекладывать родной блок питания с места на место в процессе съемок различного материала.


Автономность при пайке стала причиной взглянуть на устройство с другой стороны и добавить в сборку несколько дополнительных фишек, облегчающих ремонт чего угодно и где угодно. И так, обо всем по порядку.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Для начала нужно смоделировать корпус. В течении нескольких дней в программе SOLIDWORKS кипела работа по определению необходимых форм, размеров и прочих разных мелочей конструкции. Этот процесс требует усидчивости, терпения и сотни чашек чая. В общем для понимая масштабов лучше на этот процесс немного посмотреть.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

После моделирования всё это безобразие отправилось на тестовую печать. Для устранения возможных конструктивных дефектов связанных с размерами корпуса, совместимости деталей друг с другом и т.д. После небольших корректировок, модель ушла на чистовую печать с 20% заполнением. Диаметр сопла здесь 0,2 мм, а высота слоя 0,1 мм. Тип пластик - PLA.


Рождение одной только нижней детали, заняло 17 часов. Для печати всех деталей принтер пыхтел как трактор в сезон сбора урожая. И тут только остается молится чтобы скачков света не было, иначе дело труба. Общее время печати всех деталей заняло примерно 50 часов.

3D принтер у нас Alfawise U20, он уже старенький, местами скрипит, кашляет, но как и старый конь борозды не портит.


Сейчас нам необходимо удалить поддержки и довести корпус до ума. После доработки деталей напильником у нас должен получится холдер с двумя крышками и четырьмя стойками.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Холдер рассчитан на 12 аккумуляторов формата 18650 с парралельно-последовательным соединением. Банки здесь LG INR18650-MH1 с заявленной емкостью 3200 мА/ч и токоотдачей 10 ампер.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Естественно перед использованием каждый элемент был проверен на емкость и в среднем она составила 2900 мА/ч.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Кроме аккумуляторов нам понадобится: балансировочная плата с защитой BMS 6S, понижающий DC-DC преобразователь на 5 вольт, вольтметр, выключатель, разъем питания, XT60 разъем, 16 болтиков диаметров 3 мм и длиной 25 мм, лента для сварки аккумуляторов и резиновые ножки.


Аккумуляторы в холдер вставляем в точности как показано на картинке. Две жопы вверх, две в низ и так далее. В верхнем основании холдера ввинчиваем до упора 4 болта.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

На выступающие с обратной стороны "пятачки" ввинчиваем стойки. Обязательно проверяем чтоб при стыковке, они намертво стягивали аккумуляторы. Если есть люфт по высоте, подрезаем стойки, так как 3D принтеры могут давать небольшой разброс размеров при печати. Крышки как литые состыковались с шатлом, потому загоняем еще 4 болта с нижней стороны, чтоб скелет конструкции превратился в монолит.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Дальше работа с контактной сваркой. Для этого нужна стальная никелированная или никелевая лента. Отрезаем три полоски и кладем их с верхней стороны холдера. Контактную сварку для этих дел мы собирали в одном из предыдущих постов с тех пор конструктивно она никак не изменилась.


Верхнюю сторону надежно проварили, теперь переходим к нижним слоям.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Внизу применим никелевую полосу 2P. Можно и с обычных полос ленты соорудить огород, но это не наш метод. Отрезаем аккуратные квадраты и соединяем полюса аккумуляторов. В конечном результате у нас должно получится что-то типа этого.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Схема параллельно-последовательного соединения аккумуляторов выглядит так. Выходные характеристики сборки составляют 25 вольт с емкостью 5800 мА/ч. Мощность 145 Вт. Токоотдача 20 ампер, потому случайное короткое замыкание здесь нежелательно.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Забегая на пару постов вперед, скажу, что сейчас собирается точечная сварка на ионисторах, вот там будет жарко, так как заявленный ток на нагрузку у этих малышей 1800 Ампер, что в импульсе при напряжении 5.8В должно давать около 10 кВт мощности в местах точек сварки.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Тем временем мы завершаем сварочные работы с блоком. Вид как с завода. Но зная многих самодельщиков им ничего не помешает припаять ленту к аккумуляторам обычным паяльником. Так что, двигаемся дальше.


На верхней лицевой стороне будет размещаться китайский вольтметр, отображающий остаточное напряжение на банках. С обратной его стороны имеется подстроечный резистор с помощью которого можно более точно отрегулировать показания согласно вольтметру. 24 вольта должны соответствовать 24 вольтам, а не всякой каше по умолчанию с завода. Перед установкой в корпус индикатора, следует промазать клеем и вставить его в заранее смоделированное окно.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Два переходных отверстия в корпусе нужны для проводов питания вольтметра и балансира, который будет выравнивать напряжение на аккумуляторах.


Припаиваем проводки прямо к ленте и полностью собранная верхняя сторона, выглядит следующим образом. Напряжения в точках подписаны маркером, чтобы проще было в дальнейшем ориентироваться. Хотя всё и без этого можно будет прозвонить обычным мультиметром.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Чтобы сюда больше не возвращаться, накрываем технологический люк крышкой и намертво стягиваем его болтами.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

На задней нижней стороне размещен выключатель и гнездо зарядки аккумуляторов. Их так же нужно посадить на клей, чтобы его при усилии не продавило в корпус, а то я вас знаю)

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Понижающий 5 вольтовый DC-DC преобразователь предусматривался с целью питания различных вспомогательных устройств. Будь-то портативный осциллограф, микроскоп, фонарик или любое другое устройство, ток потребления которого не превышает 2 ампера. Хитрый модуль даже предусматривает функцию быстрой зарядки QC2.0 и QC3.0, потому от него спокойно можно заряжать мобилу.


Фиксируем плату клеем и распаиваем провода питания. Красный выключатель служит чтобы размыкать цепь питания преобразователя и вольтметра, так как они потребляют ток на холостом ходу и со временем могут высадить аккумуляторы в ноль.


Плата преобразователя имеет на борту синий светодиод, который сигнализирует наличие питания. Чтобы он лишний раз не светил через пластиковый корпус, его можно выпаять.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

С нижней лицевой стороны, рядом с отверстием USB проталкиваем маму высокотокового разъема XT60, фиксируем его клеем в специально продуманное отверстие.


Ответная часть паяльника вместе с проводом идет в комплекте с TS100, который заранее предусмотрен для работы с альтернативными источниками питания.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

BMS контролер рассчитан на токовую нагрузку в 12 ампер, потому на него одновременно можно подцепить сразу 4 паяльника. Схема выдержит!


Подпаиваем силовые провода питания на выход платы BMS. В общем счете на сборку устройства ушел один вечер и две бутылки пива с сухарями. Распаять проводами готовые модули не составит труда даже 4 летнему ребенку, который впервые взял в руки паяльник. По крайней мере это устройство собиралось именно так.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Работа по сборке завершена, теперь можно прятать электронику под капот. С помощью шуроповерта, подобно гонщику на пит-стопе загоняем 4 болта в крышку устройства и спросим у Вина Дросселя, что он думает по этому поводу.


Завершающим штрихом, на нижней стороне поверх шурупов, приклеиваем резиновые ножки чтобы устройство не елозила по столу. На этом сборку можно считать исчерпывающей.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Особенности. BMS плата имеет контроль от переразряда аккумуляторов, если напряжение на блоке упадет ниже 15 вольт, она уйдет в защиту. Пополнить запас жизни можно с помощью зарядного устройства типа 6S для литий ионных аккумуляторов, но у меня такого в хозяйстве нет.


Упростить задачу может любой лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения. В данном случае используется Riden RD6012. Для правильной работы нам необходимо установить напряжение 25.2В и ограничение по току в 2А. В теории полностью разряженные аккумуляторы должны зарядится за 4 часа.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

В непрерывном режиме работы сборки паяльника хватит на 2 часа. Это при условии что вы им будете кипятить чай, а не использовать по прямому назначению, так как именно в этот момент потребление тока больше всего и равно 3 амперам. На холостом ходу потребление будет в 10 раз меньше, а значит павербанк проработает в 10 раз дольше.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Вес устройства получился 738 грамм, потому, его не составит труда закинуть в карман перед походом, чтоб к примеру зарядить телефон или в свободное от добычи дров время, заняться выжиганием по дереву.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

А если уж совсем пригорят дела с серьезными ремонтами на выезде, то от этого павербанка без проблем можно запитать USB микроскоп чтобы разглядеть вышедший из строя элемент или портативный осциллограф с помощью которого можно оценить управляющие сигналы.


Дальнейшее применение универсального блока питания к паяльнику TS100 будет зависеть только от вашего воображения.

ТАКОГО В КИТАЕ НЕ КУПИШЬ Электроника, Физика, Контактная сварка, Своими руками, 3D печать, Паяльник, Powerbank, Видео, Длиннопост

Для справки. Съемка этого выпуска заняла примерно две недели. Стоимость конструкции без учета аккумуляторов вышла примерно 20 баксов. Аккумуляторы имеют довольно большой разброс по цене и характеристикам. Иногда имеет смысл разобрать стоящую под домом теслу, чтобы достать от туда энергетические ячейки.

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
213

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен вибровакуумной установке с помощью которой, можно дегазировать различные смеси, жидкости, стабилизировать древесину, консервировать старинные находки и даже получать плазму. В ходе поста узнаем какую глубину вакуума способен достичь двухступенчатый пластинчато-роторный насос, почему в процессе работы у него мутнеет масло и какую резину следует использовать в подобных устройствах.

Пост обещает быть полезным как сотня лечебных банок, помогающих от всех болезней. Но это не точно!

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Изначально, сегодняшняя установка собиралась с целью повышения качества художественных отливок из различных благородных металлов. Для уменьшения поверхностных дефектов в виде корольков и наплывов, применяется технология дегазации формовочной смеси путём вибровакуумирования.


Процесс проходит в два этапа. В первом - смесь дегазируется перед заливкой в опоку, а во втором - смесь дегазируется после заливки. Внешние вибрационное воздействие как бы разжижает гипс и способствует ускоренному выходу пузырей. Основным условием тут является время. Формовочная смесь имеет время жизни около 8-10 минут, после того как она начнет застывать. Потому, тут нужно уложиться в крайне короткие сроки и как можно меньше жевать сопли.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Прежде чем перейти к экспериментам и начать кипятить водичку внутри вакуумного колпака, давайте посмотрим как устроены отдельные гравицапы в этом пепелаце.


Сердцем любой вакуумной системы является вакуумный насос. В данном случае применяется двухступенчатый пластинчато-роторный с масляным уплотнением, фирмы Value. Производительность 113 л/м. Максимальная глубина вакуума 15 микрон. На борту имеется отсечной клапан, предотвращающий попадание воздуха и паров масла в систему после остановки насоса. Вакуумметр, который здесь больше отображает среднюю температуру по больнице, чем остаточное давление. После этого фильма, сдам его на металлолом...

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Альтернативным решением было приобрести цифровой вакуумный манометр VALUE NAVTEK. Таким же пользовался Ruslan Geek при получении рентгена из скотча. Единицы измерения остаточного давления здесь можно выбирать в соответствии с религиозным вероисповеданием: микроны, паскали, миллибары или миллиметры ртутного столба.


В течении этого фильма измерения у нас будут отображаться в микронах. Комплектация устройства содержит в себе все необходимые переходники! Прикручиваем устройство в соответствии движения стрелок и проверяем какие насосутся цифры. Спустя пять минут, остаточное давление системы в режиме работы составило 13 микрон. Это примерно 1.7 Па.


Примечание: показания приборной доски правдивы, только при условии свежего масла в насосе, а заговнять его как оказалось проще простого, но пока не будем торопить события и переходим к следующему конструктивному элементу сегодняшней системы.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Вибровакуумный стол. Первым, что здесь бросается в глаза, это огромный вакуумный колпак: шириной 25 см, высотой 27 см и внутренним объемом 12 литров. Толщина стенок 8 мм. Нижний торец имеет следы шлифовки довольно крупным алмазным зерном. Время рождения и сфера применения данного артефакта мне не известны, возможно это "эхо" большой Советской Промышленности.


Плита на которой будет размещаться стеклянный горшок вырезана из стеклотекстолита толщиной 20 мм и внешними габаритами 30*30 см.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Изначально в качестве верхнего покрытия планировалось использовать силиконовую термостойкую пластину толщиной 3 мм, но в процессе выяснилось, что это полная шляпа.

Она достаточно твердая, кривая и имеет слабые показатели остаточной деформации. Проведя ряд опытов и сравнив "силикон" с "вакуумной резиной" стало понятно, что любое внешнее воздействие будет оставлять лунные кратеры на ее поверхности.


В то время как вакуумной резине на такие издевательства абсолютно плевать, она мягкая, упругая, обладает высоким сопротивлением к сжатию, отличной стойкостью к высокому давлению, повышенным температурам, а также низким газовыделением в вакууме. Она как идеальная жена, только в резиновом мире...

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

При первом испытании вакуумного колпака в связке с вазелином, выяснилась одна неприятная особенность в конструкции стола. Толстая основа в виде плиты из стеклотекстолита оказалась кривой. В некоторых местах отклонения от плоскости были с полмиллиметра.

Чтобы скомпенсировать разницу, поверхность была залита слоем жидких гвоздей. Операция длилась два дня до полного высыхания герметика и оказалась малоэффективной, так как колпак при работе все равно умудрялся подсасывать воздух из всех возможных щелей. Остаточное давление обычной майонезной банки не хотело опускаться ниже 11 тис. микрон.

Попытки исправить ситуацию привели к тому, что верхний слой стеклотекстолита начал отслаивается.


Пришлось сорвать старый паркет и взглянуть что находится в нижних слоях. Так как текстура поверхности теперь стала пористая, нанесем на нее слой омолаживающей маски в виде целого тюбика вазелина. Чтоб он лучше впитывался, нагреем поверхность с помощью бутановой горелки, а затем, сверху покладём лист вакуумной резины.


При проверке, остаточное давление майонезной банки показало 1000 микрон против старых 11000. Вакуумный колпак показал 1900 микрон. Это примерно 150 паскалей, 2.5 мбар и 1.8 мм рт.столба. Забегая наперед скажу, что это лучшие результаты, которые получилось добиться.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Модернизация вакуумного колпака. Так как нижний торец здесь абсолютно лысый и имеет малую площадь прилегания к столу, первым делом обезжирим его с помощью ацетона. Дальше разметочным циркулем определяем окружности и обычными ножницами вырезаем резиновую прокладку. Самым хорошим клей-герметиком для этих дел оказался силикон для аквариумов, у него довольно хорошая адгезия к стеклу и резине. Самым неудачным решением было применить жидкие гвозди. Либо они оказались старые, либо не подошли характером. Но хватило их не на долго и все ранние труды распались как карточный домик.


При проектировании подобных дегазационных систем, не обязательно использовать стеклянные вакуумные колпаки. Можно применить оранжевые канализационные ПВХ муфты. Пластик тут достаточно толстый. Подобное решение вакуумной камеры использует один мой знакомый для дегазации литейного двухкомпонентного силикона. Это конечно не вакуумный колокол, а кусок сартирной трубы, но работает как нужно. Для простых домашних экспериментов вполне подъемный и доступный вариант.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Теперь рассмотрим из чего состоит система вибровакуумных подземных коммуникаций. Для ее сооружения достаточно было заглянуть в ближайший сантехнический магазин и прикупить несколько водопроводных фитингов диаметром 3/8, а также краник и медную оцинкованную трубу диаметром 10 мм.


Система обязательно должна иметь в себе фильтр-осушитель, от него правда в дальнейшем будет больше вреда, чем пользы, но польза таки доминирует. Покупался он в специализированном магазине кондиционерного оборудования вместе с вакуумным насосом.


Внутри этой штуковины находится кусок мочалки, защищающий насос от попадания в него мелких частиц пыли и влагопоглощающий материал в виде молекулярного сита. Для сопряжения фильтра с водопроводными фитингами на нем необходимо спилить резьбу и промазать ее герметиком. Он должен присутствовать на всех соединительных узлах, в противном случае эти слабые места будут давать течь.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Конструировать переходник под резьбу насоса пришлось путем жертвоприношения вакуумного шланга. Отпиливаем гайку с одного из концов и привариваем ее к водопроводной цанге с помощью горелки и серебросодержащего припоя. Вот теперь совсем другое дело!


Дальше прикидываем каким образом вакуумные коммуникации расположатся под массивной плитой. Воздух будет откачиваться через отверстие, в которое запихнем 10 мм медную трубу.

Примеряем и смотрим все ли подходит друг к другу, в идеале чтобы детали заходили друг в друга с усилием.


К одному из концов трубы приварим латунную муфту, она нам понадобится для дополнительной защиты насоса от влаги. После окончания огненных работ, случайно прислонил раскаленный кончик горелки к своей любимой флиске. Блин, теперь мамка меня убьет...

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

На глянцевой, чересчур скользкой и блестящей трубе делаем насечки с помощью наждачной бумаги. Параллельно разводим эпоксидную смолу в пропорциях 1:2, тут главное не торопится и хорошо перемешать смесь до получения однородной массы. Обмазываем получившимся соусом отверстие и устанавливаем в него трубу. Важно надежно герметизировать стык стола, трубы и дать время для полимеризации состава. Через пару дней продолжаем работу и прикручиваем оставшиеся детали с применением силикона.


На этапе бурильно-сверлильных работ делаем отверстия с 4-х сторон плиты. В них будут устанавливаться жесткие пружины от 3D принтера, которые должны предотвратить гашение полезных вибраций передаваемых виброматором к платформе. Отверстия здесь не глубокие и залиты эпоксидным клеем для прочного соединения.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Электродвигатель для вибростола выбирался из того, что было в хозяйстве. Конкретный экземпляр был извлечен с катушечного магнитофона Маяк 203, если память не подводит. Модель двигателя КД-6-4-УХЛ-4, мощность 6 Вт, частота вращения вала 1400 об. Эксцентрик сделан из говна и палок, тут особо рассказывать нечего, главное, чтоб его ось находилась по центру стола. Регулировка скорости вращения данного асинхронного двигателя реализовано через обыкновенный диммер, которым регулируют яркость свечения ламп накаливания и прочую примитивную силовую электронику.


Это в корень не правильно. Потому что диапазон регулировки частоты вращения двигателя лежит в очень узком диапазоне, но он работает! Как сказал один великий сказочник:

И так сойдет.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Данная плата некоторое время назад разводилась для самогонного аппарата. Схема тут довольно простая, состоит из симистора ВТА41-600, пары резисторов и конденсаторов. В связке с электромотором это безобразие выглядит так. Тут еще нужно добавить фазосдвигающий конденсатор на 4 мкФ параллельно одной из обмоток и 10 Вт резистор номиналом 130 Ом, иначе работать ничего не будет.


Заказать плату к данному проекту можно на все мирно известном сервисе PCBWey. Для этого на сайте в разделе "быстрое прототипирование" указываем все необходимые параметры. Длинна в нашем случае 38 мм, ширина 61мм. Плата двухсторонняя.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Как только платы приехали, распаиваю компоненты согласно рисункам и надписям на плате, а затем проверяю как всё работает.


После включения вроде ничего не взорвалось, это хороший знак. Регулируя в небольшом диапазоне напряжение на обмотках электромотора, можно добиться механического резонанса стола, при котором все содержимое на его поверхности будет стремится уползти в неизвестном направлении. Полагаю, формовочная смесь для литья будет чувствовать себя уютно на таком сеансе вибротерапии.


Работа по сборке стола подходит к концу. Осталось прикрутить резиновые ножки к куску 10 мм фанеры и установить спицы на которых будет размещено пружинное основание машины смерти. Как только был закручен последний шуруп, тут же набежала толпа хомяков и начала изучать слабые места конструкции, попутно оставляя следы в виде рисовых зерен.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Пришло время для основных испытаний вибровакуумного стола. Подсоединяем вакуумный шланг к вакуумному насосу и смотрим какую глубину способна набрать система из обычных водопроводных труб и фитингов. Закрываем отверстие с помощью куска вакуумной резины и ждем пока перестанут меняться цифры на вакуумметре. Спустя примерно 5 минут, давление опустилось до 650 микрон, что являлось лучшим результатом пока не засрался влагой фильтр-осушитель. Под конец всех экспериментов, давление в системе не получалось опустить ниже отметки в 1000 микрон, так как молекулярное сито в нем начало зверски газить. Но тут ничего не поделать. Напомню, что работа насоса "на себя" за 5 минут дает 12.8 микрон или в пересчете 1.7 паскаля с новым маслом на борту. По показаниям таблиц из википедии мы достигли среднего вакуума.


Первые десять откачиваний системы проводились с пустым колпаком. При каждом новом запуске установки на нержавеющей сетке глушителя появлялся слой инея, который объясняется одновременно несколькими физическими явлениями. С этого момента давай поподробней.

При включении установки внутри колпака происходит адиабатическое расширении газа и следовательно он охлаждается. При этом если температура воздуха упадет ниже точки расы, то появится жидкая фаза в виде микроскопических капелек. Выглядит это как образование тумана, поток которого направлен к выпускному патрубку.


Пневмоглушитель, который дополнительно был установлен во избежание попаданий мелких частиц пыли в тело насоса, создает пневматическое сопротивление потоку воздуха. В этом месте появляется сильное разрежения газа с высокой скоростью и давлением, что приводит к резкому охлаждению металла и образованию слоя инея на нем. Та как воздух проходит через сужение канала трубопровода где происходит понижение давление возле пористой перегородки, такой эффект можно назвать дросселированием. Достаточно убрать глушитель и этого эффекта не будет. Точней будет, но его сложно будет определить невооруженным взглядом.


Дросселирование применяется в компрессионных холодильниках в качестве средства обеспечения перепада давления хладагента, которое при изотермическом расширении отнимает теплоту от охлаждаемого объекта, а затем после сжатия отдает ее охлаждающей среде через радиатор холодильника. Максимальная температура, которую удалось зафиксировать на сетке при старте насоса минус 10 градусов. После десятка минут работы, температура в камере становится равна комнатной.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

После серии увлекательных экспериментов я заметил что вакуумное масло внутри насоса слегка помутнело и превратилось в какую-то эмульсию.


Причиной этому стала атмосферная влага, которая раз за разом проходя через масло оставляла в нем свой след. Естественно такой неожиданный поворот привел к тому, что насос больше не мог набрать глубину вакуума ниже 48 микрон.


Посидев пару часов в паутине всемирного мусора, на одном из форумов нашел методику очистки масла с помощью простого кипячения. Грех было не проверить способ. Я тут же бросился сливать жижу с двигателя и бежать на кухню отдавая содержимое огню. После двадцати минутного сеанса масло перестало пузырится и стало немного дымить. Его оптические свойства явно улучшились. Даем некоторое время на остывания и заливаем его обратно в насос. В процессе работы компрессора "на себя", давление в системе показало 11.7 микрон, что есть просто космическим результатом.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Чтоб избежать дальнейших проблем, было принято решение соорудить осушитель с применением силикагеля. В начале, начал скрести по сусекам в поиске пакетиков из коробок с под обуви. Вроде дело хорошее, но насобиралось всего пару грамм такого материала. Потом случайно залез в шкаф и нашел бентонит, наполнитель для котэ, неплохая альтернатива в качестве воздушного осушителя, только перед применением его нужно просушить в духовке.


В качестве емкости тут использована банка из под огурцов с пару проделанных в ней отверстий. Засыпаем глину в банку. Обязательно нужно использовать тряпочный мешочек, так как в воздух поднимается куча мелкодисперсной пали. В общем пару минут работы и примитивный осушитель готов.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Если его поместить в зип-пакет вместе с китайским гигрометром, то влажность упадет с 41 до 17% за 12 часов. Датчик влажности тут резистивный.


Банка вышла немаленькая и занимает примерно четверть полезного объема под колпаком. Ну то ладно. Первое что захотелось проверить при запуске вакуумной установки, это при каком давлении будет закипать вода, какая будет её температура, температура воздуха под куполом и её влажность.


Если ускорить этот процесс в 100 раз, то можно заметить что вода начинает активно закипать после остаточного давления в 15000 микрон, температура воды при этом падает на 5-6 градусов. Температура воздуха внутри камеры остается практически неизменной, влажность в начале упала к отметке 36% а затем резко поднялась до 70% в процессе кипения. Под конец дегазации и удаления растворенных газов из воды, она уже не кипит, а слегка испускает дух. Весь процесс занял не больше 3 минут. Давление стабилизировалось на 3.7 кило микронах. Выключаем насос и запускаем воздух в камеру.


Особенности. Если запустить пустую установку , то влажность упадет с 50 до 18%. При этом  показалось, что это нижняя граница в показаниях гигрометра и меньше он показать не способен. Банка после каждой вакуумации слегка нагревается, похоже в бентоните происходят экзотермические реакции при поглощении влаги. Масло естественно после нескольких кипячений снова испортилось и стало мутным.


Где-то прочитал, чтобы избежать таких неприятностей в начале рекомендуют устанавливать мембранный насос для удаления влаги с откачиваемого объема, а затем уже пластинчато-роторный. Но покупать второй насос меня жаба давит.


Удивительно, но много кто грешил на масло, которое идет в комплекте, типа вот у меня дома насос уже 10 лет качает и проблем никаких нет. Послушав предположения и рекомендации взял другое, самое дешевое марки ВМ-1. В общем чтоб не томить длинными историями, его ждала такая же мутная участь что и с предшественником. Потому в процессе съемок это болото пришлось кипятить раз пять. Либо у меня насос какой-то волшебный, либо всему виной высокая влажность в хате. Возможно виноваты кривые руки, магнитные бури или любые другие причины, о которых мне мало неизвестно.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Переходим к практической стороне, а то смотрю вы уже утомились от пустой болтовни. Как говорилось в самом начале, основная задача вибровакуумного стола - это обеспечить надлежащее качество отливок из серебра, золота или любых других металлов, которые можно расплавить газовой горелкой в домашних условиях.


Перед каждым литейным процессом я зачастую черпаю вдохновение с канала литейной мастерской ARIMF, даже по рекомендации сделал набор для резьбы по воску. В последнее время Тимофей куда то пропал, хочется верить что у него просто много работы и он не "забил" на канал. Аримф - давай возвращайся уже!)


В основе этого повествования лежит попытка вернуть первоначальный вид подвеске Киевской Руси, которая была найдена в округе тридевятого царства. Восковка эта создавалась из двух половинок, так как находка была разломана на две части. Если найти вторую половину на том поле, то можно подобно Джедаю воссоединится с силой!

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Вставляем восковку в пластилин и параллельно размешиваем формомассу с водой в пропорциях которые указаны в инструкции. Дальше эту смесь подвергаем вакуумации в совокупности с полезными вибрациями. Сильный вакуум это вред, как по мне, так как если не контролировать процесс, после определенного давления формовочную смесь подобно извержению вулкана начнет разбрызгивать по внутренним стенкам стеклянного сосуда.


После нескольких минут активного кипения заливаем формовочный состав в опоки где установлены восковки и еще раз кипятим этот натюрморт. Тут важно не забыть облепить трубы скотчем с запасом, а то гипс увеличивается в объемах в процессе.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Вся выше описанная операция не должна превышать десять минут, так как гипс потом начнет схватываться. После этого даем отдохнуть опокам в течении суток, вынимаем из нее лишние гвозди и ставим это безобразие на шести часовую прокалку. Дальше все по накатаной. Разогреваем необходимую порцию металла и начинаем крутить его в кружке посреди комнаты в надежде, что она не улетит в окно. В результате у нас должна получится качественная отливка.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

А перед следующими экспериментами обязательно одеваем очки. Осколочно-фугасные банки не рассчитаны под задачи, которые будут показаны дальше.


Если у нас есть вакуумная установка, то грех не попробовать получить на ней плазму. Примитивную конечно, но с кем бог не шутит. Для этого достаточно просверлить в банке отверстие с помощью алмазной коронки и ввинтить в нее болт в качестве электрода.

Откачиваем воздух и подключаем высокое напряжение. Шуруп в банке будет служить - анодом, а выходной патрубок - катодом. Блок высокого напряжение способен выдавать от 6 до 9 кВ с током 1.5 мА. Выходные характеристики тут зависят от подаваемого на вход напряжения.


По сути, все что светится внутри банки это ионизированные частицы воздуха, которые не способен удалить вакуумный насос. Плазменная дуга как видно довольно толстая, а значит мусора тут осталось много. В процессе этого эксперимента был сделал ряд фотографий и выложен в инстаргамм, где сразу начали писать человеки с просьбой провести измерение радиационного фона. Да не вопрос. Делать это будем с помощью сцинтилляционного дозиметра Радиокод 101, если какая-то частица и вылетит из банки, она тут же будет зарегистрирована.


Для создания маломайской рабочей лампы, требуется более серьезное вакуумное оборудование с применением диффузионного насоса, азотными ловушками и прочими экзотическими штуками, о которых нормальные люди мало что слышали. Мы с Саней химиком начали собирать простенькую установку для ионного плазменного напыления металлов. Но изучая тему глубокого вакуума приходит понимание того, что одним напылением дело не закончится. Тут можно получать простенькие плазменные шары с применением разных газов, построить реактор который показывал Побединский в одном из своих роликов, в общем поле для творчества огромное.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Естественно собрать такую установку как у нашего коллеги necro_electro мы не в состоянии, но зато это хороший пример того, к чему нужно стремится.


В его системе последовательно с пластинчато-роторным насосом подключён высоковакуумный диффузионный насос, что позволяет достичь глубины вакуума порядка 10^-6 мм. рт. ст.

Это необходимо при работе с чистыми газами, поскольку остаточный воздух и любые загрязнения в колбах сведут на нет всю красочность разряда. Напуск газов в колбы из баллонов производится через краны с тонкой регулировкой, процесс контролируется с помощью точных вакуумметров. Этот процесс лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Теперь рассмотрим самое практичное применение для вакуумной камеры. Слышали что-нибудь про стабилизацию древесины? Так вот, сейчас сделаем полезное дело. Правда это будет скорей пропитка, так как стабилизация осуществляется с определенными дорогими полимерами, которые в дальнейшем нужно нагревать до скажем 80 градусов, чтобы он застыл. А у нас это тунговое масло с добавлением воска.


В процессе вакуумирования, воздух в порах ручки ножа замещается маслом, что в дальнейшем защитит ее от агрессивных внешних факторов и продлит срок службы. Клинок этого самурайского меча сделан из нержавеющей стали N690, а ручку под заказ делал японский мастер. И тут хорошо видно разницу до пропитки и после. Дерево заиграло новыми цветами и стало выглядеть благородно. Стакан, который служил подопытным кроликом на утро покрылся слоем белого налета, это и есть тот самый воск который присутствовал в масле.


Постоянные читатели знают, что я время от времени увлекаюсь археологическими раскопками и часто найденные предметы из черного металла лежащие на полке, ржавеют и рассыпаются. Чтоб хоть как то сохранить наследие наших далеких предков, попробуем пропитать металл льняным маслом. Уверен в древности за металлом ухаживали такими же методами, натирая или вываривая предмет в растительных маслах, которые получалось добыть теми или иными способами. После пропитки железные предметы выглядят намного красивей и теперь можно не боятся что историческое наследие превратится в труху.


Накладки на этом средневековом ноже, похоже сделаны из кости какого-то животного. А рядом лежит пинцет времен Древней Руси. Возможно кто-то, когда-то этой штукой выщипывал свои брови. В общем как вы поняли, вакуумной установкой можно найти много интересных применений и в дальнейших постах мы ее будем часто применять в литейном ремесле.

КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В ВАКУУМЕ Научпоп, Физика, Наука, Эксперимент, Электроника, Наука и техника, Длиннопост, Исследования, Познавательно, Видео

Для справки. Съемка этого выпуска заняла порядка двух месяцев. При том, что большая часть времени было потрачено на поиски и устранения утечек в вакуумной системе. К счастью вазелин и герметик решают все. Ну не все конечно, но многое, в прочем как и синяя изолента.

Стоимость сегодняшней установки с учетом вакуумного компрессора, вакууметра, фитингов и прочих мелочей обошлась примерно в 500 баксов. Кто то может сказать а чего так дорого? На самом деле собственноручно собранное устройство не имеет цены, тем более что оно неоднократно будет использоваться в различных экспериментах, которые помогут узнать наш мир лучше.

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
44

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА

Хомяки приветствуют вас друзья!


Этот пост является первой частью по работе с ректификационной колонной с интересным названием "Прима тора", которая способна превратить обыкновенный сахар с полок магазина в высокоочищенный этиловый спирт. В дальнейшем, им можно дезинфицировать продукты, промывать ответственные узлы в радиоэлектронной аппаратуре и делать различные целебные настойки, по древним рецептам бабки-шептухи. В ходе поста, соберем оборудование, посмотрим как делать сахарную брагу и как она должна выглядеть после созревания. Также ответим на вопрос, который мучает многих, какие лучше всего использовать турбо-дрожжи?!

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Эти блестящие железяки показанные в кадре, приобретались на сайте Hmel-master.com

у компании Magnum Still. Тут черным по белому написано: "Мы производим и продаем продукт, исключительно премиального класса". Это мы еще проверим! В процессе работы с данной ректификационной колонной, мне посчастливилось пообщаться с представителем завода по производству данного оборудования. Мужик оказался по истине талантливым и творческим человеком, который постоянно пытается развивать линейку своих дистилляционных аппаратов.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Когда оборудование попало в мои руки, оно незамедлительно начало проверяться на качество, путем нанесения на все узлы конструкции травильной пасты. Ни одна деталь в процессе данного эксперимента не вступила в реакцию. Это говорит о том, что тут применяется качественная пищевая нержавеющая сталь AISI 304.


В одном из предыдущих постов я уже показывал как можно нарваться на недобросовестных производителей. Одним словом, там оказалась полная шляпа с применением технической нержавейки, которая может отравить конечный продукт.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Вся ректификационная колонна - это грубо говоря большой универсальный конструктор на "кламповых" соединениях. Используя разные комбинации сборки из этого железа, можно собрать аппарат для получения спирта-сырца, аппарат для получения дистиллята из ягод на колпачковой колонне, аппарат на котором можно получать ароматные спирты через джин корзину и тут же можно варить пиво! Это уже молчу про получение чистейшей дистиллированной воды, ppm которой не превышает двух единиц...


Сегодня мы будем работать исключительно со сборкой аппарата, предназначенного для получения спирта-сырца или деревенской самогонки. Для этого нам понадобиться перегонный куб на 40 литров, короткая полуметровая царга, которая светит как уличный осветительный фонарь, горизонтальный дефлегматор Димрота и универсальный узел отбора по жидкости и пару. Прозрачный диоптр, который выполняет функцию царги в данном случае это больше аристократический изыск, через него удобно наблюдать за процессами, которые протекают внутри колонны. В данном случае применяют обычные царги, главное чтобы ее длинна была не меньше 40 см. Зачем это нужно, станет понятно чуть позже.


Если соединить несколько таких труб вместе и засыпать весь их внутренний объем спирально-призматической насадкой, то это уже выйдет ректификационная колонна, об этом пойдет во второй части поста.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Несущей конструкцией любого аппарата является перегонный куб. Это грубо говоря большая кастрюля из пищевой нержавеющей стали в которую наливается брага. В дальнейшем её нужно нагреть до кипения и для этого действия есть 5 различных способов. Самый производительный из них, это конечно же электрический ТЭНа на 3.5 кВт и выше, который фиксируется внутри куба через кламповое соединение. В случае необходимости отверстие можно заглушить. Так же, куб можно нагревать на газу, костре или индукционной плите. Последний вариант часто используют винокуры, но хорошая индукционная плита стоит как большой чугунный мост.


Что касается индукционного нагрева, не все кубы имеют ферримагнитное дно, берите это во внимание! Об этом я узнал, когда столкнулся со шляпой от Хмельницкого дистилляционного завода. Нужно было вернуть этот самовар обратно, когда мне предлагали. Как говорил товарищ Брежнев: В мамкину пиз*у на переплавку...


Какими качествами должен обладать хороший куб? Иметь крышку с резиновым уплотнителем, которая крепиться на пяти быстросъемных "военных" зажимах. Она тут - сферическая, благодаря такой форме расширяется надкубовое пространство, что позволяет увеличить полезный объем. Данный куб рассчитан 40 литров. На крышке имеется ниппель под термометр. Толщина металла 1.2 мм. Внутри обязательно должна находиться разметка с литражом, данный вариант выполнен методом химического травления.


В нижней части кастрюли, по окружности, присутствует ребро жесткости. Оно позволяет установить фальшдно и предотвратить прямой контакт ТЭН-а с зерном при варке виски, бренди, пива и прочего. Ручки обязательно должны быть прорезиненными чтобы случайно не обжечься. В нижней части, видим нержавеющий сливной кран с резьбой 1/2. Стало быть понятно, что это кастрюля не так проста, как кажется с первого взгляда.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Универсальный узел отбора с вертикальным дефлегматором и доохладителем приходит в комплекте вместе с 5-ти метровым шлангом под быстросъемы, электронным термометром, ФУМ-лентой, метром силиконового шланга для отбора спирта и инструкцией по работе с ректификационной колонной.


С помощью ФУМ-ленты собираются все резьбовые соединения. Куском силиконового шланга соединяем узел отбора по жидкости. С другой стороны видим узел отбора по пару. На сегодняшний день, это самая гениальная конструкция. Проста и надежна как швейцарские часы.


Принцип работы заключается в том, что при отборе тела по жидкости, всю работу на себя берет дефлегматор Димрота, способный утилизировать до 4 кВт тепловой мощности. У него внутри, находиться нержавеющая спираль длинной 5 метров, на которой и происходит конденсация испаряемых паров. Доохладитель при отборе спирта по пару, физически не способен утилизировать такую мощность, из-за своих небольших размеров.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Соединения шлангов с системой охлаждения осуществляется через быстросъемы.

Они позволяют собирать и разбирать конструкцию аппарата буквально за несколько минут, экономя ваше драгоценное время. На сегодняшний день, это самый простой и быстрый способ соединения шлангов!

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Прежде чем переходить к перегону, необходимо вымыть куб и налить в него спиртосодержащую жидкость или брагу. Брагой принято называть продукт, получаемый в результате сбраживания сахара или других сахаристых веществ с последующей перегонкой через дистилляционный аппарат. У нас под столом как раз стоит два ведра такой жижи.


Приготовить ее довольно просто. Для этого нам потребуется обыкновенный сахар из магазина и сухие турбо-дрожжи. Грубо говоря, это смесь спиртовых дрожжей со сложными макро и микроэлементами, предназначенными для обеспечения максимальной скорости брожения.

В процессе экспериментов мною было испробовано много разных пачек, и уверяю вас, все они работают по разному и дают разный выход по спирту. Сразу оговоримся что в процессе дальнейших экспериментов будет использоваться один и тот же сахарный песок, произведенный из свеклы, если верить надписи на упаковке.


Разберем процесс создания браги на самых дорогих турбо-дрожжах STILL SPIRITS FAST TURBO YEAST из Новой Зеландии, способных, якобы выбродить брагу за 24 часа. Стоимость пачки - 5 баксов. Вес продукта - 250 грамм. На всех подобных упаковках с обратной стороны имеется подробная инструкция с указанием необходимого гидромодуля, то есть соотношения воды и сахара. В данном случае производитель рекомендует набрать 21 литр с начальной температурой 40 градусов. Воду будем использовать из-под крана. Не знаю как у вас, но у меня показания на приборной доске следующие: PPM - 236, PH - 8.


Засыпаем в ведро 6 кг сахара и тщательно его перемешиваем. Сюда можно добавить заварку и получить сладкий чайок. Шучу. Нет смысла делать антисептик из 6 килограмм сахара, лучше брать объемы побольше, от 12 кг и выше. Так вы экономите свои человеко-часы.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Плотность сахарного сусла, вышла порядка 22 процентов. Измерения проводились сертифицированным ареометром АС-3. На территории Украины они называются АЦ-3, потому что сахар - это цукор. К каждому ареометру АС-3 прилагается паспорт. На раскладках магазинов можно найти винные ареометры, бытовые. В принципе это одно и то же, за исключением того, что АС-3 более точный. Измерения тут необходимо проводить при температуре 20 градусов Целься.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

И так, плотность сусла 22%, засыпаем в него дрожжи. Они сейчас сухие и крепко спят, но вскоре им предстоит проснуться и начать поедать сахара, превращая их в этиловый спирт с выделением углекислого газа и прочих продуктов жизнедеятельности.


В процессе, дрожжи будут жить и размножаться до того момента, пока в браге присутствует сахара, или пока ее спиртуозность не превысит 12-14 процентов. Тут необходим определенный гидромодуль, о котором мы говорили чуть ранее. Температура брожения при этом не должна превышать 20-30 градусов по Цельсию. В противном случае они погибнут от перегрева или заснут навечно от переохлаждения. Каждый вид дрожжей, имеет свой температурный диапазон работы и нарушать его не рекомендую! STILL SPIRITS плохи тем, что если их высыпать прямо в сусло, они начнут слипаться и перемешивать жижу нужно будет минут 20 дабы разбить комки. Никогда их больше не куплю!


Дрожжи просыпаются довольно быстро с резким пеновыделением, что грозит запачкать все вокруг, если не успеешь их вовремя вылить в сусло. Перемешиваем барматуху и оставляем её до лучших времен. В научной литературе, данный процесс брожения описан следующем образом: Дрожжи едят сахара, писаются этиловым спиртом, выделяют углекислый газ и в процессе своей жизнедеятельности производят целый ряд побочных продуктов в виде эфиров, летучих и органических кислот, высших спиртов, и многое другое что недопустимо к употреблению в пищу.


Хотя Фины так и делают, у них такой напиток называется "Килью", или KILL YOU... Возможно, они английский язык плохо учили. Что думаете?


Что касаемо дрожжей. Мною было перепробовано много вариантов, Alcotec 24, Alcotec 48, Double Snake 48, Extreme 8 кг. При высыпании, они не слипались и прекрасно перемешивались в сахарном сусле. Больше всех выделились дрожжи - Alcotec 24, они через несколько часов дали густую шапку пены, которую нужно было как то сбить. Хорошо что вовремя заметил, иначе это болото начало расползаться по району. Полагаю, производитель забыл добавить в состав пеногаситель. Все остальные дрожжи в процессе брожения ничем не отличались.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Дрожжи в процессе своей бурной жизнедеятельности имеют свойство саморазогревать брагу. Весь этот объем жидкости - сплошной живой организм. Нельзя допускать, чтобы нагрев превышал рабочие значения указанные на упаковке, в данном случае максимальная допустимая температура 30 градусов. Следить за ней можно с помощью довольно простого термометра, который клеиться на ведро. Цифры на этой ленте будут меняться в соответствии с изменением температуры жидкости в ферментере. Это ведро называется ферментер, если что.


Двухкамерный ферментационный гидрозатвор. Скажу сразу, что для сахарной браги он не нужен. Это вам не пиво, где солодовое сусло может скиснуть в любой момент при попадании в него микробов или бактерий. В данном случае гидрозатвор помогает определить степень брожения браги по количеству выходящих пузырей. Запах в квартире в этот момент будет напоминать хлебопекарню, такой ядреный, насыщенный запах теста. Меня он в какой-то момент начал раздражать и пришлось делать газоотвод на улицу.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Примерно через 3-5 дней процесс брожения прекратится. Спиртовые дрожжи съели практически весь сахар и произвели такое количество этилового спирта, при котором дальнейшее их существование невозможно. Оставляем отстаиваться брагу, еще на 5 дней, чтобы остановилось остаточное брожение и дрожжи дружно упали в осадок. Жидкость станет прозрачной как слеза. Сахарометр при этом покажет плотность - 0.


Есть адепты, которые утверждают что брожение должно проходить не больше трех дней, уверяя что в браге набраживается много лишних веществ. Шлите их нахер! Ждать нужно не меньше 10 дней до полного осветления. Не нужно смотреть на пачку с надписью 24 в надежде что брожение пройдет за сутки, это маркетинговый ход. На первых парах даже верил адептам и осветлял брагу бентонитом. Но какие бы старания не были, конечный выход по спирту был всегда меньше, чем в той браге, которая отстаивалась 2 недели.


Посмотрим что нам покажут различные приборы. Крепость, судя по показаниям спиртового ареометра вышла 10 процентов, но эта цифра - "погода в море", так как им принято измерять исключительно водно-спиртовые жидкости. Тут наброжен целый букет химикатов. Лучше смотреть на показания виномера-сахаромера с примерной шкалой крепости. Тут, показания уже 12 процентов. Замечательно.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Многие спрашивают в комментариях сколько мне лет?! Отвечаю - 4. Когда ходишь в садик у тебя остается много свободного времени для съемок и различных экспериментов. Кстати, снимаю на китайский фотоаппарат с супергероями.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Кроме ареометров, брагу можно оценить с помощью сахарного рефрактометра. Это такое устройство, которому достаточно всего одной капли жидкости на стекле, чтоб по преломлению света определить плотность. Через окуляр, хорошо видна голубая шкала. Сейчас нужно опустить ареометр в жидкость. Посмотрев в глазок у меня появилось некоторое недоумение, так как показания на шкале "летали в облаках" и никаким образом не соответствовали действительности. Это уже не сахарная жидкость, а совсем другое вещество.


В общем сейчас нам нужно слить брагу с осадка и перелить её в куб. Делаем это классическим способом, важно не наглотаться этой чачи. Брага должна получится чистая, прозрачная, хоть бери да купайся!

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Накрываем кастрюлю крышкой и плотно фиксируем ее с помощью удобного прижимного механизма. Сверху на крышку устанавливаем самую короткую царгу вместе с узлом отбора. Собирать такой конструктор с помощью кламповых хомутов, одно сплошное удовольствие. На сегодняшний день, попадаются аппараты, узлы которых собираются с помощью "болтов". Обходите их стороной!


Устанавливаем электронный термометр в крышку куба и подсоединяем шланги системы охлаждения. Подаем питание на ТЭН. Напряжение при этом просело с 220 до 209 Вольт. Проводка в доме никудышная. Регулятор мощности выкручен на 100 процентов. ТЭН из-за просадки напряжения выдает 3.1 кВт место положенных 3.5 кВт.


Пока брага разогревается, подсоединяем один конец шланга к системе водоснабжения через дивертор. С его помощью удобно и посуду мыть, и самогон гнать. Когда брага нагреться до 70 градусов, открываем вентиль. Как видно, вода подается через нижнюю часть кожухотрубного доохладителя, постепенно наполняя его и дальше идет в горизонтальный дефлегматор Димрота.


Нагреваясь в процессе работы вода, сбрасывается в канализацию. Струю нужно отрегулировать таким образом, чтоб температура на выходе ровнялась 55 градусам. А еще лучше чтобы три пятерки было. Расход воды при этом составил 1 литр за 55 секунд, что в пересчете составит 260 литров за полный 4 часовой перегон двух ведер браги. Зимой конечно расход будет меньше, из-за низкой температуры воды из-под крана.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

В зимнее время года доохладитель сразу покроется слоем инея. Видел, некоторые фанаты, при получении спирта-сырца из сахарной браги забивают царгу медными сетками Панченкова, уверяя что продукт на выходе становиться чище. Проверил. Особой разницы не заметил. Это не фруктовая брага, где набраживаются серные соединения от которых нужно избавляться. Сетка действительно потемнела. Лежа в коробке на открытом воздухе медь так же окисляется и темнеет. Потом ее нужно вываривать в лимонной кислоте, оберегать, любить и лелеять. Я слишком стар для всего этого дерьма...

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Эта жидкость называется флегмой. При достижении температуры в 88 градусов, легколетучие пары начнут подниматься вверх по царге и конденсироваться на спирали дефлегматора Димрота стекая обратно в куб. Сейчас будем собирать её в банки. Для этого полностью перекрываем кран отбора по пару и полностью открываем игольчатый кран отбора по жидкости. Забегая наперед скажу, что пользоваться узлом отбора по пару мы не будем вообще! Считаю, что в ректификационных колонах с применением автоматики, этот узел лишний. За исключением работы с джин корзинами, благодаря которой, можно получать ароматные водки. Об этом и многом другом будет посвящен отдельный пост, но это не точно.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

После того как мы открыли узел отбора по жидкости, флегма незамедлительно начала стекать по доохладителю в нашу емкость. С этого момента начинается самое интересное. Если собрать и вылить первые 50 мл, а затем сделать отбор по крепости, в струе примерно до 40 градусов или до момента пока жидкость перестанет гореть, то у нас получиться классическая деревенская самогонка.


Пить её нельзя, она требует дальнейшей дробной перегонки. Но как говорят у нас в народе:

И так сойдет. Потом выдумывают различные методы очистки самогона с помощью активированного угля, марганцовки, молока и прочего дерьма. Про последнее не шучу, некоторые в самогон добавляют куриный помет, чтобы поднять градусность. Лишь бы вставляло.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Спирта-сырец для дробной перегонки мы собираем абсолютно весь, как первые капли, так и последние. Вплоть до температуры кипения воды в кубе. Спиртовой ареометр показывает начальную крепость струи 78 градусов. Она будет держаться довольно долго и по мере испарения спиртовых фракций, начнёт падать. Что называется: успевай только подставлять банки.


При получении спирта-сырца, целесообразно пользоваться обычным бытовым ареометром со шкалой от 0 - 100, либо спиртовым рефрактометром со шкалой от 0 - 80. Рефрактометр в этом случае мне понравился больше, но у него есть один минус, высокую крепость им не измерить.


Что касается спиртовых ареометров, тот тут, целая наука. Они показывают плотность исключительно водно-спиртових растворов. Если там присутствуют другие примеси, показания можно считать некорректными.


Самыми распространенными и точными среди них, является модель АСП-3. Состоит набор из трех поплавков, способных измерять определенный интервал крепости. Каждый имеет в комплекте, паспорт соответствия требованиям ГОСТ-у и печать приемки. Инструмент довольно точный, но бесполезный при получении спирта-сырца. По мере уменьшения крепости в струе ареометры придется менять один за другим.


Бытовые ареометры с ближайшего хозмага могут иметь отличия в измерительной шкале. Один из них меряет крепость от 0-100, второй от 20-100. Обращайте на это внимание, иначе не сможете замерять низкую спиртуозность.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Самым продвинутым поплавком в этой коллекции, можно считать ареометр АСП-Т с диапазоном измерения 60-100 и градусником на борту. Он самый длинный, к нему пришлось докупать отдельную мерную колбу на один литр. По встроенному термометру, удобно проводить коррекцию по крепости.


В общем обращайте внимание на такие мелочи. Это важные моменты. Как получить спирт крепостью 96.8% расскажу в одном из следующих постов про дробную перегонку на ректификационной колоне, а сейчас возвращаемся на кухню, где громким ручьем льется продукт жизнедеятельности дрожжей.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

В процессе работы аппарата можно наблюдать интересный феномен. Если открыть узел отбора по пару, то брага в котле начнет мгновенно пениться при больших мощностях нагрева, пытаясь плюнуть в узел отбора. Это недопустимо. Высота царги в таких случаях должна быть не меньше 40-50 см чтобы не допустить брызгов. В противном случае самогон получится  вонючим и мутным.


Процесс перегонки постепенно подходит к концу, на часах пол второго ночи. Это связано с тем, что в дневное время, камера слепнет от торцевого света из окна. Если вам какой-то производитель скажет что на их аппарате можно собирать 5 литров спирта в час, дайте ему пощечину тыльной стороной правой руки!

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Скорость отбора напрямую зависит от спиртуозности в кубе. К примеру: в начале погона, один литр можно собрать за 9 минут, то к концу погона за 14 минут. Чувствуете разницу?Температура в кубе достигла 100 градусов. В теории тут сейчас должна бежать вода, а рефрактометр показывает 15 оборотов. Это в очередной раз показывает что тут нужны определенные водно-спиртовые или водно-сахарные смеси. Любые лишние примеси приводят к погрешности показаний.


В конечном итоге, при перегонке двух бидонов браги в которых находилось 12 килограмм сахара, у нас получилось практически 13 литров спирта-сырца. Это при условии хорошего сахара, дрожжей Alcotec 48 и двух недельного отстаивания браги.


Результат сегодняшних трудов, сливаем обратно в ферментер. Общая крепость отбора получилась 47 градусов. Это уже с корректировкой по температуре. Стремитесь к такому же результату.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

После всех вышеперечисленных процедур внутри куба остается барда, жидкость светло-коричневого цвета с неприятным кисловатым запахом от которого хочется блевать.

Берем куб за резиновые ручки и идем выливать эту шнягу в унитаз. Рекомендую подождать пока барда остынет и не заванивать лишний раз помещение. Отмечу, что в процессе перегона никаких посторонних запахов нет, только после открытия крышки куба, запах бьёт в нос.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Получившийся спирта-сырец нам необходимо разбавить до 40 градусов и залить обратно в куб для дробной перегонки. Об этом уже пойдет следующий пост, в котором мы соберем ректификационную колонну высотой от пола до потолка и получим чистейший спирт как в аптеке. Теперь, микробы и вирусы не смогут противостоять домашнему антисептику.

АНТИСЕПТИК ИЗ САХАРА Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Для справки. Съемка этого выпуска со всеми показанными экспериментами заняла порядка 4-х месяцев. Изначально, фильм не планировался разбиваться на две части, но это вынужденная мера из-за огромного количества отснятого материала. Благодарю компанию Magnum Still за возможность прикоснуться с превосходному современному оборудованию. Презираю завод дистилляционных аппаратов Хмельницкий, который продал ржавые трубы и прислал хлебопекарные дрожжи в знак компенсации потраченного времени.

Поддержи нас на Patreon

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
239

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен самодельной ювелирной плавильне, которая способна расплавить серебро, золото и даже медь! Несмотря на простую конструкцию в данном проекте оказалось очень много подводных камней с которыми нам предстоит разобраться. Пост обещает быть горячим, как чебуреки в летний разгар сезона.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Эта история начинается с того, что в один прекрасный день Саня "Химик" - человек легенда, предложил продолжить его проект по созданию тигельной печи для плавки металлов.


Говорит:

— Слушай, у меня есть готовый самодельный стакан, на, держи! Нет времени заниматься этой темой!

— Я, конечно же обрадовался глядя на этот шедевр и работа закипела.


Серый цвет тут из-за того, что он был заранее обмазан высокотемпературным герметиком. Нагревательная спираль моталась самостоятельно из фехрали, с помощью спицы и шуруповёрта. Короче полный "Хендмейд" так сказать.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Первое, что нужно было сконструировать для перепавшего кубка огня - это хороший термоизоляционный бокс, чтобы спираль зазря не нагревала воздух в помещении, что вызвало бы колоссальные теплопотери.


В качестве шубы была использована огнеупорная муллито-кремнеземистая плита от старой газовой колонки, возможная марка плиты МКРП-340 или ШПГТ-450. Материал уникален тем, что из-за своей пористости и малой теплопроводности, один сантиметр такого теплоизолятора в буквальном смысле способен остановить пламя газовой горелки. В общем режем этот каремат на куски, и с помощью напильника обрабатываем края, пытаясь, сделать что-то вроде теплоизоляционной чаши.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Укрепить чашу снаружи можно с помощью асбестовой ткани, которая заранее пропитывается жидким стеклом. Зачем это нужно?! Асбестовая тряпка в процессе данных процедур приобретает керамическую прочность, в то время, как, эта же ткань без обработки, рвется как старая простынь. Обматываем этой лапшой стакан и ждем пока она окончательно засохнет. Чашка получилась что нужно! Примеряем матрешку из стаканов. Все идет по плану.


Щели будущего термобокса забиваем огнеупорной кремнеземной ватой. Именно такой представлялась конструкция тигельного нагревателя, которая должна раскалять металл до температур свыше 1000 градусов.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Следующий этап - создание внешнего корпуса для плавильни. Вырезаем его из нержавеющей трубы для воздуховода, диаметром 140 мм. Резать нержавейку та еще задача, пару часов пришлось танцевать с бубном и ножовкой. Болгарочные диски для бормашины приходилось менять одну за одной, они мгновенно превращались в пыль и оседали на стенках моих легких. Пол дня работы жестянщиком и корпус начал приобретать внешний вид!

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Снизу разместился черный пьедестал из стальной коробки купленной на местном радиорынке, внутрь которой вмонтирован распространенный PID - регулятор ReX-C100.


К нему подключается нагреватель и термопара, которую заранее нужно как-то вывести, чтобы она размещалась внутри термостакана. Сама чаша будет еще несколько раз укутана в термоизоляционную вату. Ни один лишний градус не должен покинуть стенки нашего устройства.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Печка практически готова. Единственное чего ей не хватает, это теплозащитного кожуха, чтоб при случайном контакте с корпусом не обжечь себе руки, язык или еще чего...

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Теплозащиту будем делать из перфорированной кассеты для подвесных потолков, не помню откуда ее достал, но такого барахла у меня хватает! Отрезаем нужный кусок с помощью той же бормашины. Полученный лист сворачиваем в рулет и дальше все по накатанной.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

PID - регулятор С-100. Есть множество производителей которые их выпускают. Данный вариант был рожден фирмой Berm. Уже не вспомню где его взял, но работает он спустя два года, как часы! Да-да, снимался материал за долго до того, как вы его увидели.


PID - регулятор управляет нагрузкой через так называемое твердотельное реле, с максимально допустимым током до 40 ампер. Полагаю, при такой реальной нагрузке у меня быстрее выгорит вся проводка в хате.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Какое устройство вы бы не собирали, предусматривайте хорошую электроизоляцию проводов. Не дай бог в процессе работы что-то замкнет, это будет катастрофа.


Подсоединяем питание! Синие провода - это сетевое напряжение, красный/черный - управление твердотельным реле. Зажимаем в клеммы термопару. Измеренное сопротивление нагревателя из фехрали вышло 62 Ом. Потребляемая мощность 737 Вт. Устройство выглядит довольно просто, что называется соедини проводами готовые модули.


Проверяем как это все работает. PID - регулятор С-100 работает напрямую от сети 220, внутри него имеется понижающий блок питания собственной электроники, удобно! После включения на индикаторе видим две температуры. Та что сверху - это текущая, а та, что снизу - это значение которое вы можете изменить. Выставляем температуру в 150 градусов и регулятор стремительно начинает ее набирать. Замечательно! Собираем устройство, закручиваем шурупы и смотрим как все работает в сборе.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Предельное значение данного PID - регулятора по температуре 1350 градусов. Так как это первое включение, выставим полку в 1100 градусов. При таких значениях должно плавится серебро.


Рядом у открытого окна стоит вентилятор и выдувает дым, который выходит с каолиновой ваты. Она покупалась новая и первая прокалка дело вонючее. Примерно через десять минут, печка вышла на режим. Внутри плавильни было видно раскаленное сердце вулкана, которое жаждет плавки металла.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

За пару дней до съемок этих кадров, я попросил у одного хорошего знакомого инфракрасную камеру, чтоб можно было оценить теплопотери собранной тигельной плавильни. Как же я потом жалел об этом...


Знакомьтесь - это знаменитая инфракрасная камера Flir для подключения к мобильному телефону. У нее имеется встроенный аккумулятор на борту и две матрицы, одна из них инфракрасная, а вторая обычная для совмещения контуров наблюдаемых объектов из реального мира. Моему счастью не было предела. Чувствуешь себя пришельцем из фильма "Хищник"


За пару часов до начала нагрева, камеру нужно было зарядить, так как ее хватает от силы на час беспрерывной работы, при том что лежа на полке она довольно быстро саморазряжаеться. Но как только дело дошло до съемок, камера почему-то не захотела включатся. Ноль реакции на кнопку. Попытка еще одной зарядки ни к чему хорошему не привела. Тем временем печка вышла на режим 1100 градусов. Ковыряюсь с камерой и вижу что плавильня начала терять температуру  900...800...700, что-то явно пошло не так.


Пока я ковырялся с печкой, камера немного подзарядилась, но при подключении ее к телефону, кнопка включения по прежнему отказывается как либо реагировать. Почитав форумы, выяснилось, что это распространенная проблема и камеру нужно отправлять в сервисный центр. Данная проблема была связанна с контроллером заряда, который вышел из строя. Собираю документы и начинаю их изучать. На момент поломки гарантийный ремонт как бы был просрочен, но если зарегистрироваться на сайте Flir, гарантия продлевается еще на два года. В результате переписок с фирмой производителя, выяснилось, что ближайший гарантийный сервисный цент находиться в Эстонии и нужно ехать на какую-то ближайшую почту EMS. Хер с ним, подумал я! Камера не моя и стоит целое состояние, придется собираться в поход.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Некоторое время спустя. Что же у нас произошло с печкой? Внутри нее, похоже все прошло через ад! Все, что в процессе работы начало выгорать, осело толстым серым слоем на каолиновой вате.


Теперь рассмотрим ошибки, которые могут быть допущены при проектировании подобных устройств. Не нужно соединять провод с концом нагревателя через зажимную клеммную колодку из латуни. При температурах свыше 900 градусов она с большой вероятностью расплавиться. Основная проблема тут крылась в нагревателе из фехрали и термоизоляционном стакане.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Оказалось, что термостойкий герметик, которым был обмазан стакан, при высоких температурах вступил в реакцию с металлом спирали, вызвав его частичное окисление и разрушение. Выходит, что герметик стал неким флюсом, который разрушил защитную оксидную пленку фехрали и превратил спираль в хрупкие руины.


В общем, неделя работы потрачена. Ни печки, ни инфракрасной камеры. Черная полоса...

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Накидываю стакан и заказываю с Китая специальный термоизоляционный стакан вместе с графитовым тиглем для индукционной плавки. Да и вообще, он подойдет для любой плавки.


Саня "Химик", узнав про аварию в процессе испытания установки незамедлительно намотал еще один ТЭН из фехрали, чтобы можно было продолжить эксперименты. Прям респект за оперативность. Стакан сам по себе представляет керамику на основе оксида алюминия. Единственное чего тут не хватает, это каких-то пазов чтоб нагреватель не ползал туда-сюда. Рисуем спираль маркером, а затем с помощью шлифовочного камня и бормашины бурим каналы и наматываем в натяжку спираль. Так выглядят основные отличия нового и старого стаканов.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Помещаем его в термоизоляционный бокс из старых плит от газовой колонки. Все лишние щели забиваем каолиновой ватой. На этот раз припаиваем концы нагревателя с помощью серебросодержащего припоя. Обожаю работу с огнем и высокими температурами. Укутываем термостакан в одеяло и помещаем его обратно в корпус из нержавеющей стали. Повторяем процедуру сборки.


В процессе повторных испытаний, печка вышла на режим, поработала несколько минут и снова начала терять набранную температуру. Вы даже не представляете мои эмоции в этот момент #%@!&. А так все хорошо начиналось...

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

В отличии от предыдущего случая в комнате стоял отчетливый запах горелой изоляции. Раскрутив корпус, первым, что бросилось в глаза это прилипшие друг к другу провода. Что тут снова могло пойти не так?! При осмотре нагревателя стало понятно, что при работе он потерял свою пружинность и раскаленные витки сползли друг на друга, местами закоротились и в общем - это фиаско братан.


Тем временем на работе. В какой-то момент мне стало настолько не удобно, что попросту пришлось прятаться при виде человека, который одолжил мне свою инфракрасную камеру. Забегая наперед скажу, что ситуация с инфракрасной камерой затянулась на долгие пол года. Сервисный центр получил посылку в Эстонии на пятый день после отправки, а дальше началась бюрократия. То какие-то документы нужно было заполнить, то подождать пока камера появится на складе, то дождаться пока созвездие единорога станет в один ряд с общим парадом планет. В общем переписка с фирмой Flir продлилась целую вечность, до бесконечности и дальше. А когда весь этот ад закончился и новая камера пришла мне на почту, ее пришлось растамаживать и платить пошлину. Это хороший пример того, почему не стоит брать чужие вещи в пользование. Выводы про фирму Flir делайте сами.


Вернемся к нашей плавильне. Не смотря на то, что спираль обвисла как сопли, меня смутил тот факт, что нагреватель в одном месте был оборван. Любопытно. При детальном осмотре выяснился интересный момент. Каолиновая вата, как и тот высокотемпературный герметик при контакте с фехралью так же разрушает ее поверхностный защитный слой и превращает металл в какой-то порошок.


Уверен, многие спросят: почему не использовать нихром в этом деле? Отвечаю: потому что! У него более низкие рабочие температуры по сравнению с фехралью. Самое интересное, что покопавшись в архивах гугла, были найдены интересные фотки китайской плавильни, в которой наблюдались идентичные проблемы с нагревателем.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

В общем, после долгих размышлений путь к вершинам триумфа был найден на просторах Алиэкспресс. Как было написано на сайте, это керамический нагреватель с внутренним регулируемым диаметром от 55 до 80 мм. Мощность нагревательного элемента 700 Вт.


Внутренний диаметр регулируется с помощью болта, который дает свободно двигаться этой конструкции туда-сюда. Внешний кожух выполнен из нержавейки. Вот только Китайцы забыли упомянуть, что тут применяется бериллиевая керамика, которая немного токсична если ее пилить напильником и жадно вдыхать. А вообще в 90-х это была бы хорошая альтернатива паяльнику. Допросы и подписание некоторых документов стали бы куда быстрее и практичней)

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Внутреннее пространство между розовой керамикой и нержавейкой имеет тонкую прокладку из сладкой ваты. В этот момент у меня появились некие сомнения по поводу надежности данной конструкции, так как при детальном осмотре спирали нагревательного элемента в глаза бросилась мелкая пыль, которая тонкими волосками окутала все вокруг.


В некоторых местах, керамика, жадно пыталась сожрать вату, такое никуда не годиться. Еще меня удивила керамическая клеммная колодка, внутри которой находиться та самая латунь, которая даст течь при 900 градусах. Хотя нагреватель на сайте обещает набирать температуру до 1200 градусов. В голом виде конструкция нагревателя выглядит так: кирпичи из розовой керамики, внутри которой намотана спираль предположительно из фехрали диаметром 0.4 мм. Сейчас нам нужно избавится от любых намеков пыли, которую оставила теплоизоляционная вата.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Делать это будем с помощью спиртобензина и ультразвуковой ванны, разработка которой длиться уже третий год. Мощность излучателя тут 100 Вт. Имеется нагрев, дегазация, регулировка мощности, обдув силовых элементов, два вида защиты от перегрева и многое другое, включая сенсорное управление.


Так как спиртобензин имеет низкую плотность, при извлечении нагревателя, жидкость превращается в беспрерывную струю фонтана, которая так и ждет пока кто-то рядом зажжет спичку, шутка. После ультразвуковых процедур, помещаем нагревательный элемент

обратно в нержавеющий кожух. Вату которая там была - выкидываем в мусор!

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Забегая на перед, скажу, что размещение термопары прямо у стенок графитового тигля скорее всего приведет к аварийным ситуациям, связанных с инертностью передачи тепла от нагревателя. Когда у стенок графитового тигля температура будет 1000 градусов, фехраль вокруг стакана из оксида алюминия может достичь температур в 1300 градусов и ненароком расплавить самого себя при любом удобном случае. Чем ближе будет термопара к нагревательному элементу, тем лучше.


Помещаем внутрь нагревательного элемента термостойкий стакан и хорошенько фиксируем его с помощью стягивающего болта. Дальше повторяем ту же самую процедуру, которая была ранее, окутываем в шубу внутренности и помещаем их обратно в нержавеющий корпус.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Спустя пол года тигельная плавильня приобрела тот внешний вид, который сейчас представлен на ваших экранах. Через несколько дней после съемок этих кадров, ко мне наконец-то приехала новая инфракрасная камера, которая способна сломаться от малейшего дуновения ветра. Наверное стоило бы одеть антистатические перчатки и шапочку из фольги, а то мало-ли...

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Как говорил Саня "Химик", графитовый тигель перед началом плавки нужно забурить. Следуем инструкции и засыпаем буру. Она защищает поверхность металла от различных видов окисления, создавая своеобразную стекловидную пленку вокруг раскаленной жидкой капли. Так же она защищает внутренние стенки графитового тигля от выгорания на кислороде. Подготовим несколько слитков серебра для переплавки.


Плавильня вышла на режим. На инфракрасной камере хорошо видны места максимальных теплопотерь, они, в основном идут через крепежные стойки которые держат термозащитный кожух. Температура в этих местах не превышает сотни градусов. Термоизоляция корпуса вышла настолько удачной, что крышку плавильни можно спокойно трогать рукой, она такая тепленькая. При этом, внутри все разогрето до бела!


И так, момент истины. Печка проработала в режиме 1100 градусов примерно 40 минут. Нагрев держится стабильно. Помещаем в раскаленное сердце кусочек серебра и наблюдаем как оно плавиться на глазах , как будто глаз Саурона смотрит тебе в душу)

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Берем специальные щипцы для тиглей с Алиэкспресс и ловким движением выливаем содержимое в графитовую форму для ювелирных слитков. Повторяем процедуру плавки несколько раз, чтобы убедиться, что китайский нагреватель исправно работает в режимах тех температур, которые были указаны на сайте. Эксперименты с серебром продолжались день и ночь.


После бесконечного количества переплавок одного и того же серебра, мне стало интересно, способна ли самодельная плавильня, собранная буквально из говна и палок на коленке, расплавить медь, температура плавления которой 1085 градусов. В качестве металла были  использованы огрызки силового промышленного провода сечением в 4 квадрата, вроде как металл в таких изделиях применяют достаточно чистый и с минимальными примесями легирующих элементов.


За 20 минут при температуре 1150 градусов медь абсолютно не расплавилась. Отдельные огрызки провода едва попытались прилипнуть друг к другу с помощью буры, не более. Этот результат нам не подходит по двум причинам. Первая - это интерес узнать максимально критические температуры китайского нагревателя, вторая - победить медь любой ценой.


Выставляем на PID - регуляторе максимально возможную температуру в 1300 градусов и оставляем это блюдо тушиться на большом огне. Через 15 минут в комнате стоял отчетливый аромат жареной меди - это пахла проводка в стенах моей хрущевки. Шучу, в хрущевках по умолчанию алюминиевые провода. В общем, медь расплавилась и приобрела красивую каплю в выемке графитовой формы для ювелирного дела. Выварив слитки в лимонной кислоте у нас получилось 2 красивые капли металла.


Забегая на перед, скажу, что в печку можно помещать абсолютно любые тигли для различных технических задач. Будь то выпаривание кристаллической воды из медного купороса для попыток получение безводного спирта и до приготовления жареной картошки. Тут все будет зависеть от вашей фантазии.


Тигель из оксида алюминия способен выдержать температуры в 1800 градусов, кварцевый тигель 1750 градусов, а фарфоровый тигель с крышкой до 1200 градусов. Картошка, в этих случаях наверняка превратиться в углерод. Как и масло в котором она жарилась.


Графитовые тигли хороши тем, что они работают при температурах свыше 2000 градусов, при этом у них есть один существенный минус. Графит выгорает в атмосфере кислорода при большом нагреве, и работать тут нужно либо в вакууме, либо в среде защитного газа.

При выборе обязательно нужно обращать внимание на зернистость графитовой крошки. Через мои руки прошло два вида тиглей, один из них рассыпался буквально на глазах после 10-ти переплавок серебра. Крупная крошка - это еще та гадость.

ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ - DIY Плавильня, Муфель, Тигель, Физика, Химия, Длиннопост, Видео, Видеоблог

Для справки. Съемка этого выпуска, как и полагается традициям канала заняла 3 месяца. Из-за постоянных технических неисправностей с инфракрасной камерой и прочими трудностями, этот выпуск осел в донных отложениях жесткого диска и вышел спустя 2 года после съемок. Обычное дело, учитывая что за кадром происходит съемка десятка следующих выпусков на разные темы.


Благодарю Саню "Химика" за подаренный нагреватель, который в итоге не заработал, но привел к получению бесценного опыта в процессе экспериментов. Так же хочу высказать огромную благодарность Вованчику, который с пониманием отнесся к поломке камеры, проблема которой возникла из-за криворуких инженеров компании Flir и такой же службы поддержки, кормившей меня завтраками в течении полугода. За это время у меня хомяки трижды успели размножиться!


Сегодняшняя ювелирная плавильня по себестоимости обошлась примерно в 100 баксов. Для сравнения: предыдущий выпуск про самогонным аппарат обошелся в +1000 баксов, а разработка первого прототипа ультразвуковой ванны в +4000 зеленых, не говоря уже о затраченом времени. Создание любых сложных устройств, требует непростых технических решений с немалыми финансовыми вложениями. Это уже молчу про время, которое у всех нас и так ограничено. Каждый пусть решает сам, на что его потратить. Жизнь - как говориться одна.

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
105

Как выбрать самогонный аппарат!?

Хомяки приветствуют вас друзья!


Сегодняшний пост будет посвящен тонкой науке в сфере выбора самогонных аппаратов. Если у вас в процессе дистилляции или ректификации в отборе появились хлопья, а на протяжении всей перегонки самогон имеет неприятный запах и вкус - значит у вас руки-крюки, либо вы попались на рекламную компанию недобросовестных производителей. Сегодня мы узнаем на какие узлы конструкции в первую очередь стоит обращать внимание, какая должна быть сталь в этих шайтан машинах и какой должен стоять термоконтроллер в перегонном кубе. Уверен этот пост будет полезен не только новичкам, но и профессионалам в этом непростом ремесле.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Этот выпуск должен был начинается так: красивый самогонный аппарат. Бражная колонна, вся из нержавейки. Кламповые соединения, которые позволяют быстро собирать и разбирать аппарат, конструктивно его видоизменяя для различных видов перегонок. В общем, с виду эти железки выглядят как целый взрослый конструктор. Это был подарок самому себе на Новый Год, так как всем давно известно, что внутри каждого нормального человека текут реки пива и тонны литров крепких напитков.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Прежде чем приобретать бражную колонну, естественно были пересмотрены сотни роликов на эту тематику. Принцип работы тут заключается в тонкой регулировке подаваемого количества воды на дефлегматор - такой себе своеобразный холодильник, который позволяет контролировать количество пропускаемого сквозь себя паров спирта. Эта система требует точного прецизионного игольчатого крана. Для регулировки скорости отбора приходится поворачивать кран буквально на доли миллиметров. Мощность нагрева тут в течении всего процесса должна быть постоянной и не меняться. Эти тонкие моменты, должны обеспечивать максимальную разделительную способность спиртовых фракций внутри колонны и увеличивать качество отбираемого продукта.


С увеличением количества подаваемой воды, уменьшается количество пропускаемого пара через дефлегматор, увеличивается количество возвращаемой в бак флегмы, соответственно возрастает флегмовое число и растет крепость за счет многократного переиспарения спирта. А дальше целая физика, куча переменных, которые зависят только от конструкции вашего аппарата.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

В общем сразу после покупки и распаковки бражной колонны, я столкнулся с первыми проблемами. При отправке производитель забыл положить гидрозатвор с крышкой. Это такая приблуда, которая выпускает углекислый газ в процессе жизнедеятельности дрожжей и не позволяет попасть различным бактериям с воздуха внутрь бака. В основном, это нужно для фруктовых и зерновых браг, где в процессе долгого брожения она может испортится. В случае с сахарной брагой гидрозатвор позволяет определять активность брожения по количеству выходящих пузырей.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Чем неудобен мой перегонный куб для настаивания браги? После того как дрожжи превратят сахара в спирт и лягут в осадок, брагу нужно слить в ведро, а осадок с куба вычистить и затем  брагу перелить с ведра, обратно в куб. Пытаясь попасть в отверстие, ничего при этом не заляпав. Мужикам знакома такая ситуация! К счастью эта проблема не относиться к производителям подобных баков, это я рукожоп и это нормально.


Для таких дел, есть более продуманные конструкции кубов. Они имеют полноценную крышку с защелками, сливной кран для браги, разметку с литражом внутри и прочее. В общем в этой кастрюле можно сварить огромную порцию борща для всей семьи.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Брага. Сразу оговоримся что она в процессе экспериментов будет использоваться исключительно классическая - сахарная. С использованием турбо-дрожжей, которые позволяют перерабатывать все сахара за довольно короткий промежуток времени в несколько дней.


При первой перегонке браги в спирт-сырец было замечено, что в самогонном аппарате имеются некоторые несостыковки в комплектации. Тут явно наблюдались отличия между тем что было написано на сайте и тем что приехало по факту.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

При покупке выбирался куб с электрокоробом и ТЭН-ом на 2кВт. На сайте написано что электрокороб позволяет контролировать температуру с помощью диммера, который поддерживает одну и ту же температуру в кубе на протяжении всей перегонки. Выглядит на картинке примерно так: диммер в нержавеющей коробке, ТЭН и хороший длинный провод, который имеет вилку совмещенную с выключателем.


Провод, который оказался по факту имел длину не больше одного метра и с трудом дотягивался до розетки. Моя евро вилка, никаких выключателей в своей конструкции не предусматривает. С регулятором температуры всё оказалось намного интересней, чем этого можно было ожидать. В процессе перегонки мне нужно было отойти на минуту и выключить нагрев! Но, по возвращению включить его обратно с помощью ручки регулировки, попросту не вышло. Любопытно!


Терморегулятор по неизвестным причинам между включением и выключением имел довольно большую инерцию по времени. Дождавшись, когда нагрев прекратиться на заданной температуре, я начал наблюдать, параллельно запустив секундомер на телефоне. Прошло 10 минут - никаких сдвигов. Ближе к 12 минуте что-то внутри куба щелкнуло и ТЭН зашипел, как бы намекая что процесс нагрева тронулся с места. Фишка этого терморегулятора в том, что как только прекращается нагрев куба, прекращается и отбор спирта. Отобрали немного пока куб нагревается, потом 12 минут отдохните и так далее. Про дробный перегон с таким режимом,  вообще можно забыть, здесь невозможно будет стабилизировать колонну и отобрать так называемые "головы", в которых содержится ацетон и прочие гадости от которых нужно избавляться в процессе перегона.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Открутив лицевой болт и заглянув внутрь электрокороба, там предстала интересная картина. Вы когда-то видели как выглядит терморегулятор в советском холодильнике!? Дак это тоже самое, называется этот шедевр - "Капиллярным терморегулятором". Надежный как швейцарские часы, лет сто работать может в непрерывном режиме. В его основе лежит принцип расширение жидкости внутри капиллярной трубки, которая при определенном давлении механически замыкает и размыкает контакты. Инерция тут зависит от времени года, объема куба и положения звезд на небе. Диммер же работает по другому принципу, он позволяет регулировать мощность на нагрузке, отрезая какую-то часть полуволны сетевого напряжения. Выходит, что внутрь короба для бражной колонны явно положили что-то не то.


Техподдержка фирмы на данный вопрос ответила просто: это конструктивные улучшения над которыми работает целая группа технологов. Несмотря на это, производитель без лишних вопросов поменял терморегулятор на нормальный. Но и он меня не устроил по личным соображениям. Тут не хватало индикатора наличия питания и хорошей системы охлаждения, так как куб в процессе работы, нагревается до сотни градусов.


Индикацию питания можно было реализовать двумя способами. В первом - добавить два встречно включенных диода в цепь зарядки конденсатора в схеме диммера, а второй вариант - это внедрение неонки параллельно силовых контактов симистора. Неонка оказалась менее универсальным решением, так как на максимальных мощностях в процессе регулировки она переставала светить. Светодиод же светит постоянно. Определившись с наиболее подходящей схемой, была разведена плата с толстыми силовыми дорожками, клеммами под зажим и пайку проводов. Самое важное, тут имеется компактный блок питания на 12 вольт, которым будем питать вентилятор и тем самым охлаждать симистор в процессе работы. Заказывать изготовление печатных плат удобней всего на всемирно известном сервисе PCBWay

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Через две недели после заказа, курьер постучал  в окно 4-го этажа и просунул пакетик с 10 платами. Как он потом спустился обратно, мне не известно, но платы были отменные! Размещаем элементы на плате, согласно указанным местам. Сбоку размещаем миниатюрный блок питания Hi-Link на 12 вольт. С виду получилась довольно компактная конструкция. Подключаем 220 вольт и проверяем как все работает.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Провода внутри электрокороба припаивались напрямую в посадочные отверстия на плате, чтобы минимизировать потери, минуя зажимные колодки. В конечном результате все выглядит так: радиатор, вентилятор, накось прикрученная плата. Старшипы у Илона Маска наверняка собирают такие же "Кулибины". Главное, что в процессе испытаний ничего не взорвалось и регулировка мощности работает как часы с индикатором наличия питания и хорошим обдувом.


Подключаем к электрокоробу ТЭН. Идеальный вариант куба - это когда ТЭН сидит на клампе и не вкручивается в него через резьбу как в моем случаем. Берите этот момент во внимание!

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

В процессе работы, на инфракрасной камере хорошо видно как отличается температура бака и электрокороба. На сегодняшний день прошло около 10 перегонов, схема регулировки температуры радует. Единственный момент который следует учесть, это нагрузочную способность проводки в вашей квартире. У меня под нагрузкой, напряжение в сети, просаживается на 6 вольт, следовательно вместо положенных 2 кВт, ТЭН выдает 1.8 кВт!


Более универсальным устройством для тонкой регулировки нагрева куба, можно использовать цифровые диммеры с Китая. Тут мощность можно менять с шагом в один процент, нагрузочная способность до 10 кВт и сверху имеется вольтметр, по которому можно смотреть какое напряжение приходит на ТЭН или любое другое устройство.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Вернемся к бражной колонне. В процессе регулировки подачи воды игольчатыми кранами на дефлегматоре, меня почему-то не покидало чувство, что этот краник вот-вот сорвет и у соседей снизу пойдет "Золотой дождь". Быстросъёмы держаться на скользких пипках и никакой дополнительной фиксации нет. Для понимания, у нормальных аппаратах быстросъёмы устанавливаются на резьбовые соединения и когда речь идет об электричестве, воде и горючих материалах, техника безопасности тут должна быть превыше всего.


Так же советую обращать внимание на толщину шлангов, которые идут в комплекте. На бражной колонне он был всего 8 мм, а у нормального аппарата должно быть 10 мм. Разумеется чем толще, тем лучше, так как есть вероятность что в тонких трубках при больших температурах на дефлегматоре, образуется воздушная пробка и весь перегон пойдет коту под хвост. Быстросъёмы - это самый гениальный способ соединения шлангов на сегодняшний день!

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

На стадии перегона браги с спирт-сырца, по непонятным причинам, в отбор при определенной крепости начинали попадать какие-то хлопья, белого непонятного вещества. Первое что пришло на ум - это плохо промытые узлы конструкции колонны. После тщательной промывки аппарата и повторной перегонке, ситуация не поменялась. Было трудно вообразить, что пары спирта поднимаясь с куба, захватывают с собой частицы грязи.


Первая перегонка это такое дело, все равно какие тараканы льются с колонны. На втором дробном перегоне дело было куда интересней. Весь получаемый спирт на протяжении всего прогона имел неприятный вкус и странный запах. Подозрение пало на то, что колонна имеет плохую разделяющую способность, так как внутри царги использовалась регулярная насадка Панченкова, а сама царга которая шла в комплекте с бражной колонной имела длину всего 39 сантиметров. Это очень мало! Была заказана другая царга высотой 70 см и более эффективная спирально-призматическая насадка из нержавейки. Теперь по идее разделяющая способность колонны должна быть достаточной, чтоб сделать из вонючего спирта конфетку.


Но не тут то было, один и тот же спирт перегонялся 2 раза, но результат один и тот же, странный запах и вкус на протяжении всего погона. Долго ломая голову в чем же может быть проблема, у меня не оставалось ничего другого как принять тот факт, что вероятно я где-то нарушаю тех. процесс перегонки и что-то делаю не так!

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Ответы на все вопросы были на самом видном месте с самого начала покупки. Первое что меня смутило при работе с колонной, это плохо обработанные внутренние стыки клампа и куска трубы. Это мешало нормально засунуть в царгу сетку Панченкова. Я человек не гордый, сам могу всё обработать. Затем, спустя время, возьми да дерни черт проверить сталь на качество. У меня однажды был опыт работы с некачественной нержавейкой, правда спирт через нее прогонять не приходилось.


В общем все карты раскрыла травильная паста Антик H180М, в составе которой имеется нитратная и флуоридная кислоты. Простым языком это гель из кислот, которым очищают сварные швы после сварных работ. И тут, все стало на свои места. Оказалось что кламп в конструкции крышки для бака из нормальной нержи, а остальная труба - из технической. Воняет это болото вступившее в реакцию, непередаваемо! Та же ситуация была с 39 сантиметровой царгой. Вставка под кламп хорошая, а приваренная к ней труба - говно.


Дальнейшая задача заключалась в том , чтобы обмазать этой пастой все, что только можно и не можно. В результате кислотных процедур, открылась интересная картина. Весь аппарат это рандом из разных нержавеек. Если к примеру царга вступила в реакцию, то повороты на 90 градусов нет. Основной холодильник вступил в реакцию всем разнообразием трубок внутри, а дефлегматор нет. Выходит этот самогонный аппарат, солянка из разных нержавеющих сталей, заказанных у разных производителей, на разных заводах в разное время года. Какой бы хороший спирт вы не залили в куб, после взаимодействия со сталью холодильника он будет испорчен.


Но это еще не всё. Я ж еще и попугай заказал по которому можно смотреть крепость спирта в струе. А он по качеству оказался еще лучше чем вся бражная колонна вместе взятая. Не знаю, может производитель и не в курсе что у него на заводе отдел по закупкам устроил диверсию. Всякое может быть, но этот попугай стоит не дешево. Да что там говорить по ценам, к примеру диоптр тут стоит 68$, а в просторах интернета его можно найти в 3 раза дешевле. Бизнес и ничего личного. Диоптр - это самая первая вещь, которую нужно докупить к своему аппарату, чтобы можно было делать дробные перегонки на пред-захлебнем режиме, где разделение фракций спирт-сырца будет лучше всего.


Проверка качества стали магнитом, дело абсолютно бесполезное. К примеру как хорошая так и плохая царга магнитными свойствами не обладают. Сталь в повороте на 90 градусов хоть и хорошая, но прекрасно магнитится!

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Сегодня у каждого производителя самогонных аппаратов, можно найти какие-то нарушения в производственном цикле. Это детали от ректификационной колонны купленной чуть позже. Как и в вышеописанном случае, все детали конструкции были обмазаны травильной пастой для нержавейки. За 30 минут единственное что вступило в реакцию, это штуцер на игольчатом кране и то, эта реакция была в рамках нормальной. Но, небольшая проблема несмотря на хорошую сталь, все же смогла вылезти после нескольких ректификаций.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Внутренние швы холодильника Димрота начали ржаветь. Производитель ответил на это просто: мастер забыл промазать травильной пастой шов, после сварных работ, предложили отправить холодильник за свой счет на завод и все исправить. Это нормально! Потому что действительно после травильной пасты, никаких потемнений в дальнейшем не было и уверен производитель будет следить за этим моментом.


Забегая наперед скажу, что стоимость ректификационной колонны оказалась практически сопоставимой с бражной, и какой смысл покупать бражные колонны на сегодняшний день вообще непонятно, они морально устарели по своей конструкции и имеют сложности в эксплуатации. Это как автомобиль с механической коробкой передач, в котором постоянно нужно подкручивать краники и следить чтобы напор воды через дефлегматор не падал. Работа с ректификационной колонной будет показана в следующем посте, так как в рамках данного мы всего лишь рассматриваем на что нужно обращать внимание при покупке самогонного аппарата.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Посмотрим на простую деталь, которой комплектуется множество самогонных аппаратов. Штуцер под кран для системы охлаждения. Вот что мне с ним делать!? Он не подходит под кран на кухне. Выход из ситуации нашелся в ванной комнате, благо там кран старый и первый перегон получилось сделать с дюжиной шлангов валяющихся на полу от ванны до кухни.


Чтобы такого недоразумения не было, вам нужно докупить дивертор - это такая штуковина которая переключает напор воды в разные направления. Хотите посуду мойте, хотите самогон гоните.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Теперь давайте посмотрим каким может быть ниппель для установки термометра. Как видно, в кубе он реализован в виде привариваемой трубки, куда вставляется зонд термометра. Минус такого исполнения - это инерция и ухудшение точности измерения. Лучше когда зонд помещается внутрь измеряемой точки - напрямую, через зажимной ниппель. Этот был самостоятельно вварен в царгу.


В общем после всего увиденного было написано письмо на завод производителя с просьбой вернуть деньги за некачественный товар. Мы сошлись на том, что куб я оставляю себе, а верхушку на куб переваривают на нормальную нержавейку и за потраченное время мне компенсируют две пачки зря переведенных хороших американских дрожжей стоимость которых 15$

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Через неделю, крышка под кламп была переварена. Вопросов нет. Но в процессе возврата денег, выплыл интересный момент касательно стоимости куба. Цена на сайте указана без крышки, а стоимость ее разумеется считается отдельно. Плюс цена электрокороба, а плюс цена за ферримагнитное дно если вы хотите работать с индукционной плитой и общая сумма в итоге выплывает в хорошую копеечку. Про ферромагнитное дно, я узнал уже когда начал работать с ректификационной колонной, хотел мощность нагрева поднять, но разумеется у меня ничего не вышло.


В общем все это дело с самогонными аппаратами не из дешевых и всегда нужно быть на чеку, так как большая часть средств могут уйти на дополнительные расходники, которые будут стоить в три дорого у большинства подобных производителей.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Давайте еще раз глянем на куб. Можно обратить внимание, что зажим крышки тут выполнен через барашки, а откручивать их, занятие довольно ленивое. А теперь представьте что у вас весь самогонный аппарат собирается на таких барашках, представляете!? Есть и такие агрегаты, пол дня его собираешь, а потом так же разбираешь, никакого удовольствия. На сегодняшний день самые лучшие зажимы это клампы, одеваются и снимаются они за две с лишним секунды, рекомендую.


Что касаемо двух пачек дрожжей, которые мне пообещали скомпенсировать, производитель выполнил свое обещание и прислал две пачки дрожжей Pakmaya. Очень трогательно с их стороны, так как это не спиртовой штамм дрожжей и с обратной стороны написано сколько муки нужно смешивать с этой пачкой. Я тут вроде не выпечкой занимаюсь:)


В общем нет слов, одни эмоции. И проблема заключается не в том что производитель экономит на всем, на чем только можно, а в том что вы даже сказать об этом никому не сможете, так как комментарии на ютубе могут быть отключены. Благо есть сторонние сервисы где можно оставить отзыв и написать что вам не понравилось при работе с тем или иным товаром.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Этот пост должен был начинаться так: Стол. Правильно выставленный свет. Лежит куча замечательных железок для любимого дела. Красивое представление техпроцесса - получения спирта. А по факту что? Красивое представление не имеет ничего общего с реальным миром и к сожалению пост получился таким, каким получился.


Забегая наперед скажу, что если залить некачественный спирт разведенный с водой в дубовую бочку для получения коньяка или бренди, то вы её попросту испортите. Бочка впитает в дерево содержимое, а затем отдаст неприятные ароматы при второй заливке. На протяжении этого фильма пришлось 3 раза перегонять один и тот же спирт на бражной колонне, в разных температурных режимах и с разными техниками подачи воды на дефлегматор. Но результат был один и тот же, спирт с посторонним вкусом. Ситуацию поменяла ректификационная колонна. В самом начале фильма говорилось, что на протяжении всех экспериментов мы будем использовать исключительно классические сахарные браги.


Это не яблоки для кальвадоса, не виноград для чачи, ни варенье из которого можно получить приятные ноты исходного сырья в органолептике вкуса. А сахар, в нем нет ни единой ноты которая остается после перегона. Хотя деревенский самогон этим и славиться, там и головы, и вонючие хвосты в отборе, ацетон и уксусный альдегид с сивушными маслами и многим это нравиться. Но не мне.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Это я уже молчу про примитивные самогонные аппараты с сухопарникам или двойной перегонкой, продукт получаемый этими допотопными аппаратами чистят углем, яйцами, марганцовкой, проводят промежуточные очистки. Если самогонка плохого качества, то даже уголь не в состоянии исправить проблему, разве что чуть меньше сивухи будет ощущаться в органолептике вкуса. Он бывает разный по качеству и на этом кадре, это хорошо видно! Правый образец активированного кокосового угля оказался более активированным чем левый.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Мои старики к примеру на самогоне делали исключительно настойки, так как пить исходное сырье воняющее хрен пойми чем просто невозможно. Не исключаю что у меня вкуса нет, но дистилляция сахарной браги это дело не благодарное, тут нужна только ректификация.


Дистилляционные аппараты можно называть колоннами с хорошим укреплением, но чистый спирт без посторонних примесей на ней не получить. Ректификационная колонна более универсальна по своей конструкции и предназначена для качественного разделения жидких смесей в спирта-сырце. На ней уже можно получить чистейший спирт как в аптеке. Если уменьшить высоту царги, то можно получать и ароматные дистилляты из яблок и прочей хорошо пахнущей фигни с вашего сада или огорода.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Про работу с ректификационной колонной мы поговорим в одном из следующих выпусков, так как в рамках одного поста всего не показать. Там мы увидим сколько спирта можно получить из одного килограмма сахара, какие лучше использовать ареометры, основные отличия термометров и многое другое. Сделаем кучу настоек и проведем эксперименты с ультразвуковой ванной.


Все это ремесло оказалось довольно дорогим, трудозатратным, времязатратным, но мне оно по душе, это можно назвать новым видом хобби, в котором ты каждый день познаешь что то новое и интересное, помаленьку бухая при этом.

Как выбрать самогонный аппарат!? Наука, Физика, Научпоп, Самогонный аппарат, Самогон, Дистиллятор, Длиннопост, Hamster Time, Сделай это, Опыт, Видео

Для справки. Этот выпуск планировался как мануал по перегонке сахарное браги в спирт, который можно настоять в бочке, сделать настойки, использовать в качестве антисептика и многое другое. Но в процессе съемок тут явно пошло что то не так и отснятого материала оказалось больше 11 часов. В следующих выпусках будет грубая математика, в процессе которой мы получим превосходный спирт крепостью 96.8 градусов. Но, это всё потом! А на сегодня думаю достаточно.

Архив с полезностями

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
299

По стопам Сифуна. Рентген

Хомяки приветствуют вас друзья!


Этот пост будет посвящен эксперименту одного московского школьника, который в 2008 году облучил свои пальцы из самодельной рентгеновской установки, собранной дома из говна и палок. Сегодня мы пойдем по его стопам и увидим, чем бы могла закончиться эта история, если бы он не получил лучевые ожоги раньше времени. В ходе поста соберем подобную установку, посмотрим что находится внутри лапы вороны и узнаем из чего состоит внутренний мир Принцессы Фионы. Так же, проведем расчет дозы полученной Сифуном на примере листочка растения, попробуем провести рентгеноструктурный анализ кристалла соли и всё с таком духе.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Прежде чем приступить к флюорографии различного барахла, давайте вспомним что произошло в далеком 2008 году. На дворе 25 декабря, канун нового года. Сифун — на то время школьник-экспериментатор, собирает у себя дома рентгеновскую установку, которая с большим успехом запускается и начинает светить невидимыми лучами с кончика довольно экзотической микрофокусной трубки БС-1, предназначенной для структурного анализа различных кристаллических соединений. Сделав предварительные замеры мягкого рентгеновского излучения дозиметром ДП-5 и определив оптимальное расстояние от кончика трубки до усиливающего экрана, школьник принялся совать в пучок излучения свои пальцы, чтобы лицезреть их внутреннее содержимое.


В процессе был получен ряд удачных фотографий. Данная фотосессия продлилась не больше двух минут. После чего опыт прекратился! Фото были выложены на форум единомышленников, где все их оценили с достоинством. Через два дня после облучения Сифун написал, что у него на пальцах покраснела кожа - как при ожогах первой степени. Спустя две недели, он загремел в больницу с осложнениями. Вначале на пальцах вылезли пузыри, а затем и вовсе намечалась пересадка кожи. Долгая реабилитация и спустя два года, рука почти зажила, оставив следы на всю жизнь.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

С тех пор трубка БС-1 обросла неким мистическим культом. Достать такую оказалось не просто, так как, во-первых — она редкая и узкоспециализированная, а во-вторых — дорогая. К счастью у меня оставалась вторая почка, потому, заполучить желаемый образец не составило особого труда.


И так, перед вами микрофокусная рентгеновская трубка БС-1 с анодом из хрома, прострельного типа. Судя по паспорту, анод тут может состоять из разных металлов: серебро, медь, молибден, рений и хром. Мне попался последний вариант. Выход лучей с кончика трубки происходит через бериллиевое окно, которое хорошо пропускает низкоэнергетическое рентгеновское излучения. Судя по некоторым источникам, такие трубки применялись как в медицине, так и в промышленности для осуществления структурного анализа, который позволяет определять атомную структуру вещества.


На тыльной стороне трубки имеется три контакта. Два крайних — это накал, а тот что посередине —  это электрод электростатической фокусировки рентгеновского пятна выходящего с кончика трубки. В рамках данного повествования, фокусировка не использовалась по причине отсутствия желания. Не хотелось увеличивать дозовые нагрузки на свой и так не блистающем здоровьем организм. Так же для этого дела можно использовать магниты, совместно с отклоняющим потенциалом для фокусировки.

Но, я слишком стар для этого дерьма...

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Схема рентгеновской установки примитивна до такой степени, что ее способен собрать кто угодно, даже дворник с "высшим инженерным образованием".


На трубку нужно всего лишь подать накальное напряжение в 1.5 вольта с током в 3.9 ампера, а между накалом и анодом приложить потенциал в 30-40 киловольт, чтобы разогнать свободные электроны, столкнуть их об пластину анода и вызвать тормозное излучение. В результате чего родится тот самый рентген. Для этого используется генератор переменного высокого напряжения на лампе 6П45С и умножитель Кокрофта-Уолтона.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Давайте более детально рассмотрим отдельные узлы конструкции. Начнем с накального трансформатора. Сделать что-то похожее с удовлетворяющими характеристиками можно с помощью тороидального сердечника. Чтобы получить 1.5 вольта, достаточно намотать 6 витков провода общим сечением 1.5 квадрата. Хоть в паспорте заявленный ток указан в 3.9 ампера, на практике, по мере нагрева нити накаливания он немного падает и нормализуется примерно на 3 амперах.


Сразу нужно обкашлять некоторые моменты. Накальный трансформатор должен иметь надежную электроизоляцию вторичной обмотки. Дело в том, что высокий потенциал, который присутствует в процессе работы установки, может пробить в сеть и спалить например ваш компьютер с тонной фоточек на борту. Кому это нужно?!


Обеспечить хорошую электроизоляцию можно с помощью каптонового скотча, намотанного поверх тора и куска водопроводного шланга от системы осмоса, внутри которого помещается провод вторичной обмотки. Забегая наперед, следует учесть, что все предметы вокруг установки будут накапливать статику, а после отключения питания схемы, будут стремиться ударить вас током. Меня, пару раз хорошо пробивал ЛАТР, как ни странно на нем больше всего скапливалось заряда. Заземлен он не был.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Переходим к ламповому автогенератору переменного высокого напряжения. Задерживаться на нем особого смысла не вижу, так как про это был целый отдельный выпуск, который назывался "Радиоволна из параллельного мира". Дело было около двух лет назад. Тогда, по случайному стечению обстоятельств, дуга, создаваемая высоковольтным генератором начала каким-то образом разговаривать...


Я долго не мог понять в чем дело, временами думал, что сошел с ума. Оказалось что контур собранной схемы каким-то образом оказался настроен на частоту местной радиопередачи, которую найти получилось не с первого раза, так как она оказалась за границами современного УКВ радиовещательного диапазона. Спустя пол года, ломая голову откуда же наводится голос в высоковольтной дуге, оказалось что это волна 69,02 FM которая называется "Яскраве радіо". Тут крутят исключительно украинские композиции и отсутствует любые намеки на привычную всем рекламу. Интересно за какой счет существует радиостанция, которую на современных радиоприемниках никто никогда не услышит?! Вот наш канал к примеру существует благодаря спонсору PCBWay, который специализируется на производстве печатных плат.


В общем, говорящий автогенератор был отложен на полку с паранормальными предметами, а вместо него было собрано другое, идентично первому устройство, в котором было слышно только эфирное шипение. На нем же продолжались дальнейшие эксперименты.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

И так, на выходе строчного трансформатора формируется высокое напряжение переменной частоты, которое может доходить до десятка киловольт. Но для питания рентгеновской трубки оно не подходит по двум причинам, первое — напряжение недостаточно большое, второе — оно должно быть постоянное, а не переменное.


Для этого, в схему добавляется многоступенчатый умножитель Кокрофта-Уолтона. Он состоит из диодов и конденсаторов, которые, представляют собой устройство для преобразования относительно низкого переменного напряжения в постоянное высокое.

В моем случае умножитель содержит 13 ступеней и умножение происходит в 13 раз, с многократным запасом. Диоды тут использованы КЦ106Г, способные выдержать максимальное постоянное обратное напряжение в 10 кВ. Конденсаторы, выбранные под это дело, откровенное дерьмо! Не рекомендую такие использовать так как их постоянно пробивает. Два таких умножителя, померли на моих руках в процессе экспериментов.


Собственно и всё! Как и говорил ранее, устройство рентгеновской установки простое как угол дома. И это откровенно пугает, так как не однократно общался с людьми, которые дома пытаются собрать что-то подобное, используя вместо трубки отечественные кенотроны.

Ну ладно я то, но вы же умные люди!

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

В общем засовываем в трусы свинцовою пластину и начинаем КВН.

С лабораторного автотрансформатора подаем питание на схему лампового высоковольтного генератора. Напротив трубки лежит зонд, название которого известно большинству как дозиметр ДП-5. Диапазон измерения выставлен с коэффициентом умножения на 1000. При минимальном напряжении на аноде трубки, стрелка дозиметра зашевелилась и зашкалила по фону свыше отметки в 5 рентген. Не хило так, подумал Штирлиц...

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Любопытный момент был замечен при измерении уровня фона отечественным дозиметром Регул-001. При подаче напряжения на трубку, измеритель отказался работать. Вероятно, тут всему виной так называемый зашкал. Электроника у него не предназначена для работы в мощных радиационных полях. Не все дозиметры одинаково хороши!

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Теперь переходим к самой интересной части программы. У Вильгельма Конрада Рентгена в 1895 году от рентгеновских лучей в лаборатории, засветились кристаллы цианоплатината бария. У Сифуна в 2008 году от рентгеновских лучей засветились пальцы. У нас же сейчас светится обычная стрелочная шкала с люминофором, который обладает фосфоресценцией, то есть послесвечением после воздействия как видимого, так и не видимого света.


В этом примере есть некий парадокс, так как свечение материалов под воздействием ионизирующего излучения принято называть радиолюминесценцией. Так вот, если у вас на дозиметре ДП-5 начала светить стрелочная шкала, вероятно вы не там свернули и оказались в ядерном реакторе.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Для получения рентгеновских снимков применяют усиливающие экраны. Они бывают разные. В моем случае обычная бумага, на которую нанесен тонкий слой мелкозернистого кальций-вольфраматного люминофора. Этот экран судя по маркировке ЭУ-В2А имеет среднее усиление под классическую синечувствительную пленку. Не нужно путать усиливающий экран и рентгеновскую пленку. Пленка — это пластиковый лист со светочувствительным покрытием, которая помещается в кассету между двумя усиливающими экранами. После экспонирования на пленке образуется скрытое изображение, которое превращается в видимое в процессе химико-фотографической обработки специальными реактивами. Подобно принципу обычной фотографии 19 века.


Поместим между экраном и трубкой БС-1 обыкновенную зажигалку. Выключаем свет. Можно заметить, что тень от зажигалки на бумаге какая-то невыразительная и явно желает лучшего. Это связано с малым временем выдержки видеокадра на фотоаппарате и недостаточной светосилой объектива. Фотография с выдержкой 4 секунды меняет картину. Тут видны все внутренности зажигалки. Можно заметить что ее тень в несколько раз увеличена в размерах. Это связано как раз с микрофокусностью трубки. По умолчанию, без применения электростатической отклоняющей фокусировки, угол рассеивания выходного пучка, судя по картине на бумаге равен 130 градусам.


Принцип увеличения изображения подобен фонарику и театру теней на потолке.

В связи с этой конструктивной особенностью, получать качественное изображение объемного предмета выходит невозможно, по причине расходящихся лучей, которые размывают заднюю стенку объекта.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Пора привести аппарат в человеческий вид, а то все как-то на соплях держится. С точки зрения безопасности, трубку БС-1 можно разместить внутри сантехнической 11 сантиметровой трубы, которая в дальнейшем будет обмотана слоем экрана в виде листового свинца. Из него же за кадром делаем свинцовые трусы. Чтоб там знаете ли, яйца лишний раз не светить. Это не я придумал, а вот этот синий доктор, он еще советовал стакан красного вина накинуть, чтоб лейкоциты быстрей восстанавливались и плитку черного шоколада съесть.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Вся установка собрана на куске ДСП плиты. Габариты: полметра на полметра. Меняем положение рубильника и подаем питание на накал трубки БС-1. Ту же самую операцию проделываем с лампой 6П45С на высоковольтном генераторе. Ждем пока все разогреться.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Прежде чем подавать анодное напряжение на установку и приступить к фотографированию теней на усиливающем экране, давайте осветим пару важным моментов в этом деле.


Я всегда придерживаюсь принципа "мамкиного фотографа", это когда навел камеру на объект, нажал кнопку спуска затвора в авто режиме, и алгоритмы камеры выставили все настройки выдержки, экспозиции и ISO вместо тебя. Тут такое не прокатит! Прежде чем делать какие-либо манипуляции, необходимо сфокусироваться на усиливающем экране. Так как он белый, на помощь приходит любая картинка с ярким рисунком, которая поймает на себе взгляд камеры. Переключателем на объективе отключаем автофокусировку.


Для чего нужны эти телодвижения?! После отключения света, автофокус 100% потеряет объект из виду, в результате чего мы можем получить размытый снимок. Далее выбираем букву "М" - это ручная съемка. Открываем дырку диафрагмы объектива на максимум. В моем случае это значение 5. Время выдержки кадра можно установить от 2 до 10 секунд. Поставим 4, если что, потом поменяем. Значение ISO поставим 400. Выше нет смысла, так как изображение засыпет шумами. Посмотрим в видоискатель и убедимся что Принцесса Фиона находится на месте.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Уходим в соседнюю комнату. Тут у нас имеется дозиметр со слюдяным счетчиком, ЛАТР и в общем всё удаленное управление установкой. Чтобы в руку лишний раз не светило, установим перед ручкой регулировки напряжения защитный экран, который представляет из себя кусок железа от старой газовой колонки. Проводить фотосессию мы так же будем из укрытия. С недавних пор фототехника Canon обзавелась беспроводным дистанционным управлением по сети Wi-Fi, что позволяет делать фотографии на определенном расстоянии.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Выключаем свет и постепенно поднимаем анодное напряжение на трубке. Видеохроника не может похвастаться яркой и красочной картинкой, в отличии от фотоснимков полученных с помощью выдержки. Техника 21 века так сказать, фото на фотоаппарате можно просматривать прямо с телефона в прямом эфире. В общем вот что у нас получилось. Принцессу Фиону увеличило в размерах раза в три, вместе со всем ее внутренним содержимым. С этого же ракурса, были получены другие рентгенограммы различных предметов.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Это - лапа вороны. Внутри нее превосходно видны отдельные кости.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Куриное яйцо на удивление практически полностью поглотило мягкое рентгеновское излучение исходящее от трубки, оставив позади себя обычное темное пятно.


Лучи так же не могут пробиться через керамику. На фото глиняное яйцо времен Древней Руси. Про проникающую способность тут вообще можно не говорить, так как обычный диод размером 5*5 мм, который мы сегодня применяли в схеме умножителя напряжения, через себя абсолютно ничего не пропустил. Силёнок у трубки не хватает, чтобы пробивать твердые предметы.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Уверен многие догадались что это. Это казак, вырезанный из кости какого-то животного со следами ремонта внутри. (предполагаю 16-17 век)

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Снимки — это конечно дело интересное, но хомяк за кадром начал волноваться. Его интересует какие дозы можно получить, находясь рядом с установкой. Многие читатели наверняка начнут писать в комментариях что автор псих, вокруг тебя живут соседи и что я вовсе про них не думаю.

Дело в том, что 99% такого мягкого излучения поглощаются первыми сантиметрами кирпичных стен. Все остальное что сейчас регистрирует слюдяной счетчик СБТ-10 — это отраженный по комнате рентген.


Представьте, что в установке стоит обыкновенный фонарик, который светит в сторону окна, но при этом имеет обратное отражение от поверхностей предметов. Немного невидимого света долетает до счетчика через открытый проём двери. В зоне прямой видимости, уровень фона по показаниям профессионального дозиметра Радиаскан-701 с закрытой крышкой фильтра, показал фон в 5.3 мР/Ч. В то время, как это же измерение без крышки с открытым чувствительным слюдяным счетчиком БЕТА 1-1 перевалило за 85 мР/Ч, что в 16 раз больше.


Отсюда вывод. Пытаться измерить мягкий рентген обычными бытовыми дозиметрами не рассчитанными на этот энергетический диапазон — бессмысленно. Приборы будут врать в любую сторону на порядок. Измеренный энергетический диапазон рентгеновского излучения трубки БС-1 лежит в пределах 20 кэВ на малых анодных напряжениях и порядка 80-100 кэВ с напряжением под 30-40 кВ. Измерения проводились самодельным гамма-спектрометром.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Теперь время рассказать историю, связанную с моим новым, только что купленным на то время фотоаппаратом. Если приглядеться, на этом кадре хорошо заметны некие артефакты. Белые точки на матрице фотоаппарата, которые вспыхивают когда в них попадает ионизирующее излучение. По началу, данные артефакты в процессе съемок меня никак не смущали. В хронике с видеоматериалом из четвертого атомного реактора в Чернобыле, вообще матрицу засыпает сплошным снегом и ничего страшного, техника работает как часы.


Додуматься поставить перед фотоаппаратом освинцованное стекло, как это сделал Руслан Гик в своих фильмах, у меня фантазии не хватило. Все эксперименты показанные в этом выпуске, снимались от силы 2 вечера. В общем фотоаппарат стоял прямо напротив рентгеновской трубки и снимал изображение на усиливающем экране.


С каждой новой фотографией в матрицу прилетали все новые и новые порции рентгеновского излучения. После того как весь материал был отснят и были пересмотрены все фотки, я заметил один неприятный момент. По мере хронологии, на каждом новом снимке в определенных местах, появлялись и больше не исчезали - белые точки. Пересматривая кадр за кадром, по моей щеке текла слеза. Это появлялись битые пиксели на матрице, только что купленного фотоаппарата. Как будто из пулемета кто-то расстрелял. Забегая наперед скажу, что фотоаппарат был сдан в сервисный центр по гарантии, где все пиксели программно заблокировали. В описании написал что пиксели сами посыпались, а сам я зайчик-побегайчик)

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Плавно, мы подошли к прямому назначению трубки БС-1. Рентгеноструктурный анализ. В теории, если направить пучок рентгеновского излучения на кристалл соли, то мы получим лауэграмму — рисунок с пятнами на пленке, получаемый в следствии отражения рентгеновских лучей от определенного семейства атомных плоскостей в кристалле.


Пересматривая советскую хронику, принцип такого эксперимента казался довольно простым.

В местном супермаркете была куплена соль с довольно красивыми и крупными кристаллами. Самые красивые из них были отобраны для дальнейших опытов. Поставив образец перед кончиком трубки и подав питание на анод, можно было наблюдать что кристалл соли начинал светить красивым розовато-бело-голубоватым светом. Каких либо намеков на Лауэграмму на усиливающем экране замечено не было. Вдоволь насмотревшись как светится соль с магазина, было решено сделать свинцовую пластину с крохотным отверстием, чтоб можно было пропускать через него тонкий пучок рентгеновского излучения, который уж точно бы отразился от кристаллической решетки кристалла. Но, к большому сожалению, получить желаемый результат в домашних средневековых условиях не получилось. Тут и кристалл нужно вращать перед пучком, и угол менять и фокусировка излучения должна быть прямо в образце.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Вернемся в тот прекрасный зимний день, когда Сифун экспериментируя дома облучил свои пальцы. Давайте попробуем подсчитать примерную дозу, которую получила его кисть. Разместим зонд дозиметра ДП-5В на расстоянии 10 сантиметров от окна рентгеновской трубки. Бета фильтр на зонде открыт, так как мягкое рентгеновское излучение как мы уже знаем обладает плохой проникающей способность и вряд ли пробьется сквозь металлический кожух. Устанавливаем рубильник переключения режимов в положение измерения 200 рентген. Поднимаем анодное напряжения с помощью ЛАТР-а и наблюдаем за показаниями стрелки дозиметра. Максимальное значение, которое мне удалось зарегистрировать 40 Р/Ч. Тут еще стоит учесть геометрию размещения счетчика СИ3БГ внутри зонда, который включается только в диапазоне измерения в 200 рентген, он дубовый как пробка, его еще называют "счетчиком апокалипсиса".


В общем у нас есть цифра 40 рентген на расстоянии 10 см. Трубка у нас использовалась без фокусировки, а значит в воздушной среде излучение будет ослабевать пропорционально квадрату расстояния от источника. Проведя простые арифметически вычисления можно высчитать что на расстоянии 1 сантиметра от трубки, уровень излучения будет равняться 4000 рентгенам в час. Предположим пальцы Сифуна находились на расстоянии 3 сантиметров от трубки в течении 2 минут. Делаем пересчет и получаем дозовую нагрузку в 14.8 Рентгена. Теперь вспомним показания Радиаcкан-701, где его значения без крышки фильтра выросли в 16 раз. Умножаем 14.8 на 16 и получаем 237 рентген дозовой нагрузки мягкого излучения на руку. Это мы еще не берем в расчет, что его пальцы накануне жарились под СВЧ излучением магнетрона от микроволновки. Учитесь как нужно экспериментировать!


Думаю, Сифун, сам того не подозревая стал человеком Легендой, на уровне с самим Конрадом Рентгеном и Олегом Айзоном, который по неизвестным причинам куда-то пропал. Как говорил Евгений Соловьев с канала "У инженера на коленке", если бы Сифун догадался поставить перед берилевым окном простейший фильтр в виде стекла, он бы отсек мягкую гамму и последствия облучения были бы меньше.

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Хорошим примером для демонстрации воздействия мягкого рентгеновского излучения, оказался листочек обыкновенного растения, которое живет у меня на подоконнике. Исходные параметры сделаем такие же, как мы посчитали выше. Расстояние от трубки до листика 3 сантиметра, время непрерывного воздействия лучей 2 минуты. Запускам установку и идем пить чай.


На следующий день после лучевой терапии, место куда светила трубка слегка поменяло цвет и стало светлеть. Спустя три дня это место начало засыхать. Спустя 5 дней я заметил что стебелек растения на котором росли два листочка отвалился. Листочек, который подвергся двухминутному облучению полностью завял.


Отсюда следует знать, чем выше анодное напряжение на трубке, тем более жесткое излучение с большей проникающей способностью она обеспечивает. Жёстколучевые медицинские трубки начинают свою работу от напряжений 100 кВ и выше. Мягкое излучение обладает гораздо меньшей проникающей способностью. Для защиты от него достаточно тонких экранов. Без экранирования оно крайне коварно тем, что практически полностью поглощается мягкими живыми тканями со всеми вытекающими отсюда последствиями. Потому следует различать мягкое и жесткое излучения. Опасность их конечно же относительна, и то и другое советую обходить стороной!

По стопам Сифуна. Рентген X-ray, Рентген, Научпоп, Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост, Hamster Time

Для справки. Сразу после съёмок этот выпуск, несколько лет назад планировался отправится в мусорное ведро, так как тут содержатся материал, не предназначенный для неокрепших умов, что привело бы к написанию всякого бреда в комментариях. Но, ситуацию поменяли обстоятельства. Мне в инстаграмме часто пишет народ, который дома собирает подобные устройства на кенотронах, чтобы своими глазами лицезреть невидимые лучи и почувствовать себя "мамкиным экспериментаторами". Я тоже с этого начинал, это красиво, не спорю. Но как только пришло понимание как ионизирующие частицы взаимодействуют с клетками организма, у меня развилась радиофобия. Теперь при слове рентген, флюорография и прочие связанные слова с этими вещи, я не замечая того, ухожу в себя. Вся эта тема сомнительная, если бы мать увидела чем занимается ее сын, она бы наверняка сказала: "Ты идиот, идиот!"


Расскажу еще одну сказку, про новый, только что купленный регулируемый блок питания. При попытке запустить строчный автогенератор на транзисторах, напряженность поля с выхода умножителя оказалась настолько большой, что в схеме что-то пробило и обратка пошла на клеммы блока питания, частично выпалив его внутренности. В итоге пропала регулировка напряжения и улетела в иной мир защита по току. Устройство так же было отправлено в сервисный центр, где его благополучно отремонтировали. В описании написал что он вышел из строя при зарядке аккумулятора). В общем чего хочу вам сказать, больше пейте пивас и меньше занимайтесь дома всякой фигней.

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
234

Плазма на ламповой голове

Хомяки приветствуют вас друзья.


Сегодняшний пост будет посвящен генератору факельного разряда на самой распространенной радиолампе советского производства 6П45С. Факел тут образуется за счет высокочастотного электрического разряда, который при нормальном атмосферном давлении напоминает пламя обыкновенной свечи. За исключением, что температуры тут просто огромные. Плазма как-никак. В ходе рассказа узнаем как собрать такое устройство, заглянем в его внутренний мир и узнаем какие факторы влияют на работоспособность схемы. По классике жанра доведем генератор до слез, раскалим анод до красна и узнаем что может вывести радиолампу из строя.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Схема тут довольно проста и состоит из минимального количества радиоэлементов, которые можно найти на местной барахолке. Что-то можно достать из старого телевизора, а что-то придется сделать самому. В общем пойдем по порядку.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Сердцем устройства является лучевой тетрод 6П45С, который применялся в выходных каскадах строчной развёртки телевизионных приёмников. Молодое поколение вряд ли помнит период, когда все в один момент начали выкидывать телевизоры на помойку. Нам в школе казалось что они вот-вот объединяться и захватят мир...


Чтобы заставить сердце генератора биться, на него нужно подать накальное напряжение в 6.3 вольта с током не менее 2.5 ампер. Для это прекрасно подойдет накальный трансформатор ТН-34, если запараллелить у него пару выходных обмоток.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Анодное питание тут обеспечивается за счет удвоителя напряжения выполненного на паре диодов и конденсаторов, составляет оно 600 вольт.


Вся остальная обвязка — это Г-образный фильтр по питанию, мощный резистор на 50 Вт, который ограничивает ток и задает напряжение смещения на второй сетке лампы, и резонансный контур с обратной связью на первую сетку. Эта схема — обыкновенный усилитель, который за счет обратной связи зацикливается и превращается в автогенератор.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Сетевой дроссель и контурная катушка индуктивности мотались на сантехнических трубах диаметром 50 мм. Дроссель имеет 30 витков проводом 0.6 мм, а вот к контурной катушке индуктивности мы еще вернемся при настройке схемы.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Так же нам понадобиться разная мелочовка, кучка высоковольтных контурных конденсаторов, выключателей, панелька для радиолампы и кусок меди, из которой мы сделаем воздушный переменный конденсатор обратной связи.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Все перечисленные выше потроха, желательно поместить в какой-нибудь корпус. Пластмассовая коробка с барахолки самое оно! Бурим в ней скважину диаметром 25 мм, тут разместиться панелька для радиолампы. Желательно это делать так, чтоб опилки как можно больше загадили стол и окрестности.


Внутри корпуса размещаем все массогабаритные элементы включая накальный трансформатор. Распаиваем все соединения согласно схемы показанной в начале. Разводить плату под схему факельника не имеет смысла, так как в каждом индивидуальном случае габариты радиоэлементом могут и будут отличатся. Но, если появится такая потребность, вы всегда сможете заказать свою печатную плату на всемирно известном сервисе PCBWay

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

В буквальном смысле, схема факельника собирается за пару часов. И первое, что необходимо проверить после установки радиолампы — это накал.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Через рубильник подаем питание в 6.3 вольта и смотрим как оживает сердце теплого электровакуумного прибора.


Прекрасно, накал работает. Вы наверное сейчас не заметили, но нить накала вместе с железкой, которая его окружает в процессе нагрева несколько увеличились в размерах. Тепловое расширение металла так сказать в наглядном виде.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Для того, чтобы схема начала что-то генерировать, необходимо намотать контурную индуктивность. В идеале такие вещи для высокочастотных цепей принято мотать на керамических каркасах, найти которые для простых смертных практически невыполнимая задача. Потому берем кусок сортирной трубы диаметром 50 мм и на ней мотаем необходимую катушку. Провод везде использовался медный диаметром 1 мм. Количество витков подбиралось экспериментально, путем намотки сразу нескольких контурных катушек индуктивности с разными параметрами, и с разной высотой намотки.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Чем больше витков в катушке, тем больше ее индуктивность. Следовательно, частота генератора будет стремиться в меньшую сторону, на осциллографе видим 8.5 МГц. Факел при этом едва достигает трех сантиметров.


Скинув немного витков, факел особого прироста не дал, частота работы автогенератора при этом поднялась свыше 10 МГц.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Продолжив отматывать провод, оптимальным соотношением с наибольшей длинной факельного разряда оказалось 30 витков. На чем и остановился процесс подбора контурной катушки индуктивности. Частота при этом составила 12.3 МГц. Длина огонька в ламповой электронной свече получилась примерно 5 сантиметров, при условии, что он вырывается из голого терминала.


И вот тут внимание! Если сделать терминал слишком коротким и закрепить его через зажим клеммной колодки, температура достигнет таких величин что расплавит переходник, превратив его желе. Дело в том, что огонек который вырывается с острия терминала имеет температуру, которая местами превышает 12 тысяч градусов. Это по сути электрическая сварочная дуга, которая имеет высокую частоту.


Если в роли терминала использовать платиновую проволоку, температура плавления которой имеет почти 1800 градусов, она мигом плавится превращаясь в каплю драгоценного металла, которая после остывания не окисляется в атмосфере кислорода и сохраняет свою безупречную зеркальность.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Если использовать вольфрамовые или вольфрам-ториевые электроды, которые являются чемпионами по тугоплавкости с температурой плавления около 3400 градусов, то они выгорают в течение нескольких минут работы. Потому тут рекомендую использовать терминалы потолще, чтоб они успевали рассеивать тепло, иначе кина не будет. Надоест их затачивать в процессе работы.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Защитить электроды можно с помощью остекления. Тут есть два приятных момента. В первом - факел вырывается не с конца металла, а с конца капли стекла. Выходит оно как защитная смазка в двигателе автомобиля. Во втором - ионы натрия содержащиеся в стекле увеличивают длину разряда, при этом окрашивая его в желтый цвет.


По настроению факел мог быть тонким и длинным, а иногда его плющило как тех чуваков которые по утрам ищут закладки у окна соседнего дома. Подозреваю это зависит от частоты автогенератора и пучности стоячих волн на конце терминала. Как ни крути, выглядит это красиво и необычно. С терминалами и контурными катушками индуктивности разобрались.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Теперь давайте посмотрим на что влияет воздушный конденсатор переменной емкости, который служит в роли обратной связи лампового автогенератора. Состоит он из двух медных пластин размером 35 на 40 мм, емкость которых составляет примерно 30 пФ (плюс-минус). Зачищаем напильником все острые углы, которые могут торчать и увеличивать шанс пробоя электрической дугой и тут же закручиваем болт в нижнюю пластину, который противоречит предыдущему действию с напильником.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Чем меньше будет расстояние между пластинами в процессе работы генератора, тем меньше будет факел и меньше будет нагрев лампы 6п45с.


Если увеличить расстояние до 1.5 см, то факел выйдет побольше, но лампе при этом придется не легко. Подаем анодное напряжение и наблюдаем за всеми протекающими процессами.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

В данном случае раскаленный анод говорит о том, что через него протекает превышающий ток в 800 мА, что является пределом по нагрузочной способности указанной в характеристиках радиолампы.


Температура анода в момент выключения генератора составила 350 градусов. Температура резистора на второй сетке радиолампы составил 160 градусов, что не есть хорошо. Его рассеиваемая мощность оказалась слишком мала для данной схемы. Потому был взят 50 ватный резистор с сопротивлением 7.5 кОм. Ток протекающий через него естественно никто не измерял, сопротивление подобрано экспериментально, методом его подбора прямо в процессе работы генератора. Главное языком не касаться рабочих частей схемы, чтоб не пробило. Температура резистора при этом составила 120 градусов.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Давайте посмотрим как влияет на работу схемы емкость, включенная последовательно с медными пластинами обратной связи. С недавнего времени моя коллекция пополнилась разнообразными высококварными конденсаторами К15У, потому подбор будем производить с их помощью.


Сейчас в схеме стоит емкость 15 пик, факел при этом сантиметров 5 в высоту. Убавляем напряжение на аноде лампы с помощью ЛАТР-а и в прямом эфире меняем конденсатор, увеличивая его до 100 пикофарад. Разницу в работе я не увидел. Потому оставил конденсатор на 15 пикофарад, так как он довольно дешевый и его не жалко.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Генератор работает в нормальном режиме. Факельный разряд довольно длинный, а анод радиолампы до красна не раскаляется.


Что здесь важно? Экспериментально подобрать контурную катушку индуктивности, оптимальное расстояние между пластинами обратной связи и конденсатор включенный последовательно с ними. Температура радиолампы при этом составит 140 градусов. Медный провод в резонансном контуре в любых режимах работы греется, следовательно сантехническую трубу сплющивает и провод начинает болтатся туда сюда как ветки дерева на ветру.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Если в индукторе разместить термостойкий тигель, то в нем можно демонстрировать различные фокусы. Внутри этой кварцевой ампулы находится химический элемент — натрий. Если его поместить в индуктор с высокочастотным переменным полем, ампула вспыхивает и начинает излучать спектр с узкими атомными линиями, которые используют при калибровке различных фото-спектрометрических устройств.


Если присмотреться на пузырек в процессе работы, то видно как натрий испарятся со стенок колбы, начиная светить все ярче и ярче, пока благородный свет не начнет освещать все жилище подобно утренним лучам солнца. Главное себе глаза не выжечь от жесткого ультрафиолета. В ампулах могут быть какие угодно химические элементы и все они светят разными цветами.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Не будем тянуть кота за яйца и засунем внутрь индуктора лампу Ильича. Как по мне, это самое интересно что происходило с мной за последние пару минут.


Струя плазмы, вырывающаяся с держателя нити накаливания постепенно нагревает стеклянный баллон лампы, внутренности которой сейчас находятся в среде защитного газа, вероятно аргона. Стеклянный прыщ на колбе держался до последнего, до тех пор, пока в нем не образовалась пробоина, нарушившая герметичность корпуса, что привело к попаданию внутрь кислорода. На открытом воздухе вольфрамовая нить накаливания незамедлительно начала выгорать, создавая внутри колбы яркие спецэффекты.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Рубрика по просьбе подписчиков. Многие писали под предыдущим видео с транзисторным факельником, что он излучает радиацию. Ложные показания на бытовых дозиметрах могут давать электромагнитные помехи, но как видно Радиаскану 701 работать в мощных полях факельного генератора, вполне комфортно. Крышка фильтра при этом снята.


Попробуем поднести к прибору сахарницу из уранового стекла. Дозиметр замечательно реагирует на превышение радиационного фона, следовательно, генератор факельного разряда не является источником радиоактивного излучения. Едем дальше.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Радиолампа, она понимаете ли не резиновая и решив попускать факел из пластин обратной связи, "естественно" факел пробил между пластинами. За считанные секунды анод лампы в таком агрессивном режиме раскалился докрасна и это привело к последним вздохам лучевого тетрода 6П45С. Он служил верой и правдой в течении всего эксперимента, после чего электронная эмиссия покинула тело. Факел при этом выглядит так: лампа вроде пытается что-то генерировать, но факел при этом едва достигает по длине одного сантиметра.


Внутри этой колбы содержится много чего интересного, включая золото. Так сказано в справочнике драг металлов. Потому берем в руки скальпель и аккуратными движениями извлекаем внутренности. Такое покрытие в радиолампах называется активированием нити накала, сверху вероятней всего окись алюминия, которая обеспечивают надежную электроизоляцию. Под микроскопом видно, что материал в некоторых местах начал кристаллизоваться, а в некоторых трескаться. Сколупнув сахарную пудру с поверхности нити, там оказалось желтое вещество, напоминающие таблетки моей бабули, которые я ел втихаря в детстве...

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Золото, которое указано в списке драгметаллов, содержится на сетках в виде тонкого слоя позолоты. По данным из справочника, из сотни таких ламп можно добыть 3.5 грамма золота. Радиолампы - это вам не транзисторы. Они умеют удивлять как в процессе работы, так и после смерти. Такие сетки можно использовать например при создании искрового детектора для регистрации альфа частиц.

Плазма на ламповой голове Наука, Физика, Наука и техника, Видео, Длиннопост

Для справки. Настройка сегодняшнего устройства довольна проста и c ней справится даже начинающий радиоэлектронщик. В схеме нет резонатора в отличии от транзисторного факельника, где нужно было согласовывать резонансы. Факел тут вырывается прямо с горячего конца контура, амплитуды напряжения хватает чтоб возвысить плазменный огонек на довольно приличию высоту. Если использовать мощные лампы с более высоким анодным напряжением, то можно получить факел с полметра в высоту, но для простой демонстрации работы устройства, это конечно перебор.


Как говорится в народной поговорке: Лучше меньше, да лучше.

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
321

Генератор факельного разряда

Хомяки приветствуют вас друзья.


Сегодняшний выпуск будет посвящен любопытной электронной свече, пламя которой имеет необычную природу происхождения. Генератор факельного разряда, второе народное название которого "Факельник". Их существует несколько видов, конкретно этот собран на обыкновенном транзисторе. В ходе рассказа узнаем как настроить такую систему и рассмотрим факторы которые могут влиять на работу устройства. Параллельно будем экспериментировать с высокочастотными полями, зажигать экзотические лампочки, передавать энергию без проводов и в общем все как вы любите. Под конец попробуем довести генератор до критического состояния и посмотрим сколько он проработает.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Эта история начинается с одного человека, который написал мне в инстаграме что-то типа:

Привет, я знаю как настраивать "Факельник"

Как раз в это время я пил пивас на кухне и думаю...

Да, а чего это я не знаю как настраивать "Факельник", и начал разбираться


В принципе это устройство довольно простое, но из-за того что оно работает на высоких частотах свыше 10 мГц и довольно больших токах, в его основе должны лежать несколько специфические радиодетали.


Схема состоит всего из шести отдельных элементов и хомяк с любопытством спешит их изучить. Слева на право. Резонатор, дроссель по питанию, контурная индуктивность на керамике и контурный серый конденсатор, MOSFET транзистор на радиаторе и коричневый слюдяной конденсатор КСО. Эти кадры как вы понимаете снимались в самом конце, когда всё было настроено и резонансы были подогнаны друг к другу.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Принципиальная схема тут выглядит как те три березы в поле, но в них довольно легко можно потеряться. Более научно этот генератор называется Генератором Колпитца или ёмкостной трехтонкой.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Изначально вся схема существовала в виде навесного монтажа, но показывать такое, как бы не принято, потому обвес транзистора приобретает более красивый вид. Точней не так. Длина всех проводников в обвязке транзистора должна быть как можно короче, чтобы в них различных паразитных наводок было как можно меньше.


Тут стоит супрессор на 18 вольт параллельно подстрочному резистору и несколько обычных резисторов в делителе затвора. Так же на ноге истока параллельно питанию схемы сидят девять керамических конденсаторов по 10 мкФ, в теории должно быть 90 мкФ, а по факту 73 мкФ. MOSFET транзитор должен размещаться на большом радиаторе, так как нагрев в процессе работы будет адский. Дроссель по питанию намотан на ферритовом 25 мм кольце и имеет 20 витков проводом 1 мм. Были попытки намотать дроссель на обычной керамике, но работа схемы при этом выглядела без изменений. Ферритовое кольцо компактней и в теории должно фильтровать ВЧ помехи идущие от "Факельника" к блоку питания.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Справа от транзистора разместился непревзойденный конденсатор КСО. В переводе аббревиатуры называется "конденсатор слюдяной опрессованный", если в конце стоит буква Т то он еще и термостойкий. В детстве я такие артефакты на помойку выкидывал, не подозревая что современные пленочные конденсаторы обладают собственной индуктивностью и диэлектриком который греется на высоких частотах. Кроме того что внутри конденсаторов КСО находится слюдяной диэлектрик, так тут еще и обкладки состоят из настоящего серебра, правда его тут с гулькин нос, но тем не менее.


В общем когда мне понадобились такие высокочастотные конденсаторы, под рукой их конечно не оказалось. Небольшое количество для экспериментов мне прислал Юрий Попов, за что ему огромное спасибо. В дополнении к конденсаторам в почтовой коробке оказались детали к искровой катушке Тесла и многие другие ништяки, включая радиолампы. На цоколе одной из них есть надпись известного американского завода Westinghouse, это прямо коллекционный экспонат. Вообще мне по душе всякие старые радиодетали, потому в очередной визит на местный радиорынок я скупил все конденсаторы КСО которые там были. Как говориться: запас карман не жмет, положу их в сейф и буду нырять в них как Скрудж Макдак в свое золото)


Так как схема у нас резонансная и ее нужно будет иногда подстраивать, добавим в параллель КСО-шке пластинчатый воздушный конденсатор переменной емкости, которая составляет от 10 до 940 пФ.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Самые важные элементы в конструкции генератора. Контурная катушка индуктивности и контурная емкость. Начнем с индуктивности. Моталась она на керамической основе от какого-то советского радиопередатчика. Использовать в этом деле сантехнические трубы не рекомендую, пластик будет нагреваться ВЧ полем и вносить лишние потери в работу схемы. Индуктор имеет диаметр 35 мм, содержит 9 витков и намотан медным проводом диаметром 1.5 мм. Шаг между витками в высокочастотной технике используют для уменьшения паразитной межвитковой емкости внутри катушки индуктивности. При намотке таких вещей применяют посеребренные проводники, чтоб уменьшить скин-эффект возникающий при протекании переменного высокочастотного тока. Это уменьшает нагрев и в следствии улучшает характеристики контура.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Серый конденсатор. В данной схеме он не простой. К15У - это хитрая керамическая емкость которая имеет большую реактивную мощность. Грубо говоря это мощный конденсатор, который легко работает с большими переменными токами высокой частоты. У меня наверное со временем развилась какая-то болезнь, но при виде кучи конденсаторов у одного из торговцев черным деревом на радиорынке, тут же скупил все! Что касается точности, то 100 пФ значит 100 пФ несмотря на указанное 20-ти процентное отклонение.


Использовать конденсаторы КВИ-2 и КВИ-3 в схеме "Факельника" не рекомендую из-за их чрезмерного перегрева в процессе работы. Диэлектрик у них не предназначен для работы с такими высокочастотными токами.


Один знакомый прислал мне пару фоток, где у него КВИ-2 прекрасно выгорали как семечки. Что касается КВИ-3, то тут та же беда. Для сравнения, два конденсатора рассчитанные на одно и то же напряжение. Только у К15У емкость на 70 пФ меньше и при этом он по габаритам в два раза больше. Здесь размер как бы имеет значение) Вообще для этих дел идеально подойдут вакуумные конденсаторы, в них вообще нет диэлектрика. Нет диэлектрика - нет потерь, нет потерь - нет проблем. Только с габаритами тут выходит заминочка.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Следующий и последний элемент схемы факельного генератора это четвертьволновой резонатор. Грубо говоря это длинная линия в которой волны накладываются друг на друга, многократно усиливаются и вырываются в виде высоковольтного факела. В идеале его нужно мотать на керамической основе, но у меня она оказалась коротковатой для укладки нужной длинны провода. Потому в ход пошли сантехнические трубы диаметром 32 мм. Тут намотано 70 витков проводом 1 мм. На этой замечательной ноте рассмотрение отдельных частей схемы генератора можно считать исчерпывающим.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Теперь можно переходить к настройке. Вкратце про схему. Это обычный однотактный усилитель выполненный на одном полевом транзисторе. У него есть цепь смещения затвора, Г-образный фильтр, резонансный контур и делитель напряжения с положительной обратной связью на затвор, который превращает усилитель в автогенератор.


В начале нам необходимо отключить резонансный контур от схемы и выставить напряжения смещения на затворе. Для этого включим блок питания и установим на нем напряжение 20 вольт и ток скажем 3 ампера. Вставляем часовую отвертку в подстро́ечный резистор и начинаем его крутить в разные стороны. Наша задача поднять напряжение на затворе до такого уровня, когда ток покоя данного усилителя будет равен 100 миллиамперам. Напряжение при этом составило 3.6 вольта. Все, цифровой блок питания нам больше не понадобится, жалко если сгорит.


Заменим его импульсным блоком питания от ноутбука с напряжением 19 вольт и заявленным выходным током в 3 ампера. Интересно, но на активную нагрузку в виде нихромовой нити выходной ток равен 4 амперам, а напряжение просаживается до 10 вольт. А вот при работе с "Факельником" и напряжение что нужно, и ток выходит на ампер больше заявленного. Блоки от ноутбуков всегда удивляли своей выносливостью.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Что касается работы генератора, то все измерения в цепи питания рекомендую производить исключительно стрелочными приборами. Это связано с тем, что под воздействием высокочастотных полей все вокруг сходит с ума: вольтметр, амперметр который клещи, амперметр который китайский, разные электронные часы. Сходят с ума осветительные приборы, видеокамеры и люди, многие среди нас давно чокнулись, потому устройство действует не на всех. Шутка!

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Вернемся к настройке устройства. Чуть ранее мы настроили ток покоя усилителя, теперь пора присоединить контур вместе с емкостным делителем напряжения и обратной связью.


Для начала индуктивность намотаем как можно больше, скажем 10 витков и по мере настройки будем их отматывать, если нужно. Как определиться с необходимой емкостью конденсатора? Берите 100 нФ и не ошибетесь. Проще отмотать пару витков от катушки индуктивности, чем каждый раз покупать новый конденсатор с другой емкостью. А шаг у них довольно большой, по 50 пик и выше.


Первое время пробовал подбирать емкость переменным конденсатором. Но из-за малого расстояния между пластинами их начинало шить высоким напряжением. А это не есть хорошо, так как он напрямую соединен с затвором транзистора. На многих форумах утверждают что после пробоя затвора высоким напряжением MOSFET моментально отправляется на помойку, но у меня все работает, шьет и работает. В дальнейшем этот конденсатор был вынесен на нижнее плече емкостного делителя напряжения, так безопасней и он как бы не для того был создан.


Отмотав один виток от контурной катушки индуктивности, мы смогли найти резонанс. Это выражено по максимальной амплитуде сигнала на осциллографа, максимальному току потребления на амперметре и по максимальному отклонению стрелки индикатора электрического поля. Напряженность в горячей точке контура будет настолько высока, что если коснутся ее отверткой то можно вытягивать довольно длинные толстые дуги. Конечно же соблюдая при этом все меры безопасности!

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Индикаторов для измерения полей в процессе экспериментов использовалось два. Первый, что в классическом исполнении реагирует исключительно на электрическое поле и в зависимости от его напряженности будет отклонятся стрелка на шкале микроамперметра. Схема тут абсолютно не требует дополнительного питания.


Вкратце о работе стрелочного индикатора электрического поля. Сигнал, который наводится в антенне через разделительный конденсатор С1 поступает на диодный детектор построенный по схеме удвоения напряжения. Диоды здесь применены высокочастотные Д405. В результате на их выходе формируется постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности сигнала поступающего на антенну. Конденсатор С2 является накопительным. Переменным резистором можно установить необходимую чувствительность устройства в процессе работы.


Второй прибор более современный. Но он уже реагирует на электромагнитные поля и в зависимости от их плотности по возрастанию будут загораться светодиоды, а питается он от батарейки типа крона.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Современная реализация индикатора электромагнитного поля представляет собой прибор, построенный на кучке микросхем. Это устройство не найти в сети всемирной паутины, им поделился один хороший человек, который специализируется в сфере аналоговых металлодетекторов.


Схема устройства довольно проста. На быстродействующем операционнике MC33174 построен усилительный и детектирующий каскад, сигнал с которого поступает на компараторы микросхемы LM339, компараторы открываются по очереди и поступают на микросхему логики "исключающее или", которая хитрым образом зажигает индикацию только по одному светодиоду. Мало потребляющий таймер LMC555 формирует отрицательное напряжение для работы операционника и компаратора. Давайте закажем несколько плат на сайте Pcbway и посмотрим как это устройство работает на практике. Архив со всеми полезностями можно скачать тут.


После того как все спаяно, важно намотать хорошую катушку с индуктивностью в 15 мГн и пропитать ее эпоксидом для жесткости. Размер катушки: внутренний диаметр 34 мм, внешний 42 мм, а высота намотки 8 мм. Предпочтительней делать плоскую намотку, но у меня не нашлось нормальной приспособы для этих дел. Плата спроектирована под корпус Z14. Данный детектор был разработан для определения плотности электромагнитного поля в катушках металлодетекторов.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Вернемся к факельнику. Катушку индуктивности с её ВЧ полем можно смело называть индуктором, так как внутри него можно спокойно нагревать металлы. Не до красна правда, но иголка разогревается достаточно чтобы воспламенить спичку. При длительной работе болт, который крепит керамику к основанию стеклотекстолита прожег в нем черное пятно.

О напряженности поля в индукторе можно судить по неоновой лампочке, которая ярко вспыхивает вблизи горячего конца контура. Часто пользуюсь неоновыми лампочками для определения напряженных мест, напрягает когда схема может пробить если дотронутся куда не нужно.


И так, мы настроили резонанс в контуре, теперь наша задача намотать резонатор с конца которого будет вырываться тот самый факел ради которого мы тут собственно и собрались.


Прежде чем мы перейдем к этой части, давайте посмотрим как в поле индуктора зажигаются высокочастотные спектральные лампы ВСБ-2. Для тех кто впервые про них слышит, это такие ампулы из кварцевого стекла, внутри которых находятся различные химические элементы.

К примеру, натрий будет светить желтым светом, а галлий сиреневым. Каждый химический элемент излучает свой спектр с узкими атомными линиями, которые используются для калибровки различных спектрофотометрических устройств. Думаю на эту тему будет отдельный фильм, там есть что рассказать.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Давайте проведем расчет длинны провода четвертьволнового резонатора. У нас известна рабочая частота 10.84 мГц. Воспользуемся простой формулой для определения длинны волны. Для этого скорость света нужно поделить на частоту, получаем 27.6 метра. Делим результат на 4 и получаем необходимую длину провода для четвертьволнового резонатора.


Дальше берем рулетку, отмеряем нужный кусок провода согласно расчетам и наматываем его на керамическую оправку. В принципе все просто, если бы не одно, но! Так как провод при намотке укладывается виток к витку, у нашего резонатора появляется межвитковая емкость, которая может увести частоту и делать из него катушку, в которой будет происходить черт пойми что.


Разряды в итоге вышли очень маленькие. Домотаем еще провода и посмотрим что поменяется. Разряды стали толще и длинней. Дальше была взята сантехническая труба диаметров 32 мм и на нее намотано примерно метров 10 провода. Отматывая по витку визуально проводим наблюдение за величиной факела. На определенной длине провода схема была согласована и огонек с легкостью вырывался с терминала резонатора. Отсюда вывод: много провода - плохо, мало провода - тоже плохо. Мотаем заведомо больше витков, отматываем и наблюдаем за работой устройства.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

На схеме это выглядит как согласование антенны с задающей частотой контура. Один конец резонатора не совсем висит в воздухе, он создает емкость между свободным концом и землей. В общем тут все сложно. Мне в первые довелось работать с такими высокими частотами и все что вы видели ранее, настраивалось исключительно экспериментальным путем.


У кого-то может возникнуть вопрос. Имеет ли значение в какую сторону мотать четвертьволновой резонатор. Отвечаю - нет! Что по часовой, что против часовой, факел был практически одинаковым. Идеальной настройкой системы можно считать тогда, когда вся энергия с контура передается прямиком в резонатор, многократно усиливаясь по амплитуде, что в результате приводит к вырыванию факела с конца терминала. Резонанс тут настолько острый, что простое влияние руки, создающая дополнительную емкость, сносит его на нет. На самом деле частоты в 10 мГц не такие уж и большие, но все настолько тонко и критично.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

В процессе работы MOSFET транзистор вместе с массивным радиатором будут сильно нагреваться, а пирометр показывал температуру от 80 до 100 градусов. Контурная катушка индуктивности греется примерно так же. Конденсатору К15У такие высокочастотные токи вообще нипочем, нагревается до 40 градусов. Отсюда вывод: что радиатор вместе с контуром нужно охлаждать, но тут есть одно но, в процессе работы поток воздуха будет сдувать факел. Потому лучше пусть схема три минуты работает и три обдувается.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Некоторые особенности и предостережения при работе с устройством. Все настройки, которые были показаны ранее проводились с напряжением питания схемы не превышающие 20 вольт. Этого достаточно чтобы получить факел размеров в сантиметр - полтора. Из-за большой напряженности поля вокруг резонатора, часто начинал мигать свет на осветительных приборах, там этим делом управляет процессор и ему становится плохо. Один человек говорил, что у него паяльная станция сгорела рядом с таким генератором. У меня же на фотоаппарате поле влияло на объектив и его электронную систему фокусировки.


Отсюда вывод: все измерения при настройке следует проводить дистанционно, не подключая щупы к отдельным частям схемы. Есть риск спалить осциллограф.


Так же старайтесь не касаться проводов питания и любых металлических предметов рядом с работающим генератором, есть риск получить ожог высокочастотным током, который в них наводится. Пока делал эксперименты с передачей энергии без проводов, все пальцы пообжигал. В квартире при этом стоял запах жареной курицы. Приготовление себя довольно интересное занятие, но такие вавки довольно долго заживают.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Передача энергии без проводов. Так как ранее мы намотали два практически идентичных резонатора, то по теории они должны работать в резонансе друг с другом. Это хорошо видно по горячей длинной дуге, которая тянется с нижней части никуда не подключенной катушки. Если тут наводится такая энергия, то ее можно использовать для питания какой-нибудь лампочки.


Подключаем ее к контактам катушки и видим, что ничего не горит. С проводов при этом продолжают тянутся довольно горячие дуги. Сопротивление в виде лампочки параллельно катушке похоже ухудшает ее добротность и потому ничего не выходит.


Если подключить ее последовательно с резонатором, то это кардинально все меняет. Конец лампы подключается на землю. Тут главное правильно подобрать расстояние между катушками, иначе нить накала перегорит. Если к земляному концу лампы коснутся рукой, через отвертку конечно же, чтобы ожоги не получить, то лампа тут же загорается, при этом через несколько секунд от ВЧ токов начинает активно нагреваться палец изнутри. Эффект микроволновки так сказать.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Многие писали в инстаграме, что ко мне домой вот-вот пожалуют радиочастотные службы на чашку чая с судовыми письмами. А ведь интересно, можно ли считать факельник радиопередатчиком? В проверке этого мифа мне помог один радиолюбитель, с которым мы живем практически по соседству, примерно в 5-ти километрах друг от друга. Он прямо фанат своего дела, у него дома куча различного оборудования, антенн и прочего интересного для выхода в радио эфир, его сканирования и прослушивания.


Мы с ним скоординировались и ровно в назначенное время начался эксперимент. Прием осуществлялся на USB приёмник RTL-SDR. Грубо говоря это такая штуковина, которая позволяет оцифровать и передать на компьютер кусок радиодиапазона, который комп обрабатывает и выдает картинку в виде водопада, где видно любые колебания что происходят в эфире. На частоте 11 мГц на протяжении всего испытания не было ни единого шороха. Прибор включали и выключали. На водопаде чистота и это несмотря на то, что в передатчик вкачивается почти 200 Вт мощности, с потерями на нагрев правда, но то такое. Для примера, старенькая игрушечная рация "Моторола" имеет мощность передатчика всего лишь в 0.5 Вт, но при этом пеленг пытался пробиваться с расстояния в 5 км.


Отсюда вывод: факельник способен забить эфир разве что вашим соседям по дому, которые слушали радио или смотрели футбол по телевизору. Потому радиочастотные службы могут спать спокойно. В отличии от моих соседей.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Переходим к самой интересной части программы. Какое же максимальное напряжение можно подавать на схему генератора? На форумах внятного ответа я не нашел, а проверить это имея регулируемый блок питания как два пальца. С увеличением напряжения растет длинна факела и незначительно вырастает ток потребления. Преодолев отметку в 50 вольт начал мигать свет. Помигал и перестал. Дальше двигаться нет смысла, просто наблюдал как долго оно проработает.


Как и полагается, все сгорело. Теперь по крайней мере понятно верхнюю границу мощности устройства, которую преодолевать не стоит. Настоящий джентльмен всегда и с интересом оценит разрушения, вызванные его экспериментом. Главное все делать в очках!

Температура радиатора составила градусов 200. Реактивная тяга с под ног транзистора заровняла текстолит, оставив черные следы. Закоптился так же радиатор, расплавился припой на smd конденсаторах. Ситуация с транзистором не совсем понятна, похоже переход сток-исток не выдержал издевательств, та как именно между этими ногами образовался прогар.


Меняем сгоревшую деталь и возвращаем генератор обратно в строй. Довольно компактное получилось устройство, ему не хватает только защиты от перегрева. Можно поставить на радиатор биметаллический датчик температуры, который будет размыкать цепь питания. Это важно, мосфеты как показала реальная практика сильно боятся перегрева.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Теперь давайте рассмотрим какие терминалы лучше использовать для выхода факельного разряда. Первый и самый тонкий это платиновая проволока, второй вольфрамовый электрод для сварки, третий вольфрам-ториевый электрод и четвертый это быстрорежущее сверло.


И так, платина в первые секунды начинает плавится, несмотря на то, что температура ее плавления почти 1800 градусов. Не подходит. Дальше вольфрам-ториевый электрод, вольфрамовый электрод и быстрорежущее сверло. Сказать что между ними есть какое-то отличие в работе, это ничего не сказать. За исключение вольфрам-ториевого электрода. Когда он прогреется, радиоактивный торий слегка ионизирует атомы воздуха, тем самым облегчая выход разряда из терминала. Температура плавления вольфрама сумасшедшая — 3422 °C, это абсолютный чемпион по тугоплавкости из всех существующих металлов.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Теперь давайте посмотрим как в высокочастотном поле загораются различные газоразрядные лампочки. Лампу дневного света мы уже видели, а ультрафиолетовую нет. Свечение у нее какое-то зелено-голубоватое что ли, на нее лучше долго не смотреть, а то и ослепнуть можно. Лучше возьмем что-либо попроще, это неоновая газоразрядная лампа ТН-30. У нее цвета переливаются из синего в красный, из красного в синий, довольно красиво. Спектральная лампа ЛТ-2 с содержанием талия. Оранжевым светит не талий, а тот же неон в качестве буферного газа. Разноцветные неонки. В общем набросал под факельник всего что было в хозяйстве.


Как по мне, самое красивое в этом всем эксперименте, это наблюдать как светятся различные экзотические лампы в необычной высокочастотной среде. Я не знаю что там происходит с яйцами в штанах, но злоупотреблять здоровьем своих соседей, а уж тем более своим, с такими высокочастотными полями в течении длительного времени не стоит.

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Этот выпуск снимался около двух месяцев, а материала было отснято намного больше чем было показано. В дальнейших планах, куча интересных проектов. Ламповый факельник, различные спектральные лампы в ВЧ полях и прочий беспредел. Если все пойдет по плану конечно. Как было сказано в одной советской хронике...

Генератор факельного разряда Электроника, Наука, Сделай это, Физика, Как это сделано, Видео, Длиннопост

Для справки. Этот выпуск и возможно два следующих появились благодаря людям в инстаграме, которые поделились своим опытом, материалом и знаниями в разных областях науки и техники. Прям как то название в том советском журнале "Наука и техника". Я то на самом деле обычный двоечник, который мало что учил в школе пытаясь понять как работает мир вне страниц книг и рамок школьного дневника.

Архив с гербер-файлами и прочими полезностями

Наш Instagram

Показать полностью 24 1
Отличная работа, все прочитано!