По самым важным параметрам, таким как:
- соотношение цены и качества,
- приемлемая мощность,
- хорошо отлаженная технология изготовления,
- простота электронного регулятора
- коллекторные микромоторы пока опережают бесколлекторные и используются в большинстве зуботехнических операций.
Число оборотов
Основными показателями, по которым техники обычно выбирают бормашину, являются:- скорость (число оборотов);
- мощность;
- усилие (крутящий момент).
Фирмы используют завышенную цифру как маркетинговый ход, отвлекая внимание потребителя от других параметров, по которым они проигрывают. На деле 35-40 тыс. оборотов вполне достаточно для выполнения практически всех зуботехнических работ. Например, твердосплавные боры и фрезы рассчитаны на скорость до 15 тыс. об./мин., а алмазные боры для обработки керамики - на скорость до 35-40 тыс.об./мин.
Разогнать бормашину до больших оборотов не проблема - нужно просто взять блок питания с напряжением повыше, но вот выдержат ли подшипники такую скорость и долго ли они смогут ее поддерживать под нагрузкой и без?
Не сгорят ли обмотки наконечника при большей, чем он рассчитан, нагрузке? На практике куда более важным параметром является момент вращения двигателя (или его еще называют крутящий момент). Это величина, которая определяет мощность бормашины. Чем он больше - тем комфортнее работать технику.
Момент, мощность, скорость, напряжение - как все
это увязано в бормашине
Другой важной характеристикой бормашины является потребляемая мощность, но нужно знать, что именно производитель указал в данном случае:
1. Какая мощность? Дело в том, что мощность может быть механической, электрической, на валу...
2. Как она была измерена? Иногда в целях рекламы производители указывают максимальный момент, когда бормашина почти остановилась и скорость, когда на вал ничего не действует (бормашина работает на холостом ходу).
А потом их множат...
Получается мощность выхода бормашины из строя. В действительности, это, то же самое, что указать для автомобиля максимальную скорость (измеряется на ровной дороге) и максимальную тягу (измеряется на первой передаче).
Но! Никто не ездит на первой передаче с максимальной скоростью. На самом деле скорость вращения бормашины (число оборотов в минуту) связана с механической мощностью простым соотношением:
Р механическая ≈ 0.1×М×n
Р - мощность,
М - крутящий момент,
n - число оборотов в минуту (скорость вращения).
Т.е. чем больше мощность бормашины Р, тем больший момент М или большую скорость можно получить.
P механическая = 0.1×0.0350×50000 = 175 Вт
Механическая мощность вращения получается путем преобразования электрической мощности, которая подается из источника питания. Это преобразование происходит с потерей - половина электрической энергии уходит в тепло (при КПД 50%). Значит, при 350 гсм и 50 000 об/мин бормашина должна потреблять из сети в 2 раза больше - 175 Вт×2 = 350 Вт.
Вы когда-нибудь держали голой рукой 100-ватную лампочку? Вот и микромотор, нагретый до такой температуры, держать в руке невозможно, плюс он быстро сгорит. Поэтому включать бормашину на максимальную нагрузку можно только кратковременно.
Все остальное время она должна работать на средних оборотах, чтобы прослужить обещанный производителем срок. Следовательно, «350 гсм, 50000 об/мин» - это почти идеальная, а не рабочая характеристика.
И обратите внимание, что мы рассматривали работу микромотора на средней нагрузке. При дальнейшей нагрузке наконечник еще больше тормозится, скорость вращения падает, при этом КПД еще снижается, в тепло уходит еще больше энергии.
Блок управления
Реальная мощность бормашины определяется именно мощностью блока управления: один и тот же инструмент может комплектоваться блоком как на 15 Вт, так и на 30 Вт или на 60 Вт и в каждом случае будет работать по-разному.В рекламных акциях нередко указывают мощность наконечника, не особо заботясь об указании мощности блока управления, поэтому цифра получается многократно завышенной. Очень часто встречаются случаи, когда микромотор 350 гсм, 30 000 об./мин. комплектуется блоком управления, в котором стоит трансформатор на 10-20 Вт, но при этом заявляются максимальные параметры наконечника.
Однако и мощность блока управления - это далеко не все. В одном и том же корпусе может оказаться совершенно разная электронная начинка, а именно она определяет «интеллект» устройства. Многие, особенно недорогие бормашины, имеют только примитивные вкл/выкл и регулировку мощности. Тогда как «умный» блок управления - это сложная электроника, которая позволяет контролировать множество важных функций:
- плавный разгон и быструю, но плавную остановку вращения инструмента;
- плавное регулирование скорости вращения;
- защиту от скачков напряжения в сети;
- подключение педали;
- обратный ход;
- контроль потребляемой мощности.
А экономия на «интеллекте» может привести к тому, что вам придется слишком быстро покупать новую. Естественно, все серьезные производители обеспечивают свои микромоторы качественной электроникой. Но наша компания в этом вопросе пошла еще дальше, предложив экологичную бормашину БМ ЭКО, где блок управления обеспечивает также:
1. Автоматическое включение вытяжки при запуске микромотора. Почему это важно: если техник забудет включить вытяжку, стол и пространство вокруг мгновенно покроются слоем гипсовой пыли. А это не только грязь и брак в работе, но и вред здоровью.
2. Автоматическое выключение вытяжки. Благодаря автоотключению предотвращается холостая работа и, следовательно, износ оборудования, а также лишние траты на электроэнергию. Экономится рабочее время (попробуйте сосчитать, сколько раз в день нужно было бы включить/выключить вытяжку).
3. Удобство и эргономику. Блок управления легко адаптируется к любому столу со встроенной вытяжкой. Его можно разместить на специальном кронштейне под столешницей, освободив рабочее место от лишних элементов и проводов. Включается он двумя способами – кнопкой энкодера на настольном пульте управления и педалью.
4. Стабильную работу, т.к. обеспечивает защиту от перегрузки, плавный пуск и плавный останов. Вообще показатель стабильности скорости при обработке твердых материалов у БМ ЭКО – один из лучших.
5. Контроль потребляемой мощности. Когда при заданных оборотах мы увеличиваем нагрузку, увеличивается отбор мощности от источника. Чтобы мотор не выключился от перегрузки, при увеличении момента автоматически снижается скорость, поддерживая постоянство мощности без снижения момента.
6. Контроль работы на холостом ходу. Если Вы случайно включили бормашину, и она крутится на холостом ходу без нагрузки, блок управления автоматически отключит ее через 10 минут, предохраняя от случайных травм, износа микромотора и лишнего расхода электроэнергии.
Часть 1: Основы использования
Когда то давно, в тусклом уголке студии колледжа, где я брал свои первые ювелирные уроки по работе с металлом была подвешена ржавая, гнутая бормашина, с подвешенным к ней пылесосом для сбора опилок— и едва гибкий вал с зубчатым наконечником. Мы использовали этот вал, чтобы просверлить крошечные отверстия в чем-либо.
Случайные попытки самых смелых студентов сделать что-то более изощренное обычно заканчивались плохо. Тем не менее, я был очарован потенциалом, который я видел в данном инструменте.
Часто неверно понимается, и, недостаточно уделяется внимание тому, что бормашина является одним из самых универсальных инструментов у мастера в студии. Она может ускорить и улучшить процесс изготовление изделия, «открыть» дверь к новым возможностям доработки, зашкуриванию и полировке. С помощью бормашины можно обдирать и шлифовать камень, стекло, металл, древесину, и пластмассу, можно улучшать доработку отливок, заниматься изготовлением восковых моделей и даже использовать как молоток и токарный станок.
Обилие множества наконечников и возможности крепежа - еще больше расширяют безграничные возможности этого инструмента. В данной серии статей я покажу, как бормашина может быть нечто большим, чем просто сверлом!
Dremel или обычная бормашина?
Названия “Клинекс,” “Дремель” часто используются как общий термин. Ротационные инструменты Dremel производятся компанией Robert Bosch Tool Corporation, но мы склонны ассоциировать “Dremel” с любым портативным роторным инструментом по более низкой цене, который содержит двигатель в наконечнике.
Из-за его низкой стоимости, многие люди начинают с Dremel. Но поскольку вибрационный двигатель держится в руке, инструменты от Дремель не могут на самом деле выполнять более тонкие маневры, которые могут гибкие валы. Бормашины Dremel с переменной скоростью могут достигать 35000 оборотов в минуту и, как правило, управляются с помощью циферблата, либо на самом инструменте, либо на отдельном блоке управления. Чаще всего эти инструменты используют зажимную систему collet (обычно 1.8 дюйма/3 мм) для зажима сверла, но это ограничивает диапазон размеров наконечников.
В продаже к Дремелю имеются ножные педали управления скоростью и даже гибкие крепления вала, которые не дают возможности менять наконечники для этих бормашин, и при этом они просто не обеспечивают точность и универсальность, что делает в свою очередь, средняя по стоимости бормашина.
Какой бренд выбрать? Какую модель?
Как и со многими инструментами, первое, что нужно решить, что за работу предстоит выполнять — и сколько ее — вы будете требовать от бормашины. Для ювелира любителя производящего малое количество изделий, у которого это как хобби или работа в неполный рабочий день художником-гравером, будет достаточно простой, базовой бормашины, с облегченным двигателем.
Всем, кто нуждается в полной мощности и контроле на низких скоростях — инструментальщикам, деревообработчикам и резчикам — понадобятся более мощные двигатели с более высокой мощностью.
Для ювелирной мастерской, деревообрабатывающей мастерской или модельеру изделий требуются хорошего качества, общего назначения машинки, которые хорошо работают по всему диапазону скорости. В недалеком прошлом было много производителей гибких валов, но сегодня их количество значительно сузилось. Вот лидеры из производителей:
Бренд, который стал синонимом самого инструмента, Foredom на сегодняшний день наиболее часто встречается в мастерских и магазинах; это шаблон, лекало, если хотите, на котором основаны другие бренды. Большинство специализированных наконечников и педалей управления предназначенных для работы, построены по этой основной концепции.
В течение многих лет, рабочей лошадкой был Foredom с “S” мотором, который работал с мощностью 1/8 л.с. С тех пор бормашина была обновлена до “SR” с более мощным 1/6 л. с. двигателем и максимальной скоростью 18000 об/мин, который может работать в прямом или обратном направлении с переключателем. Эта функция намного удобнее, чем может показаться на первый взгляд.
Когда сверло застревает, увязает в металле, обратное включение мотора показывает разницу между моторами обычным и с обратным ходом, в первом случае сломавшийся бор или сверло застрянут так, что придется высверливать, а когда есть функция обратного хода, то просто переключаешь и потихоньку вытаскиваешь бор, сверло. Реверс может также помочь избежать страшной ненужной направленной матовости на стальных и латунных проволочных щетках, которая является результатом вращения в одном направлении.
Мастер- правша может направить мусор от лица, установив переключатель обратного хода, а также сократить «соскакивание» работающего наконечника и насадки с края изделия, включив обратный ход мотора.
Любой инструмент, который имеет непрямое рабочее действие —инструмент, который режет, шлифует или полирует вращаясь по часовой стрелке или против часовой стрелки (например, абразивные диски) — может усилить преимущество в процессе работы мастера.
Но есть особенности: стандартные буровые наконечники, боры и фрезы предназначены только для резки в прямом направлении. Они бесполезны как режущие инструменты в обратном направлении. Как бы нам ни хотелось, инструмент с функцией обратного вращения не будет закидывать металл обратно в отверстие, как только вы просверлили слишком глубоко.
И любое приспособление, установленное на наконечнике у вала винтового типа, может иметь типичную проблему, когда правая резьба винта начинает ослабевать в обратном направлении. Foredom производит серию винтов, с разной резьбой, которые доступны на их веб-сайте. Тем не менее, функция обратного хода, является хорошей особенностью, и это дает шанс, что может быть появится новый промышленный стандарт для бормашин.
Foredom SR поставляется со стандартным 39-дюймовым около 1 м резиновой внешней оболочкой и внутренним кабелем. Специальная оболочка 45 дюйма - 1.1 м и 66” - 1,7 м, а также доступные более мягкие и податливые неопреновые оболочки.
Базовая бормашина Foredom SR поставляется с электронной ножной педалью и регулируемым наконечником.
OttoFlex
Эта машина сделана в Буффало, в стоматологической производственной компанией, и продана компании «Отто Фрей». Другие компании поставщики когда-то продавали эту машину под своими именами, и вы можете найти машины с этикеткой Buffalo Dental от поставщиков стоматологической промышленности, но Отто Фрей остается лучшим вариантом приобретения.
Эта бормашина имеет двигатель мощностью 5 л. с. с максимальной скоростью 20 000 оборотов в минуту. Корпус двигателя OttoFlex покрыт блестящим хромом - это не имеет абсолютно никакого значения, но на минутку - хром же!. Данная бормашина является надежным боевым товарищем и работает с большинством обычных ножных педалей и наконечников.
Большая разница между этим и другими брендами - это неопреновая оболочка, которая мягче и гибче. Преимущества гибкости очевидны, единственный недостаток неопреновой оболочки заключается в том, что, если немного разболтается или ослабеет, то более пластичная оболочка может принести сюрприз - двигатель будет вращаться, а наконечник нет. Никакой реальной опасности, конечно, но будьте готовы к сюрпризам!
Мягкие, послепродажные неопреновые оболочки доступны и для других брендов, но оболочки и бормашины не обязательно и не всегда взаимозаменяемы. Если вам нужны запасные части, убедитесь на берегу, что они соответствуют конкретной модели и производителю вашей бормашины.
Grobet and Prodigy
Бормашины фирм Grobet и Prodigy производятся в Китае. Бормашина эконом класса Grobet (США) обычно стоит менее $100. Базовый комплект оснащен двигателем мощностью 10 л. с., максимум 18 000 оборотов в минуту, стандартной электронной педалью для ног, размещенной в пластиковом корпусе, и #30 стильный наконечник.
Сравнительно недорогой Prodigy имеет чуть более мощный 1⁄8-сильный мотор и тот же стиль педали и наконечника. Немногие продают модель Продиджи, кроме Рио-Гранде продает Prodigy, это делают один или два интернет-магазина, в то время как бормашины фирмы Grobet более широко доступны.
Китайские товары могут иногда иметь менее пикантную репутацию, но все меняется, и китайские товары улучшаются. Grobet и Prodigy предлагают экономичную альтернативу для тех, кто просто входит в сферу творчества, нуждается в резервном блоке, или будет использовать инструмент относительно редко.
Другие Бренды
Dumore, Pfingst, Pro-Craft, и Vigor, вместе с прекращённым выпуском модели Foredom, некогда представляли собой широкий спектр и заполоняли рынок. Почему я говорю о машинах, которые больше не делают или которых нет в широком доступе? Потому что их еще можно найти на вторичном рынке. Авито, на eBay, дворовые продажи, и даже объявления в газете иногда выставляют эти машины на продажу. И, несмотря на то, что на сайте Foredom не представлены CC и S-модели, вы можете все еще найти их новые, в упаковке от мелких поставщиков, если копнуть поглубже в интернете.
Итог первой части:
Обескуражены? Я все упрощу. Если вы планируете работать долго и часто за верстаком или вы планируете работать в сфере обработки металла или смежных областях, купите Foredom SR или OttoFlex (BuffaloDental). Выбор 1⁄6-1⁄5 л. с., которые эти машины выдают множество, но минимум 1⁄8 л. с. Если будут выполняться операции по резке. Они стоят чуть меньше 200 долларов.
Если ваш бюджет ограничен, купите только машину (мотор, вал, наконечник и педаль). Если вы можете найти еще за $ 20, то приобретите базовый расширенный комплект, который включает в себя хороший выбор боров, бит и аксессуаров; они обеспечивают широкий доступ к возможностям работы. Но при этом избегайте более массивных комплектов — у них просто слишком много разных недочетов, недоработок и ненужных функций. Если вы любитель или начинающий, то для вас подойдет Grobet или Prodigy, вал, наконечник и педаль.
Когда вы сравниваете цены, убедитесь, что вы ищете сопоставимые наборы или системы. Бормашина Foredom SR может показаться недорогой, пока вы не понимаете, что цена включает в себя только двигатель и вал!
В заключение
Как и любой инструмент, бормашина является идеальным дополнением к вашим возможностям. Важно помнить, что оператор любого инструмента является ключом в этой системе. Максимизация возможностей, предлагаемая этим удивительным инструментом, является функцией управления, контроля, которые вы получите лишь осваивая инструмент на практике. Это занимает время, но это же хороший способ провести время и приобрести навык.
Как устроена бормашина?
1. Мотор , в зависимости от модели, вращается на максимальной скорости 14.000-20.000 оборотов в минуту. Некоторые специализированные бормашины достигают только 5000 оборотов в минуту. Мощность двигателя колеблется в пределах от 1/ 10 до 1/ 4 лошадиных сил, такая мощность обычно в бормашинах предназначенных для деревообрабатывающих предприятий или производителей, которые нуждаются в большем крутящем моменте, чтобы вырезать или переместить материал. Большинство моделей имеют встроенные вешалки (крючки не предусмотрены); некоторые модели помешаются на верстак.
2. Резиновая или неопреновая наружная оболочка и стальной или латунный внутренний кабель в сборе передают вращательное усилие двигателя на наконечник. Это” гибкий вал", который дает машине свое название, и это, как правило, около 3 футов. (91.4 см) в длину. Внутренний кабель является тем элементом, который чаще всего ломается, но он легко заменяется.
3. Наконечник - которых большой выбор на рынке и аксессуаров к ним. Наконечники бывают различных стилей и конфигураций. Многие, если не большинство, являются взаимозаменяемыми. Наконечник #30 самый популярный и идет по умолчанию для большинства моделей гибкого вала. Эти наконечники имеют регулируемый патрон, который ослабляется и затягивается с помощью ключа - патрона.
4. Педаль - мастер использует контроль скорости — чаще всего педаль — чтобы изменить скорость машины в соответствии с своей задачей. Есть несколько доступных возможностей, а также прибор управления скоростью на самом блоке бормашинке устанавливаемой на верстаке.
Большинство мастеровых и специалистов в обработке разных материалов используют для тонких работ электрические гравёры и бормашины, которые в народе чаще называют просто дремель. Они должны точно соответствовать целям применения, а значит, настало время рассмотреть отличия и особенности выбора такого инструмента для своей мастерской или небольших домашних задач.
Какие работы планируется выполнять
В нашем ликбезе мы дадим ответы на большинство популярных вопросов касаемо ручных бормашин и гравёров. Важнейший из них — чем обусловлено такое разнообразие инструмента и какова специализация отдельных разновидностей. Первое, что нужно понять начинающему гравировщику или любителю микрообработки — бормашина не является универсальным инструментом. Перед её покупкой необходимо точно знать, какие операции будут проводиться в ходе работы, и какие конкретно материалы будут подвергаться обработке.
Три важнейших критерия для любой бормашины — потребляемая мощность, диапазон оборотов и крутящий момент. Мощность — весьма относительное понятие, реальная производительность рабочего органа бормашины зависит как от КПД двигателя, так и от эффективности системы управления оборотами. Тем не менее, именно по мощности можно довольно точно определить пригодность бормашины для обработки деталей различной массивности:
- Для гравировки и фактурирования — до 50-70 Вт.
- Для художественной резьбы — 100-150 Вт.
- Для резки и шлифовки мелких деталей — 100-250 Вт.
- Для многопрофильных работ с массивными деталями — от 200 Вт.
Соотношение скорости вращения шпинделя и крутящего момента определяется исключительно свойствами обрабатываемых материалов. Так, для фрезерования пластика и вязких металлов требуются невысокие обороты с высоким крутящим моментом от 3,5-5 Н/см. В свою очередь резьба по камню, кости и обработка шлифованием требуют скорости вращения не менее 35-40 тыс. об/мин, а крутящий момент — вторичный параметр, определяющий величину съёма материала за один проход. Все эти нюансы будут рассмотрены в ходе нашего обзора.
Пара слов о «Дремелях»
Часто бормашины ошибочно называют дремелями, хотя это лишь одна из торговых марок. Более осведомлённые люди задаются вопросом: действительно ли дорогостоящие фирменные инструменты такого класса стоят потраченных средств и оправдывает ли себя такая покупка при отсутствии опыта использования?
Интересующимся следует знать, что под брендом Dremel выпускается ограниченное число электроинструмента, и в основном это ротационные ручные бормашины. Их ассортимент достаточно большой — десяток моделей различной мощности с разным соотношением скорости шпинделя к крутящему моменту. Как правило, брендовые инструменты приобретаются не для разовых работ, а с расчётом на их окупаемость в ходе профессиональной деятельности. Для новичков бормашины Dremel или Proxxon также могут стать выгодным приобретением, этот инструмент обладает солидным запасом надёжности и достаточно терпимо относится к ошибкам при выборе режимов обработки. Кроме того, у фирменного инструмента отсутствуют такие болезни, как неточная посадка цанги, проблемы с охлаждением, центровкой и балансировкой двигателя. Однако покупка фирменной бормашины будет адекватным решением лишь в том случае, если инструмент будет использоваться более-менее регулярно, а не только в качестве пробы.
Но как же другие типы бормашин? Всего можно выделить не менее пяти:
- Ручные ротационные бормашины.
- Бормашины с микродвигателем.
- Подвесные бормашины.
- Пневматические бормашины.
Если в ходе изучения нижеизложенного материала вы придёте к выводу, что для ваших целей идеально подходит определённый тип инструмента, лучше не ориентироваться на конкретного производителя. Сопоставив особенности обработки некоторых материалов и условия работы, нужно установить точные характеристики оборудования, а уже после этого задумываться над вопросом качества и надёжности.
Нюансы обработки разных материалов
Обработка материалов с помощью бормашин и гравёров выполняется либо резанием, то есть фрезерованием, либо абразивным шлифованием. Особый режим обработки реализован в гравёрах, они по сути своей являются микроперфораторами, то есть обрабатывают материал высокочастотным ударным методом. И если при работе с гравёром режим обработки определяется по большей части силой нажима на инструмент, то эффективность резания и шлифовки бормашиной зависит от скорости и крутящего момента.
Работа с борфрезами требует максимально точного и правильного выбора режима резания. С увеличением радиальной удалённости режущих кромок от оси шпинделя возрастает угловая скорость, соответственно, требуется снижать частоту оборотов шпинделя. Скорость вращения режущего инструмента должна быть достаточно высокой для эффективного отброса стружки, при этом не слишком большой, чтобы кромки успевали срезать порции материала, а не тёрлись о поверхность без толку.
Также нужно учитывать вязкость, плавкость и твёрдость материалов. Практически ни один вид фрезерной оснастки не рассчитан на работу при скорости свыше 30-35 тыс. об/мин, причём на предельных скоростях используются преимущественно игольчатые фрезы. Указанная выше предельная скорость определена для твёрдых металлов вроде стали и камня, а вот для фторопласта или полиэтилена эта планка снижается до 4-6 тыс. об/мин, на более высоких скоростях стружка попросту плавится. Работа борфрезами требует достаточно точной и плавной регулировки скорости, позволяющей отладить режим резания на бросовых образцах материала.
Обработка абразивным шлифованием, напротив, рассчитана на высокую скорость вращения, что способствует более качественному охлаждению рабочей поверхности и эффективному удалению снятой микростружки. Для такого режима оптимально подойдут бормашины, способные выдавать 50 тыс. оборотов и более. Крутящий момент для такого вида обработки не имеет принципиального значения, ведь шлифовка и полировка относятся к финальным видам обработки, где съём материала совершенно мизерный. Отдельную от шлифования и фрезерования позицию занимает работа алмазными борфрезами, для которых требуется как можно более высокая скорость вращения шпинделя — от 100 тыс. оборотов в минуту.
Тип и расположение двигателя
Классический тип ручной бормашины имеет моноблочное исполнение. В корпусе располагается коллекторный двигатель, вал его якоря одновременно служит шпинделем, на конце которого расположена цанга для крепления оснастки. В задней части корпуса находится простейшая схема регулировки оборотов, принцип действия которой — изменение приложенного напряжения. К достоинствам такой компоновки можно отнести высокую точность, простоту и надёжность, к недостаткам — существенный рост массы инструмента с увеличением мощности.
Устройство прямого ротационного гравёра
Бормашины с микродвигателем имеют отдельно стоящий блок питания, при этом электромотор расположен в рукоятке, а блок питания — в отдельном корпусе. Такая компоновка обеспечивает более высокую эргономику за счёт сниженного веса и удобство управления бормашиной с помощью педали. Другое достоинство микродвигателей — возможность использовать более эффективные схемы источников питания и регулировки оборотов, обладающие большими габаритными размерами и требующими активного охлаждения компонентов. В качестве микродвигателя может использоваться как обычный коллекторный двигатель постоянного тока, так и бесщёточный, рассчитанный на более точную регулировку оборотов.
Бормашина «Профиль Б-05» с блоком питания «Профиль-6Т»
Особый тип бормашин с отдельно стоящим двигателем — подвесные, они рассчитаны на соединение шпинделя с наконечником посредством гибкого вала. Основное достоинство таких бормашин — практически отсутствующий предел мощности. Также можно указать на возможность присоединения к валу широкого ряда наконечников, которые сами по себе достаточно дёшевы. Помимо ротационных рукояток могут использоваться и гравировальные ударного действия, рассчитанные на установку штихеля или стамески для резьбы по дереву .
Теми же достоинствами, обусловленными компоновкой, обладают и пневматические бормашины, но наконечники у них имеют более высокую стоимость и рассчитаны на использование при крайне высоких скоростях вращения — более 300 тыс. об/мин.
Сетевой или аккумуляторный
Стандартная выгода питания от аккумуляторов — возможность работать без подключения к электрической сети. Это преимущество проявляется особенно ярко при работе в труднодоступных местах или на неэлектрифицированных объектах. Недостатки также очевидны — ограниченное зарядом аккумулятора время работы и лимитированный срок службы самой батареи.
Однако в контексте работы бормашиной питание от аккумулятора может иметь дополнительную выгоду. Например, при обработке кости, некоторых видов пластмасс и стеклокомпозита требуется шлифовка и фрезеровка в мокром режиме. Степень защиты сетевого инструмента не позволяет обрабатывать материал с подачей СОЖ, а вот в случае работы аккумуляторным инструментом как минимум исключается вероятность получения электротравмы.
Отдельно упомянем о таком недостатке аккумуляторных бормашин, как рост массы, выраженный ещё сильнее в сравнении с сетевыми ручными инструментами. О каком-либо удобстве работы с такой бормашиной можно говорить при потребляемой мощности до 70-100 Вт, более производительный инструмент не может использоваться продолжительное время — попросту устаёт и затекает рука.
Эргономика и управление
При выборе бормашины особе значение имеет удобство хвата корпуса и отсутствие вибрации. Если с первым фактором всё относительно понятно — достаточно просто подержать инструмент в руках и опробовать его в работе перед покупкой, то избавление от вибрации целиком зависит от устройства и компоновки двигателя со шпинделем. Если оценить эргономику не представляется возможным, как это бывает при заказе в интернет-магазинах, следует обратить внимание на качество литья, форму корпуса и наличие резиновых накладок, исключающих проскальзывание.
Вибрация бормашины категорически недопустима, ведь даже при малейшем дрожании через 3-5 минут работы в руках появляется болезненный зуд, происходит необратимое повреждение кистевых и фаланговых суставов. Вибрация в бормашинах появляется как следствие резонанса, возникающего из-за передачи колебаний от рабочего органа двигателю и наоборот. Основная причина такого явления — плохая центровка якоря, наличие некачественного узла промежуточной кинематической передачи или излишне жёсткое закрепление двигателя. Оптимально, если крепление якоря коллекторного двигателя выполнено в амортизационных стаканах и имеется фиксация шпинделя игольчатым беззазорным подшипником. Для двигателей постоянного тока наилучший способ крепления — посадка корпуса мотора в неопреновые сегментные обкладки, как это выполнено в бормашинах Dremel. Также оригинальное техническое решение применено в инструментах торговой марки «Профиль» — соединение шпинделя с двигателем демпферной муфтой.
Качество регулировки оборотов зависит от схемы и типа двигателя. В ручных сетевых бормашинах используется резистивная или электронная схема изменения приложенного напряжения, подкупающая своей дешевизной и простотой, этот же принцип управления реализован в большей части бюджетных бормашин с микродвигателем. Недостаток такой схемы — существенное падение крутящего момента на низких оборотах и малая точность регулировки. В то же время в качественных подвесных бормашинах и микродвигателях используется ШИМ-регулировка, не имеющая описанных недостатков.
С таким техническим устройством, как бормашина, знакомы все, кто хоть раз в своей жизни оказывался в кресле врача-стоматолога. Между тем зубоврачебный кабинет – это не единственное место, где пневматическая или электрическая бормашина активно используется в качестве основного рабочего оборудования. Применяя такие устройства, оснащенные насадками различного типа, профессиональные специалисты и домашние мастера выполняют тончайшую обработку деталей из разных материалов, изготавливают изделия декоративного назначения, а также успешно решают целый перечень других задач.
Сферы использования
Бормашина, основным рабочим органом которой является вращающийся с высокой частотой вал с функцией шпинделя, передающего вращение инструменту, сегодня активно используется как профессионалами, так и домашними умельцами, также оценившими универсальность и эффективность такого устройства. Кроме уже упомянутой стоматологии, где применяются преимущественно бормашинки пневматические, такие аппараты необходимы для:
- приборостроения, где бормашинки используются в качестве мини-дрелей и компактных полировальных устройств;
- изготовления изделий декоративно-прикладного назначения (резьба по дереву, камню и кости, нанесение на поверхность изделий из разных материалов надписей и узоров (гравировка));
- ювелирного дела, где при помощи подобного оборудования создаются красивейшие украшения из различных материалов.
Для того чтобы превратить бормашину, которая, по сути, является приводным устройством, в многофункциональное оборудование, ее оснащают специальными рабочими насадками. Каждая из них предназначена для решения определенных технологических задач. Так, наиболее популярными типами рабочих насадок, используемых в комплекте с бормашинами, являются:
- сверла, превращающие бормашину в мини-дрель;
- фрезы, при помощи которых бормашиной выполняют обработку как плоских, так и фасонных поверхностей, а также отверстий различной конфигурации;
- дисковый мини-инструмент, предназначенный для резки обрабатываемого материала;
- гравировальный инструмент, используемый для нанесения на поверхность обрабатываемого изделия надписей и узоров;
- инструменты, при помощи которых выполняют зачистку обрабатываемой поверхности от следов коррозии и различных загрязнений, а также ее шлифовку и полировку.
Современные модели бормашин отличаются от обычных стоматологических устройств не только тем, что они являются электрическими, а не пневматическими, но также наличием дополнительных опций (в частности, возможностью регулировать частоту вращения шпинделя). Наиболее авторитетными производителями таких устройств являются компании Dremel, Omax, Proxxon и PowerMax.
Если говорить о степени автономности электрических бормашин (граверов), то в зависимости от данного параметра подобные устройства делят на следующие типы:
- стационарное оборудование;
- ручные гравировальные устройства;
- компактные аккумуляторные бормашинки;
- модели, работающие от центральной сети электропитания.
Особенности конструкции
Решая вопрос о том, как выбрать бормашину или как самостоятельно ее изготовить (что вполне возможно), следует разобраться в конструкции и принципах работы данного оборудования. Основными элементами любой бормашинки являются:
- наконечник, на который устанавливаются рабочие насадки;
- электродвигатель, который может быть коллекторным и бесколлекторным;
- устройство, обеспечивающее двигатель бормашины электропитанием.
Понятно, что бормашина пневматическая, работающая за счет энергии сжатого воздуха, не имеет в своей конструкции электродвигателя. В том случае, если на бормашине установлен электродвигатель бесколлекторного типа, она дополнительно содержит специальный блок управления, обеспечивающий создание переменного магнитного поля между статором и ротором приводного электромотора. Коллекторная бормашина, в отличие от бесколлекторной, может подключаться к источнику постоянного тока напрямую.
Сравнивая бормашины коллекторного и бесколлекторного типов, надо обратить внимание на следующие моменты:
- Коллекторные бормашины проще в изготовлении и, соответственно, дешевле. Для обеспечения их работы не требуется дорогостоящего блока управления.
- Бесколлекторные бормашинки более мощные и способны обеспечить частоту вращения используемого инструмента в диапазоне 50–60 тыс. об/мин, в то время как коллекторные развивают скорость, не превышающую 45 тыс. об/мин.
- Присутствие в конструкции коллекторных устройств интенсивно трущегося узла (щетки и поверхность коллектора) приводит к их значительному нагреву в процессе работы, что требует обеспечивать эффективную вентиляцию электромотора бормашины.
- Наличие трущегося узла в конструкции является также причиной значительной потери мощности бормашинами коллекторного типа. КПД коллекторных устройств из-за этого составляет всего 60–70%, в то время как у бесколлекторных данный параметр находится на уровне 90%.
- Чтобы увеличить мощность и величину крутящего момента, который создают коллекторные электромоторы, необходимо увеличивать размеры устройства.
- Щеточно-коллекторный узел сам по себе является причиной больших размеров коллекторных устройств, если сравнивать их с бесколлекторными.
- Коллекторные бормашины также характеризуются более высоким уровнем шума при работе.
- Срок службы коллекторных бормашин несколько меньше, чем бесколлекторных.
В целом, подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что по соотношению наиболее значимых параметров коллекторные бормашины являются наиболее предпочтительным вариантом в большинстве случаев, что и подтверждает высокая популярность устройств именно данного типа. Более дорогостоящие, сложные в управлении и обслуживании бесколлекторные бормашинки приобретают тогда, когда приходится часто выполнять обработку очень твердых материалов.
Как правильно выбрать бормашину
Вне зависимости от того, для чего вы приобретаете аппарат – для мелких работ в домашней мастерской или для профессионального использования, – очень важно правильно выбрать это мини-оборудование. Параметрами такого устройства, на которые следует обращать особое внимание, являются:
- скорость вращения, которую способен развивать шпиндель бормашины;
- мощность устройства;
- усилие, или создаваемый бормашиной крутящий момент.
Комплект с двумя бормашинами: полноценной сетевой для основных работ и миниатюрной низковольтной для «мелочёвки»
Многие из тех, кто приобретает бормашину для выполнения несложных работ в домашней мастерской, останавливают свой выбор на высокооборотистых моделях, что не совсем правильно. Для большей части таких работ (да и для решения большинства профессиональных задач, связанных с бормашинами) вполне подойдут модели, способные развивать скорость вращения шпинделя до 35–40 тыс. об/мин. В частности, с такой скоростью должен вращаться инструмент, при помощи которого выполняется обработка керамики, а для работ по более мягкому дереву достаточно и более скромных параметров. Следует также иметь в виду, что бормашинка, способная работать на очень высоких оборотах, стоит значительно дороже своих менее оборотистых аналогов. Поэтому надо хорошо подумать, потребуются ли вам опции дорогостоящего устройства, которые вы будете использовать очень редко или не использовать вовсе.
Более важной в практическом плане характеристикой любой бормашины является крутящий момент, который способно развивать такое устройство.
Между крутящим моментом и мощностью бормашины существует прямая зависимость, поэтому на данный параметр следует обращать особое внимание. Самой минимальной мощностью из представленных на современном рынке моделей обладают компактные бормашинки, которые часто называют микромоторами. Такие мини-устройства, рабочая насадка которых совмещена в одном корпусе с приводным электромотором, вполне хорошо справляются с чистовой обработкой изделий из различных материалов. Рабочие насадки для данного оборудования (как прямого типа, так и угловые) – это сверла небольшого диаметра, мини-фрезы, шлифовочные и полировочные головки. Следует иметь в виду, что микромоторы, как и пневматический гравировальный инструмент, не предназначены для использования в комплекте с массивными рабочими насадками и для выполнения черновых работ.
Более высокими показателями крутящего момента и, соответственно, мощности обладают технические бормашины. Такие устройства, прямая или угловая рабочая насадка которых приводится в действие благодаря гибкому валу, оснащаются мощным электродвигателем, способным успешно справляться даже с достаточно высокими нагрузками. Сами рабочие насадки, которыми оснащаются такие бормашины, также имеют усиленную конструкцию, что позволяет использовать их в комплекте с габаритным и тяжелым инструментом и выполнять с их помощью черновую обработку изделий, изготовленных из различных материалов.
Технические бормашины, обладающие высокой мощностью и работающие преимущественно на средних оборотах, не очень приспособлены для выполнения тонких работ. Объясняется это еще и следующим. Рабочая насадка (прямая или угловая), устанавливаемая на такое оборудование, приводится в действие при помощи гибкого вала, который сильно нагружает руку, а это может стать причиной возникновения брака в процессе выполнения деликатных работ.
Предлагаем рассмотреть несколько популярных моделей бормашин, предназначенных для хобби и лёгких ремонтных работ. В статье сравним эксплуатационные и технические характеристики сетевых и аккумуляторных устройств. Они произведены известными фирмами, но принадлежат к разным ценовым категориям.
Большинство проектов хенд-мейд невозможно представить себе без применения электрических помощников. По ряду причин строительные агрегаты далеко не всегда подходят для рукоделия, поэтому некоторые фирмы выпускают специальную продукцию — «универсальный микроинструмент».
Эти небольшие ручные устройства называют по-разному: гравер, бормашина, мини-дрель, прямошлифовальная машина, дремель. Всё потому, что подобный инструмент является многофункциональным, он воплотил в себе черты нескольких устройств. По сути, это универсальный привод, который может снабжаться большим количеством рабочих насадок и выполнять массу операций по механической обработке, таких как:
- резание;
- сверление;
- фрезерование;
- шлифование;
- зачистка;
- полирование;
- заточка.
Не зря, например, продукт компании «Бош» определён разработчиками как многофункциональный «ротационный инструмент». Для домашнего мастера ценна возможность работать одной рукой, обрабатывать сверхточно, в том числе заниматься миниатюрными деталями и заготовками. Весьма полезными качествами бытовых граверов считается: высокая скорость движения оснастки, отсутствие вибрации, низкий уровень шума.
Схожие инструменты применяются также во многих сферах профессиональной деятельности (стоматологические услуги, ювелирные работы, автосервис, различные виды отделки…). Но они бывают специфично исполнены и узкоспециализированы, в том числе могут иметь большую массу и габариты, или, например, работать от сжатого воздуха. Нас же интересуют лёгкие (до килограмма) компактные граверы, которые запитываются доступной в бытовых условиях электрической энергией, и которые позволяют устанавливать много разных насадок — дискодержатели, щётки, держатели войлока и цилиндров, боры, свёрла, шарошки... Продающая идея данного мультитула проста — приобретая всего одно устройство, мастер полностью закрывает все вопросы по инструменту.
Сетевые бормашины
Компания «Дремель» считается лидером в своей сфере деятельности. Бормашины для хобби — это визитная карточка фирмы, не удивительно, что именно так («дремель») в народе часто именуют все ротационные мультиинструменты. 4000-ая модель является флагманом сетевой линейки бормашин от данного производителя, обладает множеством традиционных и передовых характеристик.
Компоновка новизной не отличается — вытянутый прямой корпус-рукоятка, в котором заключён и мотор, и шпиндель с зажимом на оконцовке, и органы управления. Кожух выполнен из пластика с множеством ярко выраженных прорезиненных накладок.
В передней части инструмента, возле зажима, имеется сменный резиновый кожух для хвата пальцами, пользователь в зависимости от типа работы может выбирать либо цилиндрическую форму, либо с тремя гранями. Переключатель пуска и блокировки вала разведены в разные кнопки, расположенные под рукой, но их сложно задеть случайно. Колёсико регулятора оборотов спрятано в задней части, где также утоплена откидная стальная петля для подвешивания инструмента.
Главные особенности бормашины Dremel 4000 кроются в её технических решениях. Прежде всего, обратим внимание на производительность мотора. 175 ватт позволяют получить довольно приличный крутящий момент и успешно обрабатывать твёрдые и вязкие материалы. Заметим, что эта мощность почти не сказалась на массе машины, которая составляет всего 660 грамм, тогда как вес аналогичных по мощности, менее именитых конкурентов переваливает за килограмм.
Данная бормашина высокоскоростная, она разгоняется до 35 тысяч об/мин., но если это необходимо для конкретной операции, то скорость можно ограничить, вплоть до 5000 об/мин. При этом заданные параметры будут поддерживаться в автоматическом режиме, вне зависимости от степени нагрузки. Это называется «константная электроника», она часто используется в строительных инструментах.
Крепление насадок осуществляется посредством цангового зажима с максимальным рабочим диаметром 3,2 миллиметра. В самом недорогом комплекте идёт 45 насадок, гибкий вал для точной работы в труднодоступных местах, дополнительная рукоятка, всё это укладывается в мягкую сумку.
Есть несколько наборов более широких, самым продвинутым является Dremel 4000 Platinum Edition со 128 насадками и 6 дополнительными элементами (угловая насадка, циркуль, вертикальный держатель-стойка…), комплект предлагается в монументальном алюминиевом боксе. Цена Dremel 4000-1/45 в рознице около 5,5-6 тысяч рублей, комплект «платинум» стоит примерно в полтора раза больше.
Эта бормашина производится известной немецкой фирмой, которая представляет на рынке много разноплановых моделей, в том числе и для индустриального применения. FBS 12/Е, как и другие продукты компании, выполнен из очень прочного армированного стекловолокном полиамида. Аппарат получился лёгким и компактным, масса его около 450 грамм, а диаметр корпуса около 35 мм. С виду ничего нового, есть блокировка вала, регулятор скорости, пусковой переключатель.
При этом сетевой Proxxon FBS 12/Е — устройство необычное. Главная особенность этой бормашины заключается в низковольтном питании. Она работает от постоянного тока напряжением 12 вольт. Как вы поняли, здесь нет аккумуляторов, а ток преобразуется посредством понижающего трансформатора. Производитель рекомендует использовать фирменные адаптеры, рассчитанные на работу с силой тока от 1 ампера. К слову, в комплекте трансформатор не представлен, его придётся приобрести дополнительно.
Что даёт 12-вольтовое решение? Машинка получается безопасной при сохранении высокой производительности. Такой инструмент можно применять там, где обрабатываемую заготовку необходимо охлаждать жидкостью, например, при производстве ювелирных изделий — для обработки драгоценных камней.
Необходимо отметить не совсем традиционные технические характеристики Proxxon FBS 12/Е. Прежде всего, бросается в глаза малая максимальная скорость в 15000 оборотов за минуту, что более чем в 2 раза ниже большинства моделей на 220 В. Но это означает, что не возникает проблем с падением уровня крутящего момента. Даже такая скорость может быть снижена — аж до 3000 об/мин., делается это плавно, при помощи тиристорной регулирующей электроники «с обратной связью». Ещё один плюс: FBS 12/Е потребляет совсем небольшое количество энергии, около 100 Вт в час.
Для смены насадок на бормашине установлен трёхкулачковый безключевой патрон. Но есть возможность заменить его на цанговый зажим под необходимый диаметр хвостовиков оснастки. В наборе насадок немного (они вместе с устройством уложены в пластиковый кейс-футляр), но для доукомплектации можно выбирать из сотен наименований, что находятся в прайсах этой торговой марки. Proxxon FBS 12/Е стоит порядка 2200-2400 тысяч рублей.
Аккумуляторные бормашины
Dremel 7700-15 Hobby
Мобильная автономная бормашина предназначена исключительно для творчества, это понятно даже из наименования. Аккумулятор применен простенький, выполненный по технологии NiCd. Его емкость 0,7 Ач, а напряжение 7,2 вольта — этого достаточно для непродолжительной работы с большинством материалов, но не позволяет эксплуатировать машинку как профессиональную.
Скоростной диапазон 7700-ой модели довольно ограниченный. Выбирать можно только два режима — 10000 оборотов и 20000 оборотов в минуту. Хотя двухскоростной вариант уже устарел, но ещё производятся бормашинки вообще без регулятора оборотов.
Эта модель может и впечатлить. Своей эргономикой. Масса менее 300 грамм, длина в 175 мм — очень хорошие показатели.
Инструмент предназначен для тех, кто часто работает на улице, выполняет лёгкие работы и не нуждается в дорогом мощном устройстве с большим количеством насадок и принадлежностей. Бормашина Dremel 7700-15 Hobby с 15 насадками, батареей и зарядным стоит около 3000 рублей.
Немцы долго тянули с выпуском аккумуляторной бормашины, зато сразу сделали надёжную производительную модель, способную решать серьёзные профессиональные задачи. GRO 10,8 V-LI — это «многофункциональный ротационный инструмент», который заключили в синий корпус. Компактный (250х 53 мм) и эргономичный, он весит всего 600 грамм вместе с батареей.
В чём заключается «профессиональный уклон» агрегата? Разработчики запитали машинку от компактного системного аккумулятора на 2 Ач и напряжением 10,8 вольт, которым снабжается целая линейка строительных инструментов (более 20 устройств). То есть мы в любой момент можем применить унифицированную батарею от другого изделия, который есть в наличии. Кстати, чтобы продукт получился более выгодным, «бошевскую» бормашину продают как в полной комплектации, так и без аккумулятора, без зарядного устройства.
Несмотря на аккумуляторное питание, Bosch GRO 10,8 V-LI Professional на холостом ходу развивает высокую скорость вращения вала до 35000 об/мин., которая может колёсиком понижаться до 5 тысяч.
Как обычно, немецкие конструкторы вовсю используют аккумуляторную технологию и установили на машинку светодиодную подсветку рабочей зоны. Уровень остаточного заряда батареи можно контролировать по 3 индикационным светодиодам.
Стоимость вышедшего в 2014 году Bosch GRO 10,8 V-LI пока ещё сравнительно высокая, порядка 4000 рублей, но поклонники у этого инструмента уже есть. Прямыми конкурентами GRO 10,8 V-LI является Dremel 8200 и 8100, которые имеют сходные характеристики и аккумуляторную батарею с теми же силовыми показателями. Цена 8100-ой модели около 4500 рублей, Dremel 8200 (35 насадок) с батареей (Lithium-Ion/ECP) и «быстрым» зарядным устройством стоит приблизительно 5200 рублей.
Видео по теме
