В категории: Брой 3-4/2008, Инструменти, Ремонти

Настъпление на литиево-йонните електроинструменти на Bosch

В началото на годината Bosch пусна на пазара поредната серия нови модели ръчни електрически инструменти. Това не е новост, защото обичайната практика на компанията в началото на всяка календарна година е да заявява масирано и да отстоява категорично своето присъствие на световните пазари. Борбата между гигантите се води преди всичко на полето на новите технологии. Една от тенденциите е бързо увеличаващият се дял на инструментите със захранване от литиево-йонни акумулаторни батерии, както в професионалния сегмент машини на Bosch от т.нар. синя серия, така и в любителската „зелена“ серия. Стремежът за повече автономност и независимост от електрическия кабел и мрежа не е подминал и гамата от градински инструменти, която включва ножици за рязане и тримери за косене на трева, колесни косачки и храсторези. Това убедително говори, че производството на литиево-йонните акумулаторни батерии вече излезе от детската си възраст, в който период те вече успяха тотално да се наложат при практически всички електронни устройства, които не изискват голям капацитет и сила на отдавания ток. Проблемите по тези два показателя са вече история, а цената на батериите падна до ниво, което позволява използването им и в по-евтините любителски инструменти.

За да не се повтаряме при описанието на всеки от разглежданите в статията инструменти, а и поради това, че в списанието многократно е писано за предимствата и особеностите на този вид батерии, тук съвсем накратко ще обобщим най-същественото за тях. Литиево-йонните имат около два пъти по-висока енергийна плътност в сравнение с никел-кадмиевите батерии, съответно около 110–160 Wh/kg срещу 45–80 Wh/kg. Това позволява при един и същ капацитет литиево-йонната батерия да е с около 40% по-компактна и с около 50% по-лека. Това, от една страна, олекотява инструмента при запазване капацитета на батерията, или пък при едно и също тегло капацитетът може да бъде увеличен – оттук и продължителността на работа с едно зареждане.

Инструментите в домашната работилница по принцип се използват по-рядко – тогава, когато потрябват. При този цикличен режим на експлоатация литиево-йонните батерии имат много съществено предимство пред никел-кадмиевите, защото саморазрядът им е изключително нисък. Приема се, че месечният саморазряд на такава батерия е около 5%, докато при никел-кадмиевите батерии той е около 30%. Това са стойности при стайна температура, като при по-високи температури процесът на саморазреждане се активизира, скъсява се и дълготрайността на батерията. По данни на Bosch след 4 месеца зарядът на литиево-йонната батерия, вграждана в инструментите на компанията, спада до 85% от първоначалния, докато никел-кадмиевата батерия ще бъде напълно разредена и негодна за работа. На практика това означава, че и да престои няколко месеца в шкафа, без да се използва или зарежда, инструментът с литиево-йонна батерия ще бъде напълно годен за работа, докато никел-кадмиевата ще бъде напълно изтощена, което води също така и до силно съкращаване на експлоатационната ù дълготрайност. Затова никел-кадмиевата трябва често да се зарежда, т.е. за нея трябва постоянно да се полагат грижи. Тук идва ред на другото много съществено предимство на литиево-йонните батерии, които, за разлика от никел-кадмиевите, не „боледуват“ от т.нар. ефект на запаметяване (Memory effect), който се проявява в бързо намаляване на първоначалния капацитет, когато тя се дозарежда, без да е била изчерпана напълно (до напрежение 0,8–1,0 V). При литиево-йонните батерии този ефект не съществува и те може да се дозареждат по всяко време, без това да се отразява на дълготрайността им.

Оптималните условия за съхранение на литиево-йонни батерии, респективно на инструментите с тях, са заряд на батерията в границите 40–60%, прохладно помещение, защитено срещу отрицателни температури. Повечето производители препоръчват съхраняване при температура 15 оС и ниво на заряд 60%. При продължително съхраняване, без да бъде използвана, батерията трябва да бъде дозареждана на всеки 6 месеца до 40–60% от капацитета ù. Разреждане под 40% и падане на напрежението под 2,5 V вече са опасни за нея. Процесът на стареене при тези батерии много силно зависи от температурата. Когато се съхраняват на хладно място, примерно в хладилник при +5 оС, саморазрядът ù спада до 1% месечно. Оптималният начин за съхраняване, когато батерията не се използва, е да се постави в хладилник в плътно затворен полиетиленов плик. Преди използване пликът не се отваря докато температурата на батерията не се изравни с околната.

Както всичко на този свят и литиево-йонните батерии не са вечни, като процесът на стареене протича независимо дали батерията се ползва, или не. Приема се, че при използване в нормални условия след изтичане на 3 години капацитетът им намалява наполовина. Тези данни, както и данните за енергийната плътност са ориентировъчни и непрестанно се променят в положителна посока, защото технологията за производство на литиево-йонните батерии се усъвършенства бързо.

И така логичният извод е, че при покупка на електроинструмент с автономно захранване предпочитанията определено сочат към литиево-йонните батерии.

Насочваме се към същината на статията и по-точно към новата серия ръчни електрически инструменти от зелената серия на Bosch, измежду които подбрахме отвертките IXO III и PSR 200 Li, комбинираните отвертки-бормашини PSR 300 и PSR 14,4 Li-2. Не устояхме на изкушението да споделим отново и няколко думи за акумулаторната ножица XEO.

IXO III

Както подсказва поредният номер в наименованието, това е третото поколение на легендарната електрическа миниотвертка на Bosch IXO, която е титулувана като най-търсения в света ръчен инструмент с над 6 млн. продадени бройки. Този рекорд още веднъж потвърждава доминацията на инструментите на Bosch на пазара на любителски инструменти в Европа, като в самата Германия 17 от 20-те най-продавани ръчни електрически инструменти на пазара носят тази марка.

Този изключителен пазарен успех се дължи несъмнено и на факта, че пуснатата на пазара през 2003 г. IXO е първата миниотвертка в света с литиево-йонна акумулаторна батерия. През миналата година се появи IXO II – второ поколение, отличаваща се от предшествениците си по повишения с 30% капацитет на батерията. Най-същественото подобрение при най-новото, трето поколение на отвертката, е, че IXO III е пригодена да работи с два специално разработени за нея накрайника. Първият е за стъпаловидното регулиране на големината на въртящия момент. Това позволява безпроблемно завиване и на малки винтчета, характерни за електрическите прибори и уреди, както и при различните видове моделизми, без опасност винтовете да бъдат скъсани, шлицът в главата или закрепваният детайл да бъдат повредени поради прилагане на по-голям въртящ момент. Вторият накрайник се използва за завиване под прав ъгъл, което не само улеснява, но прави възможна работата на трудно достъпни места, което често се случва при монтиране или ремонт на корпусни мебели например. Двата накрайника не влизат в стандартния комплект на отвертката, а се продават отделно.За зареждане отвертката се поставя върху зареждащата станция, която едновременно служи за магазин за битовете.

Битовете се поставят в шестостенен отвор в шпиндела на отвертката или на съответния накрайник. Задържането им в отвора става чрез постоянен магнит.

Миниотвертката IXO III e също толкова компактна и лека като предшествениците си. Тежи само 300 g, има елегантна форма, а ръкохватката ù е изключително удобна за държане и работа. Въпреки малките си размери IXO III има въртящ момент 3 Nm, който позволява завиване на винтове за дърво с диаметър до 5 mm. Честотата на въртене не се регулира и без товар е 180 min-1. Батерията е с номинално напрежение 3,6 V и се зарежда за 5 часа. В сравнение с най-съвременните постижения това време не е от най-кратките, но все пак да не забравяме, че отвертката е предназначена за домашна употреба. Новата IXO III има батерия с капацитет 1,3 Ah, два светодиодни индикатора показват избраната посока на въртене, а трети сигнализира, когато е време батерията да се зареди отново.

При отпуснат пусков бутон и изключено захранване на двигателя въртенето на шпиндела се блокира автоматично и отвертката може да се използва като механична за завиване на ръка. Удобство е и монтираният в предния край на отвертката мощен светодиод, който осветява мястото на работа.

Накрая ще добавим, че IXO III е замислена като инструмент, който да замени обикновената механична отвертка във всеки дом. При това големината и удобната ù ръкохватка отлично прилягат и на крехката женска длан.В комплекта влиза зарядната станция и комплект от 10 бита.

PSR 200 Li

Тази отвертка, която на външен вид силно наподобява IXO III, в класацията по големина, тегло и мощност заема следващото място след най-малкия представител на фамилията отвертки с литиево-йонни акумулаторни батерии. В сравнение с IXO III тя е с 50% по-тежка (450 g). За сметка на това е значително по-мощна, което се дължи на батерията, съставена от две литиево-йонни клетки, с общо напрежение 7,2 V. Съответно на това и максималният въртящ момент, който се прилага върху главата на винта, е увеличен на 6 Nm при „меко“ завиване и на 12 Nm при „твърдо“ завиване. Уточняваме, че режимът на „меко“ завиване е характерен при дърво, когато големината на прилагания върху винта въртящ момент нараства плавно и без рязък пик при достигане на главата до повърхността на детайла. „Твърдото“ завиване е характерно при завиване на винт в предмет от твърд материал (метал), което се характеризира с рязко нарастване на големината на въртящия момент в края на завиването, когато детайлите се пристягат силно един към друг.

Повишената големина на въртящия момент вече налага и нейното регулиране, което при PSR 200 Li се извършва по електронен път в шест степени. Така се разширява обсегът от приложения на отвертката – от завиването на дърводелски винтове с максимален диаметър 6 mm до малки винтчета в електрически уреди или електронно устройство. Честотата на въртене не се регулира и без натоварване е 210 min-1.

Експлоатационната дълготрайност на литиево-йонната батерия на отвертката е значително удължена, което се дължи на разработената от Bosch система Bosch Electronic Cell Protection (ECP), която я защитава срещу претоварване, прегряване и разреждане под опасна за батерията граница.

PSR 200 Li има светодиодни индикатори, показващи избраната посока на въртене, както и достигане на степен на разреждане на батерията, след което тя трябва да се зареди отново. В предната част е вградено светодиодно осветително тяло.

Отвертката има удобна за държане, покрита с мека еластична материя ръкохватка.

Битовете се поставят директно в шестостенен отвор (1/4″) в шпиндела на отвертката, като сигурното им задържане става посредством постоянен магнит.

Зарядното устройство е оформено като зарядна станция, в която се поставя ръкохватката на отвертката. В предния ù край има шест отвора за съхраняване на битове.

PSR 300 Li

Това е следващият модел в класацията по мощност сред новите литиево-йонни акумулаторни отвертки, като към нея е добавена и функцията пробиване. Машината е предназначена за завиване на винтове с максимален диаметър 6 mm, както и за пробиване на отвори със свредло в дърво до 10 mm и в стомана до 6 mm. Тя се захранва от батерия, съдържаща 3 клетки и общо изходящо напрежение 10,8 V. Максималният въртящ момент е 7 Nm при „меко“ завиване и 25 Nm при „твърдо“ завиване. Големината на въртящия момент се регулира на 10 степени, което се извършва по електронен път, а регулаторът е разположен в основата на ръкохватката. Отделно има режим за пробиване, при който ограничаването на големината на въртящия момент се изключва.

Съществено предимство на PSR 300 Li е възможността за плавно регулиране на честотата на въртене в границите 0–400 min-1, което улеснява началото на завиване на винта.

Битовете се поставят в шестостенен патронник, който ги задържа механически да не изпадат. Освобождаването на бита или накрайника за поставяне на битове е възможно след издърпване на застопоряващата гривна на патронника.

Осветителното тяло (светодиод) е монтирано в основата на ръкохватката. Тук се намират също регулаторът за големината на въртящия момент и светодиодният индикатор, показващ степента на зареждане на акумулаторната батерия – 100%, 50% и 30%. Машината тежи 800 g, има удобна за държане ръкохватка, подплатена с еластична материя върху местата, обхванати в дланта на ръката.

PSR 14,4 Li-2

Този модел е вариант с литиево-йонна акумулаторна батерия на най-разпространения вид акумулаторни бормашини-отвертки със захранващо напрежение 14,4 V. Заслужава да се отбележи, че PSR 14,4 Li-2 (1,35 kg) е по-лек с 400 g в сравнение с аналогичната по възможности машина PSR 14,4-2 (също нов модел) с никел-кадмиева акумулаторна батерия. Още по-знаменателно е, че цената на PSR 14,4 Li-2 е само с около 20 лв. по-висока от цената на PSR 14,4-2!

PSR 14,4 Li-2 притежава всички възможности, характерни за този клас инструменти. Има двускоростна механична предавателна кутия, което в съчетание с електронното управление на честотата на въртене позволява нейното безстепенно регулиране в границите 0–370 min-1 и 0–1150 min-1. По-бавната първа предавка е подходяща за завиване на винтове и пробиване на отвори с по-голям диаметър. Втората предавка се използва за пробиване на отвори с малък диаметър. Максималният въртящ момент е 17 Nm при „меко“ и 25 Nm при „твърдо“ завиване. Големината на въртящия момент се регулира на 25 степени плюс положение за пробиване, при което регулиращият механизъм е изключен. Регулирането става с механичен съединител, който при надхвърляне на зададената стойност превърта. Закрепването на битовете, накрайниците за битове или свредлата става чрез бързо притягащ челюстен патронник. PSR 14,4 Li-2 е пригодена за пробиване на отвори в дърво с диаметър до 30 mm и в стомана до 10 mm. Използвана като отвертка, машината може да завива винтове с диаметър до 8 mm. При изключен двигател шпинделът автоматично се блокира, което улеснява развиването и завиването на гривната на патронника.

С едно зареждане на батерията може да се завият в мека дървесина до около 250 винта с големина 4х30 mm. Капацитетът ù е 1,3 Ah и е сменяема, като в България машината се доставя във варианта с една батерия. Тя се закрепва към ръкохватката чрез плъзгане. Това решение, от една страна, осигурява по-надеждното ù закрепване, като на практика се елиминира възможността от неволно освобождаване и падане на батерията. Другото предимство е, че поради триенето между контактните повърхности при плъзгане на батерията, те се самопочистват от образувания върху повърхността им тънък оксиден слой. Неговото електрическо съпротивление може да причини пад на напрежението и съответно загуба на мощност.

В основата на ръкохватката, над батерията, се намира светодиоден индикатор, който показва степента на зареждане – над 71%, 35–70% и 35–11%. Специална индикация се появява при спадане на заряда под критичното ниво. Тук е поставен и източникът на светлина за осветяване на мястото на работа. Светодиодите, показващи посоката на въртене, се намират върху задния край на тялото.

За увеличаване на броя цикли на зареждане и разреждане и като цяло на дълготрайността на батерията се използва технологията Bosch Electronic Cell Protection (ECP), която защитава батерията срещу претоварване, прегряване и разреждане под критична за нея граница (т.нар. дълбоко разреждане).

Зарядното устройство е пригодено за включване на свалена от машината батерия, както и за поставяне на батерията заедно с машината, и има защита, предпазваща от презареждане.

Ножица Bosch XEO

Изкушението да кажем няколко думи за този изключително полезен и с универсално предназначение инструмент бе неустоимо и затова го правим, за да оформим комплекта от най-необходимите за едно домакинство или домашна работилница ръчни инструменти с литиево-йонни акумулаторни батерии. Подробната статия за ножицата XEO ще намерите в брой 9-10/2007, а тук съвсем накратко ще посочим най-същественото за този така необходим инструмент. Ножицата реже с лекота материали като картони и велпапе, дебелослойни тапети, килимени или от PVC меки подови настилки, гумени уплътнения на врати и прозорци, уплътнителни гарнитури от клингерит, кожа и други меки материали с дебелина до около 6 mm. Рязането с нея не изисква физически усилия, не води до образуването на мазоли по пръстите и дланта и се извършва многократно по-бързо и с по-висока точност, отколкото с обикновена ножица.

Ножицата Bosch XEO е призната за световна новост, което се дължи на самозаточващия се ротационен нож и литиево-йонната акумулаторна батерия. Ножът представлява десетоъгълен диск от закалена бързорежеща инструментална стомана с остро заточени ръбове на страните. Дискът се върти с честота 240 min-1, плътно притиснат към неподвижно право острие от твърдосплавен високо устойчив на износване материал.

При триенето си в неподвижно острие режещият диск се самозаточва. Така на практика отпада необходимостта от заточване, а голямата износоустойчивост на материала го прави практически несменяем. Комбинацията между самозаточващия се режещ диск и литиево-йонната акумулаторна батерия прави ножицата винаги добре заточена и готова за работа. Батерията е с напрежение 3,6 V (една клетка) и капацитет 1,3 Ah. С едно зареждане може да се среже около 50 m мокет с дебелина 6 mm и усилена основа.

Батерията е защитена срещу прекомерно разреждане и свързаните с това повреди чрез електронната система Electronic Cell Protection (ECP). При достигане на критично ниско ниво на заряд електродвигателят автоматично се изключва. Ножицата тежи 430 g.