Come scegliere un trapano / cacciavite a batteria: i consigli degli esperti

Sezioni dell’articolo

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• Trapano avvitatore: differenze di scopo e chiave
• Tipo e capacità della batteria
• Motore e sistema di avviamento
• Varietà di cambi
• Accoppiamento e mandrino
• Ergonomia e caratteristiche dell’attrezzatura

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È difficile immaginare un’installazione tecnica in cui un cacciavite universale non sarebbe utile. I negozi di utensili elettrici sono pieni di una varietà di modelli, quindi impareremo a capire l’assortimento, faremo conoscenza con la classificazione, le caratteristiche del dispositivo e i prezzi.

Trapano avvitatore: differenze di scopo e chiave

Per le persone che non sono particolarmente sofisticate nella gamma di elettroutensili, sarà una grande sorpresa apprendere che esistono diversi tipi di cacciaviti e la loro classificazione si basa su segni abbastanza evidenti. Se parliamo di trapani a batteria, il nome stesso può fornire almeno tre indizi:

Ricaricabile: si sospetta che la fonte di alimentazione per la rotazione del mandrino sia l’elettricità immagazzinata nella batteria. Questo elemento è di fondamentale importanza per lo strumento: le sue caratteristiche determinano non solo la durata della batteria con una carica della batteria, ma anche la coppia massima e la capacità di resistere indolore ai carichi di picco.

Trapano: significa che lo strumento è in grado di eseguire la funzione di perforazione. In pratica, ciò si esprime nell’installazione di un mandrino a tre ganasce sul bordo anteriore del mandrino. Le caratteristiche e la qualità di questa unità determinano la dimensione massima dell’attrezzatura per la perforazione e la durata dell’intero strumento nel suo insieme. È proprio per la presenza di un mandrino che il trapano-cacciavite differisce da chiavi e cacciaviti, che hanno solo un foro a sei lati.

Un cacciavite significa che è progettato per avvitare le viti e per quello che è di tipo completamente diverso. Tecnicamente, questa funzione è espressa in presenza di una frizione di sovraccarico regolabile che può essere regolata in base alla coppia di serraggio richiesta. Un’altra caratteristica distintiva è la capacità di cambiare marcia del cambio per aumentare la velocità o la coppia del mandrino.

Tuttavia, anche con una definizione così categorica di trapano avvitatore a batteria, questo strumento può avere molte differenze nella progettazione delle unità principali e ausiliarie..

Tipo e capacità della batteria

Di norma, le batterie agli ioni di litio vengono utilizzate nei moderni cacciaviti. Questo tipo di batteria è caratterizzato da una durata piuttosto lunga e dall’assenza quasi completa di svantaggi quali effetto memoria e riduzione dell’efficienza energetica a basse temperature..

Tuttavia, ci sono anche svantaggi significativi. La massima tensione operativa possibile di una batteria agli ioni di litio è di 3,7 V, mentre per il normale funzionamento del motore sono richiesti almeno 12 V e preferibilmente almeno 18 V. Per questo motivo, è urgente utilizzare un fascio (batteria) di 3 o 4 celle batteria collegate in serie (o loro gruppi collegati in parallelo).

Sembrerebbe, cosa c’è che non va? Il fatto è che con questo metodo di connessione si osserva una carica irregolare significativa: è sufficiente che una batteria si carichi completamente, mentre il resto smette di accettare energia. Allo stesso tempo, la profondità di scarica e la capacità totale dell’intera batteria sono determinate dall’elemento meno carico della catena e questi fenomeni hanno un effetto cumulativo. Pertanto, le batterie agli ioni di litio richiedono l’uso di un caricabatterie tecnicamente più avanzato, che ha i cosiddetti contatti di bilanciamento, che sono collegati ai nodi intermedi della catena tra le celle della batteria. Il controller integrato nel caricatore determina la tensione su ciascun gruppo batteria e, se necessario, regola l’intensità e la tensione della corrente di carica in modo che tutte le celle siano completamente cariche.

Per questo motivo, oltre che per l’elevato costo naturale delle celle agli ioni di litio, il costo delle batterie di questo tipo per un elettroutensile è superiore rispetto ad altri, ad esempio basato sul nichel. Posso scegliere un diverso tipo di batteria? Forse sì, ma, in primo luogo, la proliferazione delle celle di nichel diminuisce di anno in anno a causa della complessità del loro smaltimento, inoltre, i costi aggiuntivi per una batteria agli ioni di litio pagano completamente con alta convenienza e durata..

Motore e sistema di avviamento

L’unità di alimentazione principale del cacciavite a batteria è un motore elettrico a corrente continua, può avere due design. Il più comune è un motore a spazzola a magneti permanenti; gli strumenti con esso costituiscono quasi il 90% dell’intera gamma. L’unico vantaggio di un tale motore è la semplicità del dispositivo, che spiega il basso costo dello strumento. Ci sono più svantaggi: efficienza relativamente bassa, risorse limitate, manutenibilità quasi zero.

Inoltre, i motori delle spazzole possono variare in modo significativo nell’affidabilità generale. Pertanto, la presenza di finestre nell’alloggiamento indica un raffreddamento ad aria, che riduce il rischio di danni dovuti al surriscaldamento degli avvolgimenti. La presenza di una scatola divisa (manicotto centrale e due flange) può indicare la possibilità di riparare i cuscinetti e sostituire le spazzole.

Un altro tipo di motori elettrici è senza spazzole, serve come una sorta di analogo di piccole dimensioni di un motore a collettore completo con un alimentatore multifase. In questo caso, il motore stesso ha un dispositivo non troppo complesso, ma in generale l’unità di azionamento si distingue per una maggiore perfezione tecnica dovuta alla presenza di un driver: un microcircuito che regola l’alimentazione del motore utilizzando il metodo PWM. Grazie a ciò, il motore funziona in modo più silenzioso, ha una maggiore efficienza e la sua affidabilità complessiva è determinata non dal componente elettrico stesso, ma dal fattore qualità del corpo, dalla qualità di lavorazione delle sedi dei cuscinetti e, di fatto, dai cuscinetti stessi. La presenza di strumenti brushless senza filo si trova principalmente in strumenti professionali e industriali come Hilti o Mafel, ma anche in modelli professionali di Bosh, Hitachi e marchi simili..

Il motore brushless ha un’altra caratteristica positiva: un controllo più fluido della velocità di rotazione. Il circuito elettronico consente di eseguirlo con elevata precisione, mentre la combinazione per motori a spazzole di un transistor bipolare e un potenziometro incorporato nel pulsante fornisce solo un avvio relativamente regolare senza una significativa corrente di spunto quando viene eccitato. Il funzionamento a lungo termine di un tale sistema di avviamento a basse velocità è irto di surriscaldamento critico e guasto degli elementi principali, il pulsante in questo caso richiede una sostituzione completa.

La parte elettrica dei cacciaviti a batteria ha due opzioni interessanti. Il primo – l’interruttore inverso – funge da parte del design del pulsante e funge da interruttore di polarità. La seconda funzione fornisce la frenatura CC in caso di mancanza di corrente. Questo è il biglietto da visita di tutti i cacciaviti a batteria: la frenata elimina completamente la corsa inerziale del mandrino e facilita notevolmente il controllo del serraggio delle viti.

Varietà di cambi

La possibilità di cambiare le modalità di rotazione del mandrino del cacciavite è fornita da un riduttore epicicloidale. Di per sé, questo gruppo ha un design avanzato ed è considerato la parte più affidabile del cacciavite, che non richiede manutenzione. Tuttavia, ci sono alcune sottigliezze..

Per prima cosa devi capire il numero di stadi del cambio. Nel caso più semplice, può essere solo uno, ovvero il cambio ha un design quasi monoblocco con un motore ed è progettato per ridurre la velocità di rotazione a 400–600 rpm con un aumento proporzionale della coppia mediamente a 20-30 N / m. I riduttori a stadio singolo nei cacciaviti a batteria sono molto rari, di norma vengono utilizzati in un elettroutensile.

I riduttori a due stadi hanno un ingranaggio aggiuntivo che fornisce al mandrino una velocità fino a 1000-1500 giri / min con una riduzione della coppia fino a 10-15 N / m. È grazie a questa opzione che la parola “trapano” appare nel nome dello strumento – la seconda velocità è destinata esclusivamente alla perforazione. Si può presumere che la presenza di un interruttore di velocità renda il design del cambio meno affidabile, ma non per niente abbiamo menzionato che la trasmissione è planare, il che significa che quando si cambia marcia, non vi è alcun cambiamento nelle coppie di ingranaggi. L’aumento della coppia viene effettuato, di regola, bloccando il supporto con la rimozione della rotazione dalla corona, che per il design del cambio è assolutamente indolore.

Esiste un terzo tipo di cacciaviti, i cui riduttori hanno una terza marcia, che riduce la velocità di rotazione a 150-200 giri / min e aumenta la coppia al massimo pratico. Questi cacciaviti sono ideali per la guida di tasselli lunghi e filettatura. Come nel caso precedente, la presenza della terza marcia non implica un cambiamento nelle coppie di innesto, è solo che gli ingranaggi hanno un rapporto diverso di rapporti di trasmissione e la marcia con la massima velocità viene rimossa direttamente dall’albero di entrata.

In generale, la qualità di un cambio è determinata dall’affidabilità dei suoi componenti. Allo stesso tempo, la presenza di ingranaggi in plastica non è affatto un indicatore: se sono realizzati in materiale di alta qualità (caprolon ad alta densità, polietilene Zedex, ecc.) Con un rivestimento speciale, questo è solo un vantaggio: la resistenza della plastica è sufficiente per resistere ai carichi esistenti, mentre il riscaldamento parassitario dello sfregamento superfici e peso dell’utensile. Il carico maggiore ricade sull’alloggiamento del cambio, quindi è auspicabile che sia realizzato in alluminio di alta qualità, duralluminio o lega di ottone. Una disposizione staccabile di parti del corpo è anche desiderabile per la possibilità di cambiare il lubrificante..

Accoppiamento e mandrino

La capacità del cacciavite di serrare viti e viti è dovuta a un’unità speciale che consente di regolare la coppia di serraggio dei dispositivi di fissaggio. Strutturalmente, questo elemento è realizzato sotto forma di una frizione a frizione con denti parabolici e una serie di sfere di metallo, la cui forza di spinta alla frizione è regolata dalla forza di compressione della molla.

In genere i cacciaviti possono avere fino a 20-30 passi dell’interruttore della frizione. Tuttavia, questo regolatore può essere utilizzato come misuratore di coppia solo se il produttore nel manuale operativo fornisce una tabella della relazione tra le posizioni della frizione e la limitazione della coppia effettiva. Va anche ricordato che nel tempo le superfici della frizione si consumano e le proprietà elastiche della molla diminuiscono, il che significa che l’accuratezza di tale regolazione può essere distorta quando le parti della frizione limitatrice si consumano. La durata della frizione dipende sia dalla qualità del materiale con cui è prodotta la frizione, sia dal fattore di qualità dell’anello di atterraggio per gli elementi volventi e dalla loro stessa durezza.

Il mandrino della maggior parte dei trapani è un cacciavite senza chiave a tre ganasce. L’alta qualità di questo gruppo è richiesta solo con frequenti cambi dello strumento di lavoro e con carichi significativi sul mandrino. Nei modelli più economici di cacciaviti, il mandrino è considerato un materiale di consumo e viene sostituito quando le ganasce si consumano. Uno strumento di qualità è completato con mandrini di classe superiore con ganasce di precisione. I più convenienti sono i mandrini con innesto a sgancio rapido, che consente di rimuovere la testa della camma e installare uno strumento con un gambo scanalato, che non solo aumenta la velocità di commutazione delle modalità di funzionamento, ma aiuta anche a ridurre l’usura della sede del mandrino a maggiori carichi. Inoltre, notiamo che alcuni trapani hanno la funzione di bloccare l’albero, il che aumenta la comodità degli strumenti di fissaggio con un gambo rotondo di diametro significativo nel mandrino..

Ergonomia e caratteristiche dell’attrezzatura

Se consideriamo la popolare serie di trapani a batteria, possiamo concludere che negli ultimi dieci anni non sono state inventate soluzioni cardinali innovative per questo strumento. In generale, viene utilizzato uno schema standard e testato nel tempo, e tutti i suoi elementi sono posizionati rigorosamente coassialmente per escludere nodi di transizione aggiuntivi dalla progettazione. Con una tale tendenza alla costanza, la qualità di un elettroutensile è interamente determinata dall’affidabilità dei suoi singoli componenti e quindi dal costo..

Il prezzo dei cacciaviti può essere determinato non solo dalle caratteristiche tecniche, ma anche da ulteriori caratteristiche ergonomiche, che è anche importante. Quindi, per i professionisti, è di particolare importanza quanto sia comodo lo strumento nella mano e se può essere facilmente rimosso dalla custodia quando necessario. Il processo di lavoro richiede un’elevata mobilità, e quindi insignificanti come la forma della maniglia, il bilanciamento (in presenza di una batteria pesante), la fornitura di cuscinetti antiscivolo e le dimensioni del cacciavite sono molto, molto importanti. A titolo di esempio illustrativo, possiamo prendere la funzione di retroilluminazione: se si trova nell’area del pulsante, l’ombra della cartuccia cadrà direttamente nell’area di lavoro. In realtà, la retroilluminazione funziona correttamente solo quando la sorgente luminosa è posizionata sul bordo del vano batteria..

Sia i professionisti che i fai-da-te dovrebbero assolutamente ricordare lo svantaggio principale della scelta di qualsiasi strumento cordless. La durata anche di una batteria di altissima qualità è limitata a 4-5 anni, mentre le batterie del segmento economico normalmente funzionano solo per 2–2,5 anni. E allo stesso tempo, non vi è alcuna garanzia che la serie di strumenti non verrà interrotta e che sarà possibile selezionare una batteria del tipo appropriato per un cacciavite generalmente riparabile. Questo problema è parzialmente risolto in alcune serie di produttori leader, in cui le batterie possono essere utilizzate non solo per alimentare un cacciavite, ma anche seghe a sciabola e circolari, torce elettriche o altri utensili elettrici portatili..