Elektronische Gravur auf Holzwerkstoffen. Schema, Beschreibung

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Elektronische Gravur auf Holzwerkstoffen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Amateurfunk-Technologien

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Durch die Verwendung von Hochfrequenzstrom und Hochspannung für die elektronische Gravur ist es möglich, sehr feine Striche auf Holz, Knochen und anderen verkohlten Materialien zu gravieren. Der Gravurprozess basiert auf dem Durchgang hochfrequenter Ströme (80 kHz und mehr) durch kleine parasitäre Kapazitäten zwischen dem Fräser und dem Material, was zu einem elektrischen Lichtbogen zwischen der Spitze des Fräsers und der gravierten Oberfläche führt. Der Gravurprozess bietet mehr Flexibilität und erfordert weniger Aufwand als das Brennen.

Die Hochfrequenzstromquelle ist ein Generator, dessen Stromkreis in der Abbildung dargestellt ist.

(zum Vergrößern klicken)

Der Hauptoszillator wird mit den Transistoren VT1 und VT2 aufgebaut. Der Transistor VT1 sorgt für die Verstärkung des vom Widerstand R2 entnommenen Rückkopplungssignals. Die Schwingfrequenz wird durch die Eingangs- und Ausgangsleitfähigkeit der Transistoren VT1 und VT2 und die Induktivität der Spule L1 bestimmt. Die Änderung der Erzeugungsfrequenz erfolgt aufgrund einer Änderung der Leitfähigkeit der Transistoren, wenn sich die Versorgungsspannung ändert. Der Hauptoszillator wird von einem einstellbaren Spannungsstabilisator an den Transistoren VT5 und VT6 gespeist. Durch Ändern der Ausgangsspannung des Stabilisators mit dem Widerstand R12 stellen wir die Frequenz der erzeugten Schwingungen von 80 auf 150 kHz ein. Das Signal vom Hauptoszillator wird über einen Emitterfolger am Transistor VT3 der Ausgangsstufe am Transistor VT4 zugeführt, in dessen Kollektorkreis die Primärwicklung des Transformators T2 angeschlossen ist. Der Fräser wird mit Spannung von der Sekundärwicklung versorgt.

Der Fräser ist ein Stab mit einem scharf geschärften Ende, der in einen Halter aus Fluorkunststoff oder einem anderen Material eingesetzt wird. Das untere Ende der Sekundärwicklung des Transformators T2 ist über den Kondensator C2 mit der Metallelektrode 5 verbunden, der vor Kurzschlüssen schützt, wenn das Messer 1 die Elektrode 2 berührt, um den Lichtbogen auszulösen. Durch den Einsatz der Diode VD1 entstehen am Fräser negative Hochfrequenzspannungsimpulse, die durch parasitäre Kapazitäten im Material einen Lichtbogen bilden.

Leistungstransformator T1 – Typ TPP261-220-50, Spule L1 – Induktivität DM0,1 450 μH, Elektrolytkondensatoren C2 und C8 Typ K50-6 für 25 V und C4, C6 und C7 für 50 V. Transformator T2 besteht aus a Kern vom Zeilentransformator TVS-90LTs5. Die Primärwicklung enthält 28 Windungen PEL-2-0,8 mm-Draht, die Sekundärwicklung enthält 550 Windungen PEL-2-0,3 mm-Draht. Die Sekundärwicklung ist schichtweise gewickelt, die Schichten sind durch Abstandshalter aus Isolierpapier getrennt. Die fertige Spule wird mit Paraffin imprägniert.

Beim Einrichten eines Generators kommt es darauf an, die optimale Frequenz einzustellen, bei der der Generator die meiste Leistung erzeugt und stabil arbeitet. Das gravierte Produkt wird gegen eine Metallelektrode gedrückt, ein Fräser wird eingeführt, ein Lichtbogen entsteht und der Widerstand R5 stellt die erforderliche Generatorleistung in Abhängigkeit von der Dicke der aufgetragenen Striche ein. Beim Betrieb des Generators ist Vorsicht geboten.

Autor: V.F. Jakowlew

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Die Mikroschaltung ist unter Verwendung der SiGe-0,18-Mikron-Technologie mit einer Grenzfrequenz von 200 GHz aufgebaut. Der BGT24LTR11N16 wird mit einer einzelnen 3,3-V-Versorgung betrieben und zieht ungefähr 45 mA, wenn der Sender eingeschaltet ist. Die Zeit, die der VCO benötigt, um in den Betriebsmodus überzugehen, überschreitet 100 ns nicht.

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