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热切割是制作KT机常用的裁切板才方法,不少人制作热切割器时,常为找不到合适的电源发愁,甚至采用了一些极为危险的做法,到底怎样才能做个安全好用的热切割器呢?热切割器的主要部件有:电热丝,电源,开关和支架等.这里就最关键的两个部分作讨论,即电源和电热丝.
1.电源
首先要用安全的电源.安全电源是指对人体不造成危险的电源,一般应该使用输出电压为安全电压,输出端与输入端有电气隔离的电源.以下的电源不适合------自耦变压器(即通常所说的调压器),台灯调光电路,电扇调速电路.这些都是直接与市电相通的调压器,没有安全保障.最近,论坛上又有用水电阻调压的,同样没有与市电隔离,使用不当有危及生命的可能.
其次是电源的输出功率要满足切割要求.很多人在这方面遇到了困难,最常见的就是电热丝不够热,切不得KT板,原因之一就是电源输出功率不足.,另一个原因是功率不匹配,即变压器的额定输出功率可以满足要求,但选择的电热丝阻抗与变压器阻抗不匹配.这个功率问题要结合电热丝的长短,电阻率,粗细,温度等因素,才能讲述清楚.
2.电热丝
电热丝是发热部件,切割器的刀.发热器件的材料应该使用电阻率大的,而很多人在选择电热丝的时候忽略了这一点,用钢质的琴弦代替,这是不合理了,也是很多人找不到适合电压和功率的电源的原因.后面的推导里将说明这个问题.
电热丝的温度高低影响切割的质量,过高的温度不仅造成被割面的坍缩,不平整等,还放出大量有毒气体,所以电热丝的温度不用很高,刚好能切开KT板就行了,如果切割时有难闻气味,或听到吱吱声,说明温度过高了.电热丝的温度与单位长度的电功率有关,单位长度功率越大,温度越高.单位长度功率与电流强度,电热丝长度,直径和电阻率等因素有关.
电流强度---I 电热丝长度---L 电热丝直径---d 电热丝电阻---R 电阻率---ρ 电热丝功率---P 单位长度功率---P0
电热丝功率P=I^2*R 电热丝电阻R=ρ*L/(π*d^2/4) 电热丝单位长度功率P0=P/L
解得 I^2=π*d^2*P0/ρ
由上式可知,当单位长度功率P0和电热丝直径d一定时,电阻率ρ越大,电流强度I越小. 当单位长度功率P0和电阻率ρ一定时,电阻丝的直径d越小,电流强度I越小.所以,电热丝的电阻率大直径小,对电流的要求就低,容易找到适合的电源相配.
由电工学理论得,电源的阻抗与负载阻抗相等时,电源对外输出的功率最大.即12v500mA的电源,当负载为24Ω时,负载得到最大功率,数值为6W,其它阻值的负载得到的功率都小于6W.如果使用长度为L和直径为d的某种合金电阻丝,在此电源可以获得6W的功率,则用同样长度和直径的钢丝,电阻率比合金丝小,电阻小,获得的功率小于6W,要获得6W的功率,就要加大长度增加电阻,两种情形下的单位长度功率都低于合金电阻丝的单位长度功率,即温度较低.如果要同样长度下,获得同样的单位长度功率,方法是减小钢丝直径,如果没有更小的钢丝,那么就要换内阻更小的电源,这就解释了为什么有的人做热切割时电热丝不热的原因.由此可见,钢丝不适合做热切割的电热丝,除非你有较好的电源.
3.电热丝的获取
合金电热丝的获取途径很多,最简单的是五金交电商店买电炉丝,要功率小的那种.这种电阻丝的电阻率较大,约为钢丝的10倍,功率越小的电路丝,直径约小,对电源的要求比较低,功率稍大一点的变压器就可以了.另一种方法是到电子元件商店买大功率的线绕低阻值可变电阻,其电阻丝是铜合金丝,电阻率是钢丝的5倍,本人就用5W20Ω的变阻器电阻丝,用一节只有1.4v的旧5#干电池就可以接7~10cm的电阻丝割开KT板,两节电池并联,可以接25cm左右的电阻丝.
4.电源的获取
电源可以买12~24v输出电流1~2A变压器,也可以用旧电脑电源或类似的隔离型低压开关电源,还可以用学生实验电源.如果手头上没有这些电源,也可以用电池和电瓶.
最后,再次提醒各位模友,做模型一定要注意安全用电,不安全的用电方法和可能是致命的,千万不要心存侥幸. |
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发表于 2007-11-16 02:56
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