Бомашинка: электрическая или пневматическая — какую выбрать?

Бормашинки, порой неправильно называемые гравёрами, известны всем и имеются у большинства любителей мастерить. И на встречах мастеровых, и на форумах часто возникают вопросы о том, какая машинка лучше, отзывы и мнения владельцев бормашинок бывают разные. А так как цена вопроса — не только несколько тысяч рублей, но также качество работы и здоровье мастера, руки которого подвергаются вибрации, то ответ неоднозначен…

На самом деле «гравировальной машинкой», или гравёром, следует называть инструмент с поступательновозвратным движением режущего прибора — механизированного штихеля. Он используется чаще для украшения металла гравированным узором или нанесения надписей, изготовления шпоночных канавок и выпоров в пресс-формах. Сразу замечу, что подобный инструмент достаточно вреден для здоровья из-за вибраций.

Бормашинка же намного более универсальна. Ей по силам обработка металла, дерева и камня — от резной рукоятки ножа до крошечных камей. Ещё можно точить свёрла, снимать облой, профрезеровывать мелкие пазы и канавки, изготавливать печатные платы, резать по дереву… Даже токари нашли им применение — они точат машинками твёрдосплавные резцы при помощи алмазных дисков.

Изучение специальной литературы, обзор рынка и посещение мастерских показывает, что на Западе пневматические бормашинки распространены едва ли не больше, чем электрические.

Я изучил бормашинок и решил сравнить принадлежащие мне четыре машинки — две электрические и две пневматические и подготовить отзывы о преимуществах и недостатков каждой. Само собой, мои тест и исследование ни в коем случае не претендует на полноту, но тем не менее позволяет сделать какие-то общие выводы.

Итак, читайте моё сравнение электрических и пневматических бормашинок.

МЕТОДИКА МИНИ-ТЕСТА

1. Оценка удобства непрерывной работы при небольших нагрузках (нагрев и охлаждение корпуса, субъективный комфорт работы, например при гравировании).
2. Оценка удобства непрерывной работы при больших нагрузках, например при обработке дерева фрезой большого диаметра или выводе спусков.
3. Оценка удобства мелкой/точной работы, например при гравировке под лупой или заточке мелких свёрл.
4. Оценка удобства грубых работ по дереву и по металлу на низких скоростях.
5. Оценка удобства грубых работ по дереву и по металлу на высоких скоростях.
6. Разборка в целях изучения конструкции.

УЧАСТНИКИ ТЕСТА

Air Micro Grinder CE-70
Пневматическая бормашинка

• ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (макс.): 70 000 об/мин
• КРЕПЛЕНИЕ ОСНАСТКИ: цанга 3 мм (кроме того, я самостоятельно изготовил цанги 2,4 и 3,2 мм)
• ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОЗДУХА: не указано, субъективно — чуть больше 200 л/мин
• РАЗМЕРЫ: длина — 132 мм; диаметр корпуса — 16 мм
• ШЛАНГ: длина — 1,5 м; разъём — 1/4» (внешняя резьба)
• ВЕС (со шлангом): 330 г
• КОМПЛЕКТАЦИЯ: бормашинка; маслёнка; 2 ключа; переходник для быстрозажимной муфты; пластиковый кейс с прозрачной крышкой
• ЦЕНА (на осень 2011 г.): машинка куплена за 1800 руб. на строительном рынке летом 2010 г.
• ПРИМЕЧАНИЕ: машинка применялась с компрессором Fiac производительностью 200 л/мин (3000 руб.) и педалью-клапаном (600 руб.)

Air Grinder 6,35 мм
Пневматическая бормашинка

• ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (макс.): 25 000 об/мин
• КРЕПЛЕНИЕ ОСНАСТКИ: цанги 2,4/ 3/ 3,2/ 6/ 6,35 мм
• ПОТРЕБЛЕНИЕ ВОЗДУХА: не указано, субъективно — больше 600 л/мин
• РАЗМЕРЫ: длина — 170 мм; диаметр корпуса — 43 мм
• ВЕС: 500 г
• КОМПЛЕКТАЦИЯ: бормашинка
• ЦЕНА (на осень 2011 г.): машинка куплена за 1000 руб. на одной из выставок в 2010 г.
• ПРИМЕЧАНИЕ: машинка применялась с компрессором Fiac производительностью 200 л/мин (3000 руб.) и педалью-клапаном (600 руб.)

Proxxon (Проксон) FBS-240E
Электрическая бормашинка

• ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ: 100 Вт
• ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ: 5000–20 000 об/мин
• КРЕПЛЕНИЕ ОСНАСТКИ: трёхкулачковый патрон с диаметром зажима 0,3–3,2 мм
• РАЗМЕРЫ: длина — 220 мм; диаметр корпуса (шейки) — 45 (29) мм
• ВЕС: 450 г
• КОМПЛЕКТАЦИЯ: бормашинка; 2 держателя (для наждачных колечек и для отрезных дисков); шлифовальные и отрезные диски; щётка-крацовка; 2 шлифовальных камня на хвостовиках; свёрла (от 0,5 до 3,2 мм); пластиковый кейс
• ЦЕНА (на осень 2011 г.): около 3000 руб.

Noname
Электрическая бормашинка

• ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ: 140 Вт
• ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ: 5000–35 000 об/мин
• КРЕПЛЕНИЕ ОСНАСТКИ: цанги 2,4 и 3,2 мм
• РАЗМЕРЫ: длина — 230 мм; диаметр корпуса (шейки) — 51 (24) мм
• ВЕС: 650 г
• КОМПЛЕКТАЦИЯ: бормашинка; множество режущей оснастки разного качества
• ЦЕНА (на осень 2011 г.): машинка куплена на строительном рынке летом 2010 г. за 1200 руб.
• ПРИМЕЧАНИЕ: подобные машинки предлагаются разного цвета и под разныминазваниями

Оценка удобства непрерывной работы при небольших нагрузках

Air Micro Grinder CE-70 и Air Grinder 6,35 мм. Тут лидер — пневматика. Практически неощущаемый в руке вес, воздушный шланг намного более гибкий, чем гибкие валы электрических бормашинок.

Вибрация ничтожна и воспринимается больше на слух — как кажущаяся часть высокочастотного «пения». Когда реле компрессора щёлкает и он отключается, становятся слышны шум самой бормашинки (тонкий тихий писк воздуха в турбине) и звук собственно резания материала, который зависит от режущего инструмента и от того, что им обрабатывают.

Длительность работы ограничена только усталостью глаз и желанием терпеть стук компрессора, ну и рабочим временем как таковым, а отнюдь не усталостью руки или дискомфортом в работе.

Корпус пневматических бормашинок при работе охлаждается и приятно холодит пальцы. Но температура не падает настолько, чтобы доставить какое-то неудобство.

По крайней мере за два часа непрерывной эксплуатации дискомфорта не замечено.

Air Grinder 6,35 мм. Тяжёлая пневмомашинка применялась со шлифовальными камнями и фрезами 6,35 мм, так как на момент теста никаких цанг, кроме 6,35 мм, у меня не было. Расход воздуха очень велик, но производительность вызывает уважение — сталь шлифуется, как дерево. Но моего компрессора на неё категорически не хватало: ресивер уходил за считаные секунды, затем следовала пауза на накачку.

Однако выводы сделать можно. Рычаг вдоль корпуса удобен — можно очень точно управлять скоростью работы. Но эта машина всё же больше подходит для чернового шлифования, чем для тонких операций.

Proxxon (Проксон) FBS-240E. Он на третьем месте. Вес у него больше, но в пределах приемлемого для руки. Нагрев при работе есть, но замечаешь его минут через 15–20 при крупных фрезах и минимальной скорости.

При средних или максимальных оборотах и тонких борах нагрева почти нет, так как эффективность вентилятора возрастает. На малой скорости шум минимальный, для помещения с закрытыми окнами на улицу с интенсивным движением — на уровне фонового. На максимальных оборотах шум чуть громче, но не настолько, чтобы доставлять неудобство. Вибрация мала и зависит более от сбалансированности оснастки и её диаметра.

Proxxon — прекрасный вариант для работы по твёрдым породам дерева и цветным металлам, когда требуются предельное сосредоточение и средневысокие обороты. Впрочем, и для ювелиров эти требования тоже будут вполне справедливы.

Noname. Последнее место. Разница в весе вроде небольшая, но руками ощущается отчётливо, появляется желания «разгрузить» руку, подвесив инструмент на пружинный подвес. Шум выше, на низких оборотах он более «машинный», а на высоких ощущаемая вибрация и громкий визг очень мешают точной работе. Вентилятор машины чересчур эффективный: её приходится держать так, чтобы «ветер» не бил по глазам.

Оценка удобства непрерывной работы при больших нагрузках

При большой нагрузке, например при обработке дерева фрезой, результаты мало меняются.

Air Micro Grinder CE-70. Реальную мощность пневматики трудно вычислить, но субъективно производительность грубой работы даже у маленькой пневмомашинки выше. Правда, оговорюсь, что нужно очень точно регулировать частоту вращения (ход регулятора — всего четверть оборота), чтобы получить максимально приемлемую для фрезы скорость. При её превышении фреза пойдёт вразнос центробежной силой или перегреется.

Применение инструмента крупного диаметра, предназначенного для большого съёма, скажем, 6,3-мм фрезы с длиной рабочей части 15 мм, показало, что на малых оборотах (минимально открытый кран) оснастка легко тормозится. Если кран открыт наполовину, т. е. скорость составляет 30–40 тысяч оборотов, то съём материала быстрый. Это режим скорее для обдирки, и потребление воздуха на нём больше 200 л/мин (компрессор работал без остановки). Причём что по алюминию, что по чёрному дереву — машинка оборотов не теряет.

⇒ ПРИМЕЧАНИЕ: в какой-то момент меня отвлекли от работы телефонным звонком, и вместо выключения регулятор оборотов был по ошибке повёрнут до максимума — возникшие центробежные силы мгновенно погнули стержень фрезы. В принципе это закономерно, ведь предельные обороты — 60–70 тысяч — рекомендуются для гравировального инструмента с диаметром рабочей части не больше 1,5 миллиметра.

Air Grinder 6,35 мм. Эта машинка буквально «съедала» дерево, но при падении оборотов фреза попыталась «уехать». Вязкая латунь старого водопроводного крана резалась довольно быстро. Примерный подсчёт мощности через КПД показывает, что у этой модели по максимуму может быть и 1,5 кВт мощности на валу…

Noname. Тут он показал себя третьим, а то и первым — он тише, чем компрессор, и превысить допустимую для фрезы скорость не в состоянии. Грубая работа бормашинкой обычно непродолжительна из-за большого напряжения внимания (чтобы не испортить заготовку или не пораниться), так что перерывы всё равно нужны. Для заточки свёрл и резцов данный образец оказался очень хорош — непродолжительная работа армированным отрезным диском на предельной скорости, по-видимому, и есть основное его назначение.

Proxxon (Проксон) FBS-240E. При таких работах он «необходимо-достаточен». Меньший вес делает работу комфортнее, а что до мощности — её хватает, ведь если вы взяли в руку бормашинку, то собираетесь делать не филёнки, а что-то маленькое и точное. На практике разница в мощности между 100 и 140 ваттами не ощущается.

Оценка удобства мелкой/точной работы

Air Micro Grinder CE-70. Пневмомашинка, похоже, для этого и предназначена — тонкий лёгкий корпус, очень гибкий шланг, высочайшая скорость, при которой бор-шарик 0,4 или 0,6 мм или бор-иголка режет в любом направлении.

Многие боры с мелкой насечкой требуют высокой скорости, которая для электроинструмента близка к предельной, а для пневматики — средняя, ближе к малой. К тому же у пневмомашин вибрация намного меньше. Тонкий короткий корпус ещё и мало затеняет свет, так что им труднее случайно задеть кронштейн микроскопа.

Недостаток — шум компрессора. Но это нельзя считать «минусом» пневмоинструмента, так как компрессор можно приобрести менее шумный или просто найти ему место за звукоизолирующей перегородкой. Неудивительно, что на Западе для тонких работ пневматика намного более распространена.

Proxxon (Проксон) FBS-240E. Электроинструмент показал себя чуть хуже. «Проксоном» вполне возможно работать под увеличением, но, разумеется, не так долго — перерывы нужны чаще. Да и руки устают больше, так как центр тяжести инструмента отнесён назад, а подвес, инструмент, прожектор и микроскоп плохо «уживаются» на рабочем месте.

Noname. Из-за своего веса он оказался малопригоден для столь тонкой работы. Так называемые гибкие валы ситуацию не улучшают, а ухудшают — их вибрации и постоянно меняющееся усилие изгиба делают работу под увеличением очень затруднительной, к тому же валы сильно нагреваются и быстро разрушают бормашинки. Из практики известно, что по реально передаваемой на режущий инструмент мощности 140-ваттная машина в руке равна 500-ваттной с гибким валом.

Air Grinder 6,35 мм в этой части теста не участвовал из-за явной избыточности веса и мощности.

Оценка удобства грубых работ по дереву и по металлу на низких скоростях

ДЕРЕВО. На малых скоростях Air Micro Grinder CE-70 просто неработоспособен. Его нижний предел — около 15 тысяч об/мин, что слишком много для грубых работ и для фрез большого диаметра. А Air Grinder 6,35 мм, особенно если есть режущий инструмент с толстыми хвостовиками и компрессор литров на 600 в минуту, напротив, — просто зверь! Вот только цена, вес, шумность и размеры такого компрессора — не для мастеровых, такой агрегат более уместен в шиномонтажной мастерской.

⇒ ПРИМЕЧАНИЕ: существуют пневматические бормашины с максимумом около 25 тысяч об/мин. Но потребление воздуха у них порядка 600 л/мин, что означает и пропорционально большую мощность, сравнимую с киловаттным фрезером или ПШМ. Такие аппараты применяют для зачистки сварных швов, изготовления литьевых форм для пластиков, а также в ремонтном деле.

Электрические модели на минимальной скорости показали себя хорошо. Правда, тут нужно учитывать свойства материала — некоторые породы дерева волокнисты (по ним фреза пытается «укатиться» с нужного места и испортить деталь), другие горят, а пластики плавятся.

МЕТАЛЛ. Сразу скажем — отрезные диски неэффективны на малой скорости. Зато пневматика способна разгонять их быстрее. И если «поймать» ту скорость, на которой центробежные силы ещё не гнут оправку, то этот инструмент великолепен… пока вы не приложите к нему излишнего усилия до изгиба оправки, следствием чего станет поход в магазин за новой…

Оценка удобства грубых работ по дереву и по металлу на высоких скоростях

С предварительной обдиркой на высоких оборотах и прочими грубыми работами электрические машинки справляются лучше.

Разборка в целях изучения конструкции

Noname. Общий вид приведён на фото (1). Стопор шпинделя выглядит очень грустно — тонкий шпенёк. Подшипников шпинделя два, один между цангой и стопором, другой на заднем торце вала. Дальше идёт крупный центробежный вентилятор, причём зазоры в корпусе довольно велики.

Обмотки как статора, так и ротора не имеют никакого защитного покрытия («бронирования»), обычно применяемого в УШМ и других инструментах для металлообработки.

Плата с управляющей электроникой (2) тоже без защитного лакового покрытия мест пайки SMD-элементов и других компонентов. Потенциально это может привести к проблемам при попадании в инструмент токопроводящей металлической пыли или при работе во влажном помещении. Пример — мастерская в подвале или гараже.

Выключатель — малогабаритный, для бытовой техники.

Proxxon (Проксон) FBS-240E. На фото (3) – общий вид разобранного инструмента. Винты крепления — под PH1, одинаковые.

Стопор шпинделя — одиночная выемка в шпинделе, куда заходит стержень диаметром 3 мм. Подшипники шпинделя имеют небольшой диаметр и расположены довольно своеобразно: один — спереди у самой резьбы цанги, второй — между мотором и крыльчаткой вентилятора, третий — в задней крышке двигателя. Это резко повышает жёсткость шпинделя в боковом направлении.

Шпиндель составной. Белая муфта на фото — упругий элемент, благодаря которому боковые усилия при резании в меньшей степени передаются на мотор. Возможно, она также предотвращает поломку электродвигателя при заклинивании. Заодно упрощается возможный ремонт.

Мотор корпусный. Через маленькие вентиляционные окна сфотографировать обмотку не удалось, зато удалось рассмотреть — она покрыта лаком.

Плата с электроникой (4) большая, между компонентами достаточно места для вентиляции и уменьшения вероятности замыканий при попадании внутрь пыли.

SMD-элементы не использованы. В этой модели плата тоже не имеет защитного покрытия. Выключатель — промышленный пылезащищённый.

В общем, конструкция у Proxxon FBS-240E выглядит надёжнее и проще, чем у noname.

Air Micro Grinder CE-70. На фото (5) — общий вид и снятый управляющий клапан-выключатель. Дальнейшая разборка оказалась просто невозможной ввиду вклеенности передней и задней муфт. Но взрыв-схем этих машинок много, и по ним я выяснил, что ротор с осевой турбинкой подвешен на двух подшипниках, а турбина имеет три лопасти из стеклопластика.

Выключатель-муфта имеет две кольцевые прокладки, посадочные диаметры которых равны, поэтому давление не сдвигает муфту по оси, так как оно уравновешено.

Профрезерованный в муфте паз соединяет входное отверстие с каналом, ведущим к турбинке. Такие решения часто применяются в авиации при давлениях на два порядка больших.

В целом конструкция простая и надёжная. Это обусловлено не в последнюю очередь тем, что подшипники работают в чистом воздухе, ведь попадание пыли в инструмент исключено. Подобная плотная «упаковка» элементов возможна только в пневмоинструменте, где рабочее тело заодно и охлаждает движущиеся части.

Air Grinder 6,35 мм. Эта машинка тоже неразборная. Управляющая клавиша-клапан имеет предохранительный рычажок, ход которого около 1,5 см. Машина хорошо лежит в ладони (6).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Пневматический инструмент не может полностью заменить электрический, и наоборот. Они скорее взаимодополняющие. Когда режущей оснастке требуется скорость вращения больше 20 000 об/мин, пневматика незаменима. А если нежелательно работать на оборотах больше 15 тысяч, то тут годен только электроинструмент.

Для длительной работы дома по вечерам у «Проксона» нет альтернатив по бесшумности, но в отдельной мастерской, где есть куда «выселить» компрессор, прохладный корпус и малый вес пневмомашинок дают им серьёзное преимущество.

Вопрос цены тоже важен. Сама по себе пневматическая бормашинка дешевле всех, но к ней требуется компрессор, шланги, влагоотделитель… Если они у вас уже есть или потребуются и для каких-то других работ, то цена становится привлекательной.

Proxxon самодостаточен: купил и работай. А к noname нужен «гусь-подвес имени Костенко» или какое-то другое устройство, берущее на себя часть веса инструмента. Хотя для эпизодической работы (скажем, для заточки) он подходит и без такого приспособления.

Пригодность Air Grinder 6,35 мм для любителя мастерить — под вопросом, так как компрессор ему нужен уже не бытового класса. Это всё-таки промышленный инструмент. На Западе аналогичные машинки часто применяют в автосервисах, так как пневматика невероятно стойка к засорению — хоть в воду макай, ничего внутрь не попадёт.

Автор: Алексей Алесковский

Статья опубликованы в выпуске журнала «Инструменты» серии «Потребитель» Осень-зима 2011