Об электропроводящем клее и самодельных щетках

Вопрос А. Данилова, город Волгоград

Кто поделится рецептом клея, проводящего электрический ток? Не все материалы можно соединить пайкой. Например, как припаять проводок к угольному электроду (щетке) электродвигателя дрели, пылесоса, стиральной машины? Я пробовал химичить с различными растворителями, металлическими порошками. Но, увы! Клей получается, а тока не проводит. А как было бы здорово иметь такой клей.

Уважаемый господин Данилов, с удовольствием делюсь с Вами информацией, необходимой Вам и, возможно, другим читателям. Пусть это будет еще одним дополнением в Вашу энциклопедию домашнего мастерства, о секретах которого Вы так интересно рассказываете на страницах альманаха. К сожалению, не смогу ответить на первую часть вопроса о "ледяной" уксусной кислоте. Химик-профессионал на мой вопрос ответил так: "Удалить воду из раствора кислоты можно, но стоит ли затрачивать столько химикатов и средств, если дешевле стоит концентрированная кислота?"

На вопрос о составе электропроводящего клея, предлагаю два варианта ответа: научный и практический. Сначала о том, что "думает" по этому поводу наука. Электропроводящий клей можно приготовить по следующим двум рецептам:

Рецепт №1 электропроводящего клея (г):

графит (порошок тонкого помола) - 50

серебро (порошок) - 300

сополимер винилхлорид-винилацетата - 300

ацетон (чистый) - 320

Все компоненты тщательно перемешивают в фарфоровой посуде. Готовый клей - сиропообразная жидкость серо-черного цвета.

Рецепт № 2 электропроводящего клея (г):

серебро (порошок) - 600

графит (порошок тонкого помола) - 60

нитроцеллюлоза - 40

ацетон (или этилацетат) - 300

канифоль натуральная – 26

Серебро и графит тщательно перемешивают, после чего к смеси добавляют остальные компоненты.

Клей, приготовленный по первому рецепту, более подходит для соединения проводников с металлическими деталями, второй - для соединения неметаллических проводников кристаллической структуры (пьезоэлементы).

Рецепты подобраны из рецептурного справочника электротехника (Шкержик Я. "Рецептурный справочник для электротехника". Перевод с чешского. -М.: Энергоатомиздат, 1989 г.).

На практике серебра в порошковом виде мне обнаружить не удалось. Поэтому была проведена попытка замены этого компонента на какой-либо более доступный. Пигменты для красок под серебро и под бронзу, которые имеются в продаже, хорошей электропроводностью похвастаться не смогли. Скорее они повели себя как изоляторы. По некоторым источникам пудра бронзы (алюминия), предназначенная для красок, подвергается обработке воскоподобными веществами (для улучшения "плавучести" в лаках). Наверное, как-нибудь эти вещества и удастся с частиц удалить, но я не пробовал. Заменитель серебра все-таки я нашел. Им оказались опилки деталей из высокочастотных цепей радиоаппаратуры 60...70-х годов выпуска (разъемы, контактные пружины). Конечно, детали эти не серебряные, но металл этот в компании с другими в них присутствует. Электропроводность клея с заменителем серебра будет меньше, чем у "серебряного", но это имеет значение только для слаботочных цепей электрического тока. Опытов я не проводил, но думаю, что электропроводность клея зависит еще от размеров частиц проводящих наполнителей (серебро, графит), а также от степени сжатия деталей при их соединении.

Что касается "химических" компонентов этих клеев, с ними не будет трудностей, так как они широко распространены в быту и при желании замену чистому полимеру можно обнаружить. Прочитать об этом можно в альманахе в статьях Е. Игнатова "Разберемся с пластмассами" (№ 5 1997), "Бомба замедленного действия" (№ 3 1998) и немного в статье А. Данилова "Кое-что об органическом стекле" (№ 3 2000).

Приспособление для разделки отверстия в графитовой щетке: а - когда вставляют приспособление в отверстие щетки, проволочки убирают в трубку; б - приспособление в рабочем положении (нижние концы проволочек выпущены из трубки; 1 - графитовая щетка; 2 - трубка; 3 - жгут из стальной проволоки; 4 - маховичок; 5 – втулка

Все, сказанное выше, вообще-то предназначено для любителей лабораторной строгости. В реальной жизни все проще. Я не стал отыскивать приведенные в рецептах химикаты, а использовал для опытов обычные клеи, оказавшиеся под рукой. В результате смесь из одной части (по объему) молотого графита, пяти частей клея "Момент" (произведен в России по германской технологии "Henkel") и пяти частей самых мелких опилок медно-серебряно-цинкового сплава дала положительные результаты, то есть полученный состав и склеивал, и проводил ток. Опилки добывались путем обработки мелким надфилем кусочка сплава из деталей высокочастотных разъемов (была мысль использовать для этого серебряно-цинковый припой, но под рукой его не оказалось).

О приготовлении клея. Вначале перемешивали опилки с графитом, а клей "Момент" добавляют к этим компонентам непосредственно перед употреблением. Смесь размешивалась и наносилась на подготовленные детали, которые через 5...10 минут сжимали в течение 2...3 минут. Приведенное соотношение объемных частей компонентов электропроводного клея не является строго обязательным, особенно в отношении клея "Момент".

В своем вопросе А. Данилов интересуется также изготовлением щеток для электродвигателей с применением подобного электропроводящего клея. Для тех читателей, которые собираются делать щетки по технологии, предложенной А. Дельновым в статье "Щетки для пылесоса" (Сделай сам № 2 1998), хочу предложить несколько идей.

Основная технологическая операция при изготовлении щетки - крепление токоведущего проводника в графите. Для этого необходимо просверлить отверстие в щетке, которому потом следует придать каплеобразную форму. Если предстоит сделать всего две щетки, то выполнить отверстие каплеобразной формы проще всего проволочным крючком или изогнутой иглой. При изготовлении большого числа щеток лучше применить небольшое приспособление рис. 1). Если нет миниатюрной дрели или бормашины, сверлить прямое отверстие в графите рекомендую вручную тонкой трубкой, на которой закреплен небольшой маховичок. В качестве трубок подойдет толстая медицинская игла от шприца или просто металлический стержень от шариковой авторучки. Отверстие под каплю разделывают при помощи тех же трубок, а также тонких стальных проволочек. Для этого в трубку вставляют жгут из трех или более стальных проволочек. Один конец жгута жестко крепят во втулке, а концы проволочек на другом конце жгута (они должны выступать из трубки на 1,5...2,0 мм) придется немного отогнуть. Необходимо предусмотреть, чтобы жгут из проволочек можно было вращать в трубке. Перед установкой приспособления в просверленное отверстие щетки жгут за втулку немного вытягивают из трубки, в результате отогнутые концы проволочек заходят (прячутся) в трубку (рис. а). Далее, слегка надавив на втулку, добиваются того, что отогнутые концы проволочек выпускаются из трубки, выходя за ее габариты. Теперь при вращении" втулки, концы проволочек будут внутри расширять отверстие рис. б).

И еще одна облегчающая жизнь идея. Дело в том, что качественно заполнить оловом "каплеобразное" отверстие с установленным в нем проводом не так-то просто. Не хочет олово туда попадать и заполнять весь объем, а в результате крепление получается ненадежным, что часто приводит к обрыву токоведущего проводника. Так вот, чтобы заполнить оловом отверстие в щетке полностью, щетку в металлическом зажиме (струбцинка или даже металлическая прищепка) устанавливают вертикально на электроплитку (или подошву перевернутого утюга) и подогревают. Отверстие щетки с помощью паяльника заполняют оловом, а затем вставляют облуженный провод. После этого аккуратно снимают щетку с подогревателя и дают остыть. Все остальные операции со щетками легко выполняются по методике, предложенной в статье "Щетки для пылесоса".

Основной вопрос, на который я ответил, правда, был не о щетке, но, как говорится, к слову пришлось.