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LABORATÓRIO CIENTÍFICO INFANTIL
Fotocopiadora caseira. Laboratório de Ciências para Crianças
Diretório / Laboratório de Ciências para Crianças A xerografia surgiu há várias décadas na interface entre a fotografia e a eletrostática. Descobriu-se que, quando uma folha de papel eletrificada é exposta, a configuração da carga repete exatamente os contornos da imagem e sua densidade depende da intensidade dos meios-tons. Pulverize a tinta em tal folha, ela grudará no papel eletrificado e na sua frente estará uma cópia exata da imagem. Propomos fazer uma instalação operando neste princípio. Você precisará de uma fonte de alta tensão DC para eletrificar o material fotossensível, papel fotossensível e um revelador com tinta. Vamos começar com a preparação do material fotossensível. Este é um papel revestido com uma emulsão foto-semicondutora. Nós vamos conseguir. Misture duas partes em peso de branco de zinco seco e uma parte de cola BF-2. Misture bem a massa, adicionando álcool periodicamente. Deve ser semelhante em espessura ao creme azedo. Agora aqueça um pouco a emulsão. Ele ficará menos viscoso e assentará bem na folha. É melhor pegar papel revestido e aplicar sobre ele uma emulsão em camada fina com pincel ou rolo. Depois de deixar as folhas secarem por 20 minutos, cubra-as com uma segunda camada. Após a secagem final à temperatura ambiente (cerca de 2 horas), o papel está pronto para a fotocópia. Mas ela ainda não é receptiva à luz. A camada superficial do fotocondutor deve receber uma carga elétrica. Isso é feito no escuro, usando um eletrodo eletrizante na forma de um disco de metal (cobre, latão) com cabo dielétrico.
A aparência do eletrizador e a instalação são mostradas na figura. Consiste em uma base dielétrica de getinaks, textolite ou plástico vinílico com espessura de 5 a 6 mm. Sobre ela é fixada uma placa de cobre ou latão com 0,5 mm de espessura, do tamanho de uma folha de papel datilografado. Para evitar contatos acidentais e curtos-circuitos, colocaremos uma camada dielétrica de 0,5 mm de espessura entre o papel e a placa de um filme fluoroplástico, uma tonelada de getinaks ou textolite. Por conveniência, pode ser fixado com cola. É melhor não usar parafusos de metal para montagem, pois existe o risco de quebra de alta tensão. O eletrodo eletrizante é conectado ao negativo e a placa na base é conectada ao pólo de conversão positivo. Preste atenção especial ao isolamento elétrico dos pneus condutores de corrente e aos locais de fixação dos mesmos nos eletrodos. O fio MGSHV não é adequado para esta finalidade, é necessário um fio do tipo VMMA, MPI, ou pode-se usar um cabo do tipo PK75, tendo previamente removido a malha de blindagem do mesmo. Ligando a fonte de alta tensão, passe o eletrodo por toda a superfície da chapa. O papel agora está pronto para ser exposto. Você não pode trazê-lo para fora. Depois de preparar várias folhas, comece a copiar, caso contrário a carga pode "esgotar" e o material perderá a fotossensibilidade. Para obter uma impressão em papel, você precisa projetar a imagem. Isso é fácil de fazer com um ampliador de fotos e ainda melhor com um epidiascópio. Mas lembre-se, na xerografia, o processo corresponde à fórmula: "positivo - positivo". Tempo de exposição com uma fonte de luz com potência de 100 ... 150 W a uma distância de 0,5 m de 0,5 a 5 segundos. Os melhores resultados são obtidos com lâmpadas de quartzo de mercúrio, mas também podem ser usadas lâmpadas fotográficas convencionais. Agora é hora da manifestação. Você pode usar métodos secos ou úmidos. Mas, claro, em casa o segundo é mais conveniente. Dilua tinta de impressão espessa para impressoras rotativas em gasolina refinada para aviação ou motor na proporção de 5 gramas de tinta para 1 litro de gasolina. Basta abaixar a folha de papel exposta nesta solução e em um minuto a impressão aparecerá. Não requer fixação, a gasolina evapora rapidamente e a tinta adere firmemente à superfície. Tang pode ser imaginado não apenas em papel, mas também em vidro e até mesmo em cerâmica. A parte mais difícil de uma copiadora caseira é uma fonte de alta tensão. Vamos nos debruçar sobre isso com mais detalhes.
O projeto do conversor deve fornecer uma tensão da ordem de 10 - 15 kV a uma corrente muito baixa. O diagrama mais simples de tal dispositivo é mostrado na figura. A fonte de alta tensão mostrada no diagrama consiste em um transformador de rede abaixador com uma ponte de diodos, um conversor e um multiplicador de tensão. A tensão retificada do transformador de rede Tr1 é alimentada na entrada de um conversor auto-excitado montado de acordo com um circuito push-pull em transistores do tipo P210. Seus terminais coletores são conectados ao enrolamento I, e os terminais de base são conectados ao enrolamento II. O resistor R1 e o capacitor C2 fornecem o modo de operação necessário.
Uma tensão alternada com frequência de 3000 a 4000 Hz aparece nos terminais do enrolamento I. É aumentado centenas de vezes pelo enrolamento secundário III e alimentado a um circuito de multiplicação composto por diodos de alta tensão KTs106G e capacitores de filtro do tipo K73-13 com capacidade de 2200 pF e projetado para uma tensão de pelo menos 12 kV. A tensão retificada é fornecida à fotocopiadora. O transformador elevador Tr2 é enrolado em um núcleo de ferrite de um transformador de linha de televisão (TVS-A, TVS-B, TVS-110), composto por duas metades (ver Fig.). O enrolamento de alta tensão III é enrolado em uma moldura colada de fibra de vidro, papelão elétrico ou plexiglass de 1 mm de espessura. A largura da moldura deve ser de pelo menos 30 mm. O enrolamento contém 8000 voltas de fio PELSHO com um diâmetro de 0,08 - 0,1 mm. Você pode usar o fio PEL, PEV. O enrolamento faz volta a volta, isolando cada camada com uma tonelada de filme fluoroplástico ou pano envernizado. Certifique-se de que as voltas das camadas superiores não entrem em contato com as inferiores. Para enrolamentos primários, faça uma bucha de papelão grosso. O enrolamento I contém 14 voltas de fio PEL 0,8; e enrolamento II - 6 voltas do mesmo fio com uma torneira do meio. É desejável cobrir os enrolamentos com parafina e embrulhar com fita isolante. Insira as metades do núcleo nas armações e junte-as com um suporte do transformador horizontal. O transformador elevador também pode ser enrolado em um núcleo de ferro convencional do tipo Sh-20 com uma espessura ajustada de 30 mm. A moldura geral é feita de papelão grosso, getinax ou textolite. Primeiro, os enrolamentos I e II são enrolados (respectivamente 20 voltas de PEL 1,2 e 16 voltas de PEL 0,5 - ambos com uma torneira do meio) e cobertos com parafina, e cobertos com uma camada de fita isolante de 1 mm de espessura por cima. Em seguida, o enrolamento III é enrolado - 7000-8000 voltas de PELSHO 0,1. Também é impregnado com parafina. É desejável instalar transistores em dissipadores de calor com área de 60 a 100 m². cm feitos de chapa de duralumínio ou latão com espessura de 1,5 a 2,0 mm. As partes do transdutor são colocadas em uma placa de obtenção de 3 a 5 mm de espessura e um inserto de corpo de Plexiglas. Ao montar, preste atenção especial às conexões entre diodos e capacitores. Os fios de conexão devem ser curtos e a solda deve ser uniforme e suave. Arredonde cuidadosamente todas as arestas de solda afiadas e pontas salientes dos condutores com uma lima de agulha - caso contrário, eles se tornarão uma fonte de descargas corona. O retificador é montado de acordo com o circuito de ponte em diodos do tipo D303 - D305 ou similar. A tensão retificada é filtrada pelo capacitor C1. A tensão alternada é removida do enrolamento secundário do transformador abaixador Tr1. O enrolamento primário é projetado para uma tensão de 220 V. O retificador é ligado com a chave seletora B1. Enrole o transformador de rede Tr1 em um núcleo de ferro Sh-20 com uma espessura definida de 30 mm. O enrolamento I para uma rede de 220 V contém 2200 voltas de fio PEV-2 0,25; o enrolamento II é enrolado com fio PEV-2 com diâmetro de 1,2 mm e contém 120 voltas. Para uma seleção mais precisa da tensão, é aconselhável fazer derivações de 90, 100 e 110 voltas. Também é adequado qualquer transformador pronto que forneça uma tensão de 10-12 V a uma corrente de 2 A. Coloque o retificador e o conversor em uma caixa comum. Preste atenção especial ao isolamento dos terminais de alta tensão dos quais a alta tensão é removida. A verificação e o ajuste são reduzidos a várias operações. Primeiro verifique o retificador. Em vez de um conversor, conecte um resistor de 10 Ohm com uma potência de 20-25 W do tipo PEV ou Ts5-35. Conecte-se à rede e meça a tensão no resistor - deve ser de pelo menos 10 V. Em seguida, conecte o conversor ao retificador. Se o circuito dele estiver montado corretamente e as peças estiverem em boas condições, um pequeno guincho de um transformador de alta tensão será ouvido. Não - troque os terminais extremos do enrolamento I ou II. Se aparecer um guincho agudo ou cliques de avaria, reduza a tensão de alimentação soldando o retificador às torneiras do enrolamento secundário do transformador Tr1 com uma tensão mais baixa. Certifique-se de que não haja descargas corona. Apague as luzes da sala e observe a parte de alta tensão do dispositivo. Se aparecerem flashes roxos nos pinos das peças, isso é reconhecido como corona. Seu companheiro indispensável é o cheiro de ozônio. Desligue a máquina, inspecione os pontos de solda, arredonde ou resolde. Trabalhar em uma fotocopiadora requer atenção especial. A alta tensão em si não é perigosa. A força da corrente é decisiva. Como você sabe, uma corrente com risco de vida superior a 30 μA. Mas isso não significa que você possa tocar acidentalmente nos condutores que transportam corrente. Você receberá uma picada tangível de uma faísca de descarga! Portanto, nosso conselho é que, com qualquer solda no circuito, certifique-se de curto-circuitar o fio de alta tensão do multiplicador ao terminal aterrado do enrolamento III. Todas as soldas durante o ajuste devem ser feitas com o retificador desconectado da rede. Autor: V. Konovalov
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