Autopsie d'un Crayon électrique

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dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous

Suite à une demande de j.f. , je vous présente l'autopsie d'un crayon électrique.

Le principe de fonctionnement est le suivant:

Une pointe (carbure) grave le métal par brûlure à l'aide d'un arc électrique.

Le circuit passe par la pièce, comme en soudage. (donc pince de masse)

La vibration de la pointe permet de couper/établir le circuit électrique, le courant passant par la pièce. C'est le même principe que la soudure à l'arc, sauf qu'ici, la tension (Volts) n'est pas suffisante pour maintenir l'arc, il est donc crée par chaque retrait de la pointe (rupture du circuit).

La vibration quand à elle est générée par le coulissement de la tige qui supporte la pointe.

Elle est poussée vers le bas par un ressort ; lorsque le courant passe dans la bobine, la tige est tirée vers le haut par l'électro-aimant, ce qui amène la pointe à ne plus toucher la pièce ; rupture du circuit électrique, donc retombée de la pointe qui n'est plus attirée par la bobine.
et ainsi de suite.

L'écrou de 6 permet d'ajuster l'entrefer (écart entre le noyau de la bobine et le dessus de la tige) afin de régler la vibration.

L'ensemble est alimenté en 12 V alternatif via un simple transfo de 30VA

Le schéma:

0411.jpg

Quelques photos de l'intérieur

0111.jpg

0211.jpg

Le boîtier électrique (maison), on peut difficilement faire plus simple !

0311.jpg

Une petite vidéo


Le coté intéressant de cet outil, est qu'il permet de marquer des pièces très dures, vu qu'il n'a pas à 'rentrer' dans la matière. Le marquage peut par contre être enlevé à la brosse métallique rotative ou par polissage, mais ça tient quand même très bien. Toutes mes fraises et PO sont marqués de cette manière. L'autre avantage et que c'est moins destructif qu'une gravure en profondeur, on peu donc l'utiliser sur des pièces qui seront peintes sans que cela laisse de trace.

Ce petit accessoire ne doit pas être trop difficile à refaire, et c'est super pratique.

++
David
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Merci beaucoup.
Très instructif. C'est un court circuit "haché". On peut en effet s'en faire un.
Reste à voir si ce n'est pas plus "efficace de l'acheter; tout dépend du prix.

Pour des marquages plus fins, sur les petites pièces et afin de ne pas faire de trop grosses marques à cause de trop grosses intensités ne peut on pas en faire un en courant continu et avec un condensateur pour améliorer l'étincelle sans qu'elle chauffe trop en quelque sorte. Est ce une c....?
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #3
SULREN a dit:
Pour des marquages plus fins, sur les petites pièces et afin de ne pas faire de trop grosses marques à cause de trop grosses intensités ne peut on pas en faire un en courant continu et avec un condensateur pour améliorer l'étincelle sans qu'elle chauffe trop en quelque sorte. Est ce une c....?
Je doit préciser que ma pointe est TRES vielle, et pas très pointue ! cela explique surement la largueur de la gravure.

Je pense qu'on pourrait simplement utiliser un transfo 6/12 V et avoir ainsi 2 tensions. Le pb c'est que ça sert aussi à faire vibrer la pointe, et qu'il faudrait re-régler l'entrefer à chaque changement de tension, sinon pas assez de 'pèche' sur l'électro-aimant pour vaincre le ressort. Il faudrait séparer la gestion de la vibration et de l'arc.

Mais l'électronique est moi ... :)

Autre souci, pour écrire petit avec un truc qui te vibre dans la main, c'est pas évident :-D

J'ignore si ça se trouve encore dans le commerce, ni à quel prix, celui la date de 1950 :)

++
David
 
P
pegase
Apprenti
11 Août 2007
246
haute loire
interressant ça ..... j ai un pote electronicien .... :P faut que je lui cause de ça pour voir si il peut m en fabriquer un .....

personne a un petit plan avec les differents elements a utiliser ... ??? (j suis une bille en electro ... :oops: )
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 394
Morlanwelz
en DC ça marcheras pas !! il faut du AC pour l'electroaimant !!!


sinon la meme chose avec une pointe fixe sans electroaimant , mais alimenter en courant DC moduler en pwm :wink:
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #8
:?: :?: :?: pourquoi se compliquer la vie avec de l'électronique !!

c'est juste fait pour marquer des pièces, par contre, on pourrait peu être l'utiliser en CN, dans ce cas c'est la machine qui effectue le contact pointe/pièce via le Z, plus besoin d'électro. et on pourrait écrire sur le principe des caractères faits de suite de points, on doit pouvoir obtenir une bonne finesse d'écriture.

Sur ma vidéo, je précise aussi, que je voulais justement que ça soit bien visible, donc j'ai insisté ...
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
en DC ça marcheras pas !! il faut du AC pour l'electroaimant !!!
Je pense qu'en DC l'électroaimant fonctionnerait encore mieux car il n'y aurait pas les pertes par courant de Foucault (celui de ton démarreur de voiture colle bien en 12V).
Ce n'est pas le 50 Hz qui fait faire des allers retours à la pointe, mais le fait que le circuit se coupe et se rétablit. Une sonnette électrique en quelque sorte.

Mais ce n'était pas pour cela que je parlais de DC. C'était pour pouvoir provoquer les étincelles avec un condensateur. Je faisais l'hypothèse qu'elles étaient ultra-rapides et qu'elles pouvaient marquer finement sans trop fondre le métal autour de l'impact. Mais:
- Dabord cela reste à prouver
- D'autre part on a quand même besoin d'un électroaimant pour "agiter" la pointe, alors comment brancher ce condo en plus? Ce n'est pas un bon plan.

Par contre j'ai entendu dire que les gros condensateurs pouvaient être utilisés (je ne l'ai encore jamais fait) pour souder des tiges très fines sur du métal. L'étincelle colle la tige sur la pièce sans avoir à la chauffer ... un peu comme quand on colle l'électrode de la soudure à l'arc.
Tout cela mérite d'être essayé mais il faut du temps. Le manque de temps est l'ennemi, même pour les retraités!

on pourrait peu être l'utiliser en CN
En CN j'ai bien peur que cela ne marche pas. Il faut juste provoquer le contact, donc une l'étincelle qui fait une petite brûlure et se barrer au plus vite (c'est ce que fait l'électroaimant). Si tu touches trop longtemps "ta pointe et ton transfo vont chauffer comme un bouc, ta pointe va coller... tu seras mal quoi!".
C'est le même principe que l'électroérosion il me semble: une série d'étincelles et je crois qu'en EE elles ont faites avec un condensateur. Les kadors de ce domaine vont nous le dire.
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #10
SULREN a dit:
on pourrait peu être l'utiliser en CN
En CN j'ai bien peur que cela ne marche pas. Il faut juste provoquer le contact, donc une l'étincelle qui fait une petite brûlure et se barrer au plus vite (c'est ce que fait l'électroaimant). Si tu touches trop longtemps "ta pointe et ton transfo vont chauffer comme un bouc, ta pointe va coller... tu seras mal quoi!".
En faisant un aller retour rapide en Z sur quelques 1/10 ieme ?

Si la CN n'est pas assez rapide, inverser le fonctionnement ressort/electro, piloter l'électro par la commande de M/A broche en poussant la pointe via l'électro ?

Bon, je n'ai pas encore ma CN, mais l'idée me turlupine.

++
David
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 324
FR-57330 Moselle
Merci dh42 pour ce cours de technologie.
Si il n'est pas trop tard, peux tu préciser le diamètre du fil de la bobine , le diamètre du noyau , le diamètre extérieur et la hauteur de la bobine ??C'est pour avoir une idée du nombre de spires.

Merci
Cordialement
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #12
Charly 57 a dit:
Merci dh42 pour ce cours de technologie.
Si il n'est pas trop tard, peux tu préciser le diamètre du fil de la bobine , le diamètre du noyau , le diamètre extérieur et la hauteur de la bobine ??C'est pour avoir une idée du nombre de spires.

Merci
Cordialement
Je te dis ça dans un moment, le temps de finir de manger (et si il n'y a pas 1m de neige :wink: ) Je verrais si j'obtiens une valeur en ohm aussi
 
J
j.f.
Compagnon
22 Déc 2007
6 443
19
Merci dh42.

Très intéressnat.

Pour la bobine et le noyau, on doit pouvoir se servir de celle d'un relais se type automobile. Mais ce serait alors du DC obligatoire.

Il y a aussi les bobines de sonettes et les relais AC 24V...


Soudure par condensateur : il y a eu un petit article là dessus dans le magazine Elektor. Pour souder des languettes sur accumulateurs NiCad.
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #14
hauteur bobinage: 17.10 mm
Ø dernière couche: 19.9 mm
Ø avant dernière couche: 18.6 mm
Ø fil avec vernis 0.76 mm
Ø noyau (approximatif): 9 mm

R = 2.3 Ω

Note: la dernière couche n'a que 9 spires celle du dessous 21 ou 22

Bonnes expérimentations :wink:
++
David
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #15
j.f. a dit:
Soudure par condensateur : il y a eu un petit article là dessus dans le magazine Elektor. Pour souder des languettes sur accumulateurs NiCad.
Ça pourrait bien m'intéresser, j'ai voulu souder à l'étain sur une pile de carte mère car il n'y avait pas la place pour un support de pile (PC portable modifié), au bout d'un certain temps de chauffe au fer à souder, je l'ai pris par la tête (la pile) ; obliger de trouver une pile avec languettes pré-soudées :???:
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #16
j.f. a dit:
Il y a aussi les bobines de sonettes
C'est la première idée qui m'est venu quand je l'ai démontée pour voir comment ça marchait :wink: mais il faut être assez vieux pour avoir connu autre chose que les "machins" électroniques :-D
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #18
merci, je regarderais ça plus tard, à cette heure ci, je ne parle plus anglais :-D

Quelques photos de plus du crayon

La partir fixe
0511.jpg

0611.jpg

La bobine et sa fixation
0711.jpg

La tige plongeuse:
0811.jpg

Compte tenu de son mode de fixation, le noyau doit faire moins de 9 mm ; il doit y avoir un épaulement du coté libre du noyau pour que la bobine reste en place (mais c'est grippé et je n'ai pas de micro-clef à ergots .. :) )

++
David
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #21
on dirait qu'il utilise un fil de cuivre en guise de pointe :shock: ça ne doit pas vibrer aussi fort que le mien, ou alors la pointe descend vite si on grave sur du chien.
 
J
j.f.
Compagnon
22 Déc 2007
6 443
19
Ah oui, exact.

Mais bon, là, dodo !

Bonne nuit !
 
bois.debout
bois.debout
Compagnon
7 Juil 2008
2 144
Paris
Bonsoir,

Merci dh42 d'avoir présenté cela.
C'est sympa d'avoir démonté ton stylo pour les photos !
Bonne idée : il y a longtemps que je cherchais ce genre de truc :-D

Sur ce site (difficile à ouvrir) les pointes sont en carbure de tungstène : http://www.tracamatrix.com/
Je me demande bien quel truc on pourrait bien détourner pour cet usage... :eek: :?: :?:
À propos, quel est le diam. de cette pointe ? 2 mm, 2,5 mm ?

Je ne pense pas que l'écrou de 6 serve à régler l'entrefer car il est solidaire de la tige, mais simplement de contre-écrou pour maintenir la rondelle en fer avec le méplat.
Pour le réglage d'entrefer, on doit plutôt se servir des deux vis qui fixent la pièce en fer (qui tient la bobine) sur l'équerre en alu (ou zamak ?) car les trous de cette équerre sont oblongs.

Maintenant, au dodo, mais j'aurais sûrement d'autres questions...
 
dh42
dh42
Compagnon
4 Sept 2009
5 824
Près de St Etienne (42)
  • Auteur de la discussion
  • #24
bois.debout a dit:
Bonsoir,

Merci dh42 d'avoir présenté cela.
C'est sympa d'avoir démonté ton stylo pour les photos !
Bonne idée : il y a longtemps que je cherchais ce genre de truc :-D

Sur ce site (difficile à ouvrir) les pointes sont en carbure de tungstène : http://www.tracamatrix.com/
Je me demande bien quel truc on pourrait bien détourner pour cet usage... :eek: :?: :?:
À propos, quel est le diam. de cette pointe ? 2 mm, 2,5 mm ?

Je ne pense pas que l'écrou de 6 serve à régler l'entrefer car il est solidaire de la tige, mais simplement de contre-écrou pour maintenir la rondelle en fer avec le méplat.
Pour le réglage d'entrefer, on doit plutôt se servir des deux vis qui fixent la pièce en fer (qui tient la bobine) sur l'équerre en alu (ou zamak ?) car les trous de cette équerre sont oblongs.

Maintenant, au dodo, mais j'aurais sûrement d'autres questions...
Bonsoir (jour) bois.debout

Pour ma part, comme il y a longtemps que je n'ai plus de pointe, j'utilise un bout de clou à béton, qui semble plutôt coriace ! et ça marche bien. Ø 2 mm

Pas eu de pb. pour ouvrir le site, ça corresponds bien au StarArc, mais à près de 300€ HT, pour un amateur ça vaut vraiment le coup de se pencher sur le problème, à moins de passer ses journées à faire du marquage pour le rentabiliser !. Un petit tour et une perceuse devraient suffire et le bobinage n'est pas si fin ni long qu'on ne puisse le faire facilement :wink: Il n'y a que le transfo à trouver 220/12V 20 à 40 VA

Oui, tu a raison pour le réglage de l'entrefer, je l'ai compris en continuant le démontage.

J'espère que tu a aimée la deuxième vidéo du tournage des raccords :wink: Je complèterais la 'série' avec le fraisage du 6 pans maintenant que mon diviseur est réparé.

++
David
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Bonjour,
Bois.debout a dit:
Sur ce site (difficile à ouvrir) les pointes sont en carbure de tungstène : http://www.tracamatrix.com/
Je me demande bien quel truc on pourrait bien détourner pour cet usage...
Si je me fais un stylo électrique un jour et si le carbure de tungstène convient pour la pointe, j'utiliserai tous les petits forets carbure que j'ai cassés, du genre de ceux pour percer les circuits imprimés: queue de 3,2mm.
Il suffit de meuler pour rendre pointu le moignon de mèche qui reste.

Merci J.f. pour les liens sur la soudure par condensateur.
 
bois.debout
bois.debout
Compagnon
7 Juil 2008
2 144
Paris
Bonjour dh42,

C'est bizarre, je n'arrivais plus à ouvrir la page des stylos marqueurs dans Firefox, mais les autres pages, oui. Là, je réussis à nouveau, mais dans Internet Explorer... Les mystères de l'informatique !

Comme pour beaucoup de projets, on ne peut pas toujours les réaliser immédiatement. Dans ce cas, je prends une boîte et je commence à rassembler le matériel nécessaire, au fur et à mesure des découvertes de pièces de récup qui pourraient faire l'affaire. Lorsque j'ai ce qu'il faut, je me lance.
Pour le stylo, pas trop de problème. Il faut surtout trouver du fil émaillé de la bonne section. Je vais rechercher ça sur des vieux transfos.
Pour l'alim, j'ai ce qu'il faut en transfos 12 V

Oui, j'ai adoré ta vidéo : J'ai l'impression d'en apprendre toujours un peu plus. Lorsqu'on voit faire, ça a l'air couler de source, mais est-ce que ce sera aussi évident lorsque mon petit tour sera en état ? On verra bien...
En tous cas, merci pour ces reportages très instructifs et merci par avance pour les prochains :-D

SULREN a dit:
...Si je me fais un stylo électrique un jour et si le carbure de tungstène convient pour la pointe, j'utiliserai tous les petits forets carbure que j'ai cassés, du genre de ceux pour percer les circuits imprimés: queue de 3,2mm...
Merci Sulren pour l'idée, je vais fouiner dans mes "archives". Si je ne trouve pas, je prendrai un clou à béton, comme dh42.

Pour J.F. :
Ce sujet sur la soudure par condensateurs de piles CdNi pourrait bien intéresser Phil916. Je crois qu'il cherchait cela dans Soudure par points... Transfo de micro-ondes.
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Je crois qu'il cherchait cela dans Soudure par points... Transfo de micro-ondes.
On ne joue pas là dans la même classe de niveau d'énergie.
- La soudure par condensateur apporte peu d'énergie pendant un temps très court, même avec une batterie de gros condensateurs. Cela va bien pour souder un fil fin, un pied de cadran de montre (je sais que des horlogers cherchaient à faire cela, afin d'éviter la soudure en chauffant).
- La soudure avec le transfo de micro-ondes apporte 1500 W à 2000 W et pendant presque aussi longtemps qu'on veut. On peut faire fondre des tôles entre les électrodes.

PS: Si on a le droit de glisser des forets carbure queue 3,2 mm dans une enveloppe normale avec le timbre à 0,53 centimes je peux t'en envoyer 3 gratos.
 
bois.debout
bois.debout
Compagnon
7 Juil 2008
2 144
Paris
SULREN a dit:
...On ne joue pas là dans la même classe de niveau d'énergie...
...PS: Si on a le droit de glisser des forets carbure queue 3,2 mm dans une enveloppe normale avec le timbre à 0,53 centimes je peux t'en envoyer 3 gratos.
Bonjour Sulren,

Je ne fais pas de confusion, mais c'était simplement pour répondre à l'allusion de J.F. sur ce type de soudure...

Merci pour ta proposition, c'est vraiment sympa. :-D
Mais, par chance, je viens de retrouver dans la boîte à forets fichus, deux petites queues de fraises carbure cassées. J'avais dû les garder parce que "ça peut toujours servir" !...
 
SULREN
SULREN
Compagnon
27 Jan 2009
3 228
FR-31 Communauté des Hauts Tolosans
Bonjour,
Ce n'est pas le même usage.
Là on est dans la gravure par micro-fraise.
Le marquage sur du verre par exemple se voit très bien parce qu'il apparaît en dépoli.

Une gravure fine sur de l'acier se voit mal, à moins d'être profonde, alors que le marquage électrique se voit très bien, bien qu'il ne soit que superficiel.
 
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