Электроэрозия
В начале 19 века даже ученым, изучавшим электричество, было непросто привести примеры практического использования. Все знают ответ Фарадея на вопрос о пользе его исследований: «А какова польза от новорождённого младенца?» Попаданцу придется проще — если ему зададут такой вопрос, то при наличии батареи, конденсатора и нескольких метров провода он сможет буквально за час соорудить устройство, позволяющее писать на металле — электроэрозионный карандаш.
Принцип его работы очень прост — при разряде конденсатора легко получить искру, удар которой создаст крохотную шербинку на аноде. Но для зарядки конденсатора цепь нужно разомкнуть. Это легко достигается схемой с отрицательной связью — пусть ток от конденсатора проходит через соленоид, рядом с которым расположен рабочий электрод, часть которого сделана из железа. Тогда тот же ток, что создал искру, создаст магнитное поле, которое оттянет электрод от детали и разорвет контакт. Конденсатор зарядится, а тем временем пружина вернет электрод на место и произойдет новый разряд. Несложно добиться частоты в сотни и тысячи разрядов в секунду. При движении электрода по поверхности металла за ним останется легко различимый след(как это выглядит).
Сложно разобраться когда было создано первое подобное устройство. По-видимо, первые промышленные устройства были созданы лишь в 1943 году, одновременно в США и СССР. В СССР супруги Лазаренко предложили обрабатывать подобным образом вольфрамовые детали, в США Старк, Хардинг и Бивер удаляли обломки резцов из заготовок. Исторически, описанные выше устройства назывались электроискровыми инструментами. Электроэрозией назывался сам процесс образования микрократеров под ударами искр, а более совершенные устройства с генераторами импульсов заданной формы, назывались электроимпульсными. Но сегодня все станки на этом принципе обычно просто называют электроэрозионными.
Несложно найти инструкции по изготовлению такого карандаша, но для попаданца хотелось бы предложить что-нибудь попроще. Как показал эксперимент, для демонстрации попаданцу хватит 3-х метров провода, намотанных на картонную трубочку, 12В батареи и конденсатора емкостью порядка микрофарада. Можно обойтись и без пружины, держа соленоид в одной руке, а провод к электроду в другой — кусочек провода между электродом и пальцами в этом случае работает как пружина. Железная часть электрода при этом засовывается в трубочку. При такой схеме трудно выдавать длинные серии искр и точно направлять кончик электрода, но для демонстрации устройства такая схема годится.
Некоторые ссылки упоминают о возможности оставления надписей на стекле, накрытом фольгой, но лично мне не удалось воспроизвести этот результат или найти подтверждения в литературе.
Конденсатор, к сожалению, получится довольно громоздким. Для достижения емкости 0.25 мкФ, конденсатор с расстоянием между пластинами 0.1 мм(изоляция из тонкой бумаги) должен иметь площадь порядка 2.5 квадратных метров.
Если при помощи такого карандаша попытаться выжечь отверстие, то металл под электродом быстро потемнеет от окисления и перестанет проводить ток. Деталь надо защитить от окисления, погрузив в керосин, спирт или масло.
Если взять электрод сложной формы(например для прогрессивных нарезов), то можно создать его отпечаток в изделии не прикладывая механических усилий. Современные станки, работающие на импульсах оптимальной формы, позволяют делать это много раз, станок же попаданца скорее всего сожжет электрод за 1-2 повторения.
Так что попаданцу этот метод позволит легко делать надписи на металлических предметах, делать тонкие отверстия(например запальное отверстие мушкета) и получать ровные поверхности(электрод из натянутой проволоки). В воспоминаниях инженеров начала 19 века я встречал жалобы на конусность внутренней поверхности цилиндров паровых машин, вызванной износом резца. Даже довольно примитивный электроэрозионный станок позволил бы получить намного лучший результат, чем станки того времени. Скорость будет ниже, но возможность обработки детали без механического усилия сильно упростит борьбу за точность.
Источник: Попаданцев.Нет
