Самодельный строительный фен

Технический фен является универсальным электроинструментом, который применяется в домашнем хозяйстве для проведения строительных или ремонтных работ. С его помощью подготавливают поверхности под покраску, изгибают пластиковые трубы любого диаметра при монтаже водопровода и канализации, производят операции с термоусадочными материалами, паяют и выполняют многие другие работы. Если в нужный момент строительного фена не оказалось под рукой, его можно сделать своими руками. Эта задача особенно актуальна для тех, у кого нет постоянной потребности в этом инструменте, поэтому покупать его для выполнения разовых работ экономически нецелесообразно.

Устройство строительного фена

Строительный или технический фен представляет собой электроинструмент, предназначенный для локального нагрева поверхностей потоком горячего воздуха. Внешне он похож на обычный бытовой прибор, только имеет немного большие размеры и создаёт более высокую температуру — до 650о С. Термофен состоит из следующих основных частей:

  • корпуса из термостойкого пластика с рукояткой пистолетного типа и отверстиями для забора воздуха;
  • термоизоляционного кожуха, внутри которого располагается нагревательный элемент в виде нихромовой спирали, намотанной на керамическое основание;
  • электродвигателя, смонтированного позади кожуха, в месте расположения воздухозаборных отверстий, и насаженной на его вал крыльчатки вентилятора;
  • сопла, через которое горячий воздух подаётся наружу;
  • кнопки включения инструмента;
  • кабеля питания.
    Устройство строительного фена

    Строительный фен состоит из термоизоляционного кожуха с нагревательным элементом, электродвигателя и механизма управления прибором

Некоторые фены оснащаются регуляторами и индикаторами температурного режима, а также возможностью отключения функции нагрева при работающем вентиляторе. Последнее дополнение к конструкции необходимо для холодного обдува нагретых деталей с целью их более быстрого охлаждения.

Изготовление строительного фена своими руками

Строительный фен можно либо полностью изготовить из подручных материалов, либо переделать под него обычный бытовой фен для сушки волос. В первом случае необходимо продумать, из чего смастерить и как соединить вместе три главные составляющие этого несложного инструмента — электродвигатель, нагревательный элемент и вентилятор. При переделке бытового фена в технический нужно помнить, что многие его детали не рассчитаны на эксплуатацию в условиях высокой температуры. Поэтому нужно заранее позаботиться о термоизоляции или замене этих деталей.

Принципиальная схема самодельного термофена

Для того чтобы сделать технический фен из аналогичного бытового прибора или имеющегося под рукой материала, понадобятся:

  • электромотор либо кулер от компьютера (вместо этих узлов, которые необходимы для обеспечения подачи воздуха к соплу через нагревательный элемент, вполне можно использовать и обычный аквариумный компрессор с необходимой мощностью и производительностью), при переделке же бытового фена используется штатный двигатель;
  • нихромовая спираль (либо нить, которую придётся самостоятельно намотать в спираль). В бытовых фенах она рассчитана под меньшую температуру, поэтому её нужно заменить;
  • металлические пластины для лопастей, если готового вентилятора нет или он имеет легкоплавкие лопасти;
  • металлическая трубка для сопла (при модернизации бытового фена она потребуется для сопла нового ТЭНа);
  • электрический кабель для шнура питания;
  • кусок резиновой трубы для теплоизоляции рукоятки, лучше всего для этой цели подходит гофра от старого пылесоса;
  • термоизоляционные материалы — асбестовый шнур, стеклоткань, жидкое стекло или различные керамические вставки.
    Схема самодельного строительного фена

    Самодельный фен можно изготовить из подручных материалов и компьютерного вентилятора

При изготовлении технического фена нужно учесть правильный порядок его работы, чтобы первым включался вентилятор либо компрессор подачи воздуха и только после него — нагревательный элемент. Отключение элементов должно выполняться в обратной последовательности. Чтобы выполнить это условие, необходимо предусмотреть возможность раздельного включения/выключения этих частей инструмента.

В электрической части фена должно быть предусмотрено питание через выпрямитель переменного тока в виде диодного моста.

Электрическая схема работы термофена

Для выпрямления переменного тока в блоке питания термофена используется обычный диодный мост

Разделение спирали нагревательного элемента необходимо для обеспечения двух температурных режимов.

Следует учитывать, для каких работ вы хотите изготовить инструмент. Например, упрощение конструкции за счёт замены электродвигателя с вентилятором аквариумным компрессором значительно облегчит задачу, но сделает фен менее мобильным.

Как сделать технический фен из подручных материалов

Проще всего изготовить строительный фен, подачу воздуха в котором осуществляет компрессор. Чтобы сделать такое устройство своими руками, необходимо:

  1. Взять металлическую трубу длиной 170 мм и диаметром 25 мм и вставить в неё керамическую трубку подходящего диаметра. Просверлить сквозное отверстие 9 мм в обеих трубках в том месте, где предполагается крепление рукоятки и подача воздуха от компрессора. В отверстии металлической трубы нарезать метчиком резьбу.
    Корпус самодельного строительного фена

    В качестве корпуса самодельного строительного фена можно использовать металлическую трубу и введенную в неё керамическую изоляцию в виде трубки

  2. Изготовить рукоятку из дерева и просверлить в ней отверстие под медную трубку диаметром 9 мм. Закрепить рукоятку автомобильными хомутами на трубе термоизоляционного кожуха так, чтобы в них совпали просверленные отверстия. Обмотать снаружи основную трубу, которая будет служить термоизоляционным кожухом, асбестовой нитью, пропитанной в силикатном клее.
    Крепление рукоятки самодельного термофена

    Для изоляции трубы используется асбестовый шнур, пропитанный жидким стеклом

  3. Медную трубку диаметром 9 мм, предварительно нарезав резьбу на одном её конце, продеть через отверстие в рукоятке и вкрутить в основную трубу, где будет устанавливаться нагревательный элемент.
    Трубка для подачи воздуха термофена

    Медная трубка для подачи воздуха вставляется через рукоятку и прикручивается к отверстию в теплоизоляционном кожухе самодельного инструмента

  4. С обоих концов металлической трубы нарезать наружную резьбу для навинчивания сопла и узла подключения к кабелю питания. На токарном станке изготовить (или заказать у токаря) две заглушки для кожуха с внутренней резьбой. Одна из них будет использоваться под дюзу, а вторая — для подключения спирали.
    Передняя и задняя заглушки термоизоляционного кожуха

    Заглушки для обоих концов термоизоляционного кожуха изготавливают на токарном станке и нарезают внутреннюю резьбу

  5. Из нихромовой нити толщиной 1 мм навить спираль, длину которой нужно отмерять омметром по сопротивлению. Оно рассчитывается исходя из необходимой мощности фена. В задней заглушке следует просверлить два отверстия под болты. Один из болтов нужно изолировать от металла заглушки и присоединить к нему задний конец спирали. Нить из нихрома паять нельзя, поэтому её нужно зажать гайкой.
    Спираль самодельного термофена

    Один конец нихромовой спирали прикрепляется к болту в заглушке, отделённому от металлического корпуса изолирующей прокладкой

  6. Вставить спираль в термоизоляционный кожух и прикрутить к нему заглушку.
    Установка нагревательного элемента в кожух самодельного фена

    Прикреплённую к задней заглушке спираль нужно вставить в кожух, а саму заглушку прикрутить к концу металлической трубы

  7. Чтобы замкнуть второй конец спирали на корпус кожуха, на переднем конце фена нужно сделать канавку и закрепить в ней нихромовую нить.
    Замыкание спирали на корпус термозащитного кожуха

    Для замыкания электрической цепи на корпус нужно загнуть конец спирали и установить его в специально пропиленную канавку на переднем конце трубы

  8. Прикрутить сопло к металлической трубе термоизоляционного кожуха. Технический фен готов.
    Самодельный термофен

    Для работы фена понадобится трансформатор на 36–42 вольта и аквариумный компрессор подходящей производительности

Осталось подключить болты на задней заглушке к трансформатору на 36–42 вольта, а к медной трубке присоединить шланг подачи воздуха от компрессора. Понятно, что таким инструментом можно выполнять лишь ограниченный круг работ, но его функциональность значительно возрастёт, если изготовить или купить сменные дюзы (форсунки).

Видео: изготовление фена, работающего от аквариумного компрессора, своими руками

Как переделать бытовой фен в технический

Проще всего изготовить строительный фен своими руками, переделав под него обычный бытовой прибор для сушки волос. Оба эти инструмента похожи по конструкции, поэтому главная задача, которую предстоит решить, — это увеличение мощности фена. Если бытовой прибор выдаёт температуру до 60 oС, то нам нужно получить на выходе направленный воздушный поток с температурой 500–600 oC. Чтобы добиться этого, нужно придерживаться определённых правил:

  • выбрать для модернизации бытовой фен с керамическим или в крайнем случае с пластиковым, но изготовленным из качественного термостойкого полимера корпусом;
  • заменить внутренние детали прибора, которые изготовлены из легкоплавкой пластмассы, сделав их копии из текстолита или другого термостойкого материала;
  • максимально изолировать части старой конструкции от нового нагревательного элемента, применяя любые доступные теплоизоляционные материалы.

Подобрав подходящий неисправный бытовой фен, можно приступать к его модернизации. Для этого необходимо:

  1. Полностью разобрать прибор для сушки волос.
    Разборка бытового фена

    Для модернизации фена для волос в технический термофен прежде всего полностью разбираем бытовой прибор

  2. Демонтировать старую маломощную спираль, срезав её при помощи бокорезов.
    Демонтаж старой спирали

    Спираль бытового фена заменяем на более мощную, способную разогреться до 600 градусов

  3. Для намотки новой спирали лучше не использовать старую основу, а удлинить её конструкцию, вынеся нагревательный элемент за пределы корпуса бытового фена. Для этого нужно взять лист слюды, имеющей высокую термостойкость, и разметить на нём две полосы шириной, равной выходному отверстию корпуса минус 2–2,5 мм.
    Разметка нового основания ТЭНа

    Производим разметку слюдяной пластины для изготовления нового основания под мощную спираль

  4. На каждой из полос наметить два ряда отверстий с таким диаметром, чтобы в них могла пройти новая спираль. Они будут нужны, чтобы обеспечить зазор между её витками и избежать короткого замыкания. Просверлить отверстия электродрелью.
    Сверление отверстий для укладки спирали

    В каждой слюдяной пластине сверлим по два ряда отверстий для укладки спирали

  5. Вырезать полосы и проделать в каждой из них прорези на одной из сторон, по толщине равные толщине самих пластин.
    Слюдяные пластины с отверстиями для основания ТЭНа

    В пластинах прорезаем канавки для монтажа каркаса нагревательного элемента

  6. Удлинить переднюю часть инструмента с помощью пластин из слюды, соединив их прорезями между собой и со старым каркасом, на который была намотана нихромовая спираль.
    Удлинение каркаса для намотки новой спирали

    Основу для намотки новой спирали устанавливаем при помощи прорезей в слюдяных пластинах

  7. Уложить новую спираль, продевая её сквозь отверстия в новом слюдяном каркасе.
    Установка новой нихромовой спирали

    Нагревательный элемент модернизированного фена теперь вынесен за корпус бытового прибора

  8. Сделать отвод от спирали для обеспечения двух режимов работы термофена. Место подключения определить омметром, выбрав желаемое сопротивление и мощность для более слабого температурного режима.
    Схема подключения отвода спирали

    Для того чтобы получить два режима работы термофена, нужно сделать отвод от спирали, который обеспечит протекание тока по цепи с меньшим сопротивлением

  9. Из старой трубы подходящего диаметра необходимо изготовить кожух для нового ТЭНа, который одновременно будет являться соплом модернизированного инструмента.
    Труба для нового кожуха и сопла

    В качестве кожуха термофена и его сопла потребуется труба подходящего диаметра

  10. Распустить конец трубы на полосы для изготовления конусного раструба, к которому будет крепиться пластиковый корпус старого фена. Отрезать трубу до нужной длины и хорошо зачистить её. Сформировать раструб, отрезав лишний металл, и просверлить в нужном месте отверстия для крепления кожуха. Нарезать в них метчиком резьбу.
    Термоизоляционный кожух из металлической трубы

    Для получения конусообразного раструба распускаем один конец трубы на узкие полоски 1–1,5 см и формируем из них нужную конструкцию

  11. Заизолировать стеклотканью трубу кожуха в том месте, где она будет входить в контакт с корпусом бытового фена.
    Термоизоляция трубы с помощью стеклоткани

    Нанесение стеклоткани на трубу обезопасит корпус бытового фена от воздействия высокой температуры

  12. Вставить конец трубы в корпус и закрепить его винтами.
    Сборка носовой части термофена

    Трубу с термоизоляцией вставляем в корпус бытового фена и закрепляем её винтами

  13. Собрать модернизированный фен, выведя проводки от концов спирали в заднюю часть инструмента. Там должно быть три провода, которые нужно присоединить к клеммам переключателя режимов.
    Собранный фен с отводами от спирали ТЭНа

    Собираем термофен и выводим наружу проводки от его спирали, чтобы припаять их к клеммам переключателя режимов

  14. Припаять отводы к переключателю и установить его на своё место в корпусе фена.
    Установка переключателя режимов

    После присоединения к клеммам всех проводков штатный переключатель устанавливаем на прежнее место

  15. Установить рукоятку. Строительный фен готов.
    Термофен из бытового прибора для сушки волос

    Благодаря выносу термоэлемента корпус устройства защищён от воздействия высоких температур

Видео: изготовление своими руками строительного фена из старого бытового

После переделки бытового фена для волос в строительный необходимо проверить его работу. Испытания требуются для того, чтобы убедиться в работоспособности устройства, его пригодности для выполнения ремонтных и строительных работ, а также для оценки влияния более высокой температуры на элементы, оставшиеся от старой конструкции.

Видео: испытания модернизированного бытового фена

Как рассчитать и навить спираль для термофена

Для изготовления строительного фена своими руками нужно уметь рассчитывать нихромовую спираль, то есть определять, какой длины проволока определённого сечения потребуется, чтобы изготовленная из неё спираль выдавала определённую мощность. От этого показателя зависит продолжительность непрерывного цикла работы инструмента, а соответственно, и возможность выполнять им большие объёмы работ. Зависит от мощности и температура нагрева. Но на неё будут оказывать влияние и другие технические параметры работы фена, например, производительность или объём подаваемого воздуха в единицу времени (обычно в минуту).

Расчёт необходимой длины нихромовой проволоки

Определившись с требуемой мощностью технического фена, а для домашних работ она может быть от 800 до 1500 Вт, необходимо рассчитать, какой длины нужно взять проволоку для навивки спирали. Для этого нужно выполнить ряд последовательных вычислений:

  1. Определить силу тока, разделив мощность на напряжение. Например, если вам нужно получить мощность 900 Вт от бытовой электрической сети напряжением 220 В, сила тока должна быть равна I = P/U = 900/220 = 4,09 А.
  2. Вычислить, какое сопротивление должна иметь спираль. Для чего разделить напряжение (U) на силу тока (I). Получаем R = 220/4,09 = 54 Ом.
  3. Длина проволоки из нихрома, имеющей сопротивление 54 Ом, определяется из формулы R=ρ · L / S, где R — сопротивление, ρ — коэффициент удельного сопротивления материала (для нихрома он находится в пределах 1–1,2), а L и S — длина и площадь сечения проволоки. Допустим, диаметр проволоки D = 1,00 мм. Тогда площадь её сечения будет равна S = 3,14 · D2/4 = 0,785 мм2. Следовательно, длина проволоки определяется как R · S / ρ = 54 · 0,785 / 1,1 = 38,54 м.

Чем тоньше проволока, тем меньше её потребуется её для изготовления термофена одной и той же мощности. Данные, полученные расчётным путём, обязательно нужно проверить на практике. Ведь проволока может иметь отклонения по химическому составу или неравномерную толщину по всей длине. Перед тем как отрезать её от бухты, нужно замерить омметром сопротивление отмеренного куска.

Навивка нихромовой спирали

Чтобы из нихромовой проволоки навить спираль, нужно прежде всего определить длину цилиндрического стержня или трубки, на которую вы будете её наматывать. Это сделать довольно просто, зная диаметр спирали и длину проволоки, которая для этого потребуется. Обязательно следует учесть, что после намотки кольца спирали слегка пружинят, поэтому её диаметр получится немного больше, чем размер стержня.

Определившись с длиной стержня, нужно изготовить простейшее приспособление. Существует несколько разновидностей таких устройств. Для механизированной намотки понадобятся:

  • слесарные тиски;
  • электродрель с управляемым числом оборотов;
  • два деревянных бруска сечением 20 х 50 мм;
  • стержень для навивки (оправка).
    Схема приспособления для навивки спирали из нихромовой нити

    Простейшее приспособление для механизированной навивки нихромовой спирали состоит из следующих деталей: 1 — тиски, 2 — деревянный брусок, 3 — нихромовая нить, 4 — оправка, 5 — электродрель

В брусках прорезаются полукруглые канавки, образующие отверстие достаточного диаметра, чтобы в нём мог поместиться стержень для навивки с намотанной проволокой. Сам стержень вставляется в патрон дрели, а на его конце закрепляется проволока из нихрома. Конструкция зажимается в тисках достаточно плотно, чтобы удержать бруски и обеспечить возможность прохождения между ними проволоки при намотке.

Для ручной намотки используется тот же принцип, но вместо дрели применяют вороток, а свободный конец оправки заключается в опорную поверхность с подшипником. Можно незначительно видоизменить конструкцию, убрав тиски, и с обоих концов опереть стержень для навивки на подшипниковый узел.

Видео: ручная навивка спирали из нихромовой проволоки

При намотке спирали нужно соблюдать некоторые правила:

  • навивку следует выполнять, не останавливаясь и не ослабляя натяжения нити;
  • не направлять нить рукой, а только деревянными брусками, чтобы избежать серьёзных порезов;
  • не допускать перегибов проволоки, которая, может, и не переломиться сразу, но очень быстро перегорит в месте перегиба;
  • выбирать длину стержня для навивки нужно с запасом и с учётом возможности закрепления его в тисках или на опорных поверхностях.

Укладывать витки при намотке следует плотно друг к другу. Лучше потом растянуть спираль до нужной длины.

Для того чтобы сделать строительный фен собственными руками, не требуются сложные приспособления и инструменты. Нужно лишь проявить смекалку и придумать максимально удобную его конструкцию. Желательно, чтобы ваша самоделка была изготовлена с учётом возникших потребностей, а также из расчёта пользования ей на перспективу. Ведь термофен наверняка пригодится вам и в дальнейшем для производства строительных, ремонтных или монтажных работ.

Поделиться: