Elementy budowy i podstawowe funkcje

Konstrukcja wielofunkcyjnych narzędzi oscylacyjnych oparta jest na budowie szlifierki deltowej.

Na pierwszy rzut oka można wyróżnić dwa podstawowe elementy maszyny: korpus i cześć roboczą, do której montuje się akcesoria dobrane do rodzaju zaplanowanej pracy. Korpus okrywa serce narzędzia, czyli szybkoobrotowy silnik elektryczny. Tradycyjnie w narzędziach o napędzie elektrycznym, w wielofunkcyjnych narzędziach oscylacyjnych także, stosowane były silniki elektryczne wyposażone w szczotki węglowe, których zadaniem jest zasilenie uzwojenia wirnika. Na skutek przepływu prądu przez uzwojenie powstaje siła elektrodynamiczna, która powoduje obrót wirnika. Szczotki oraz komutator stanowią połączenie mechaniczne wirnika oraz stojana.

Silniki szczotkowe i bezszczotkowe

Dokładniej rzecz ujmując, silnik szczotkowy zbudowany jest z dwóch magnesów zwróconych do siebie biegunami różnoimiennymi, tak aby pomiędzy nimi znajdowało się pole magnetyczne. Pomiędzy magnesami znajduje się przewodnik w kształcie ramki, podłączony do źródła prądu poprzez komutator i ślizgające się po nim szczotki. Przewodnik zawieszony jest na osi, aby mógł się swobodnie obracać. Na ramkę, w której płynie prąd elektryczny, działa para sił elektrodynamicznych z powodu obecności pola magnetycznego. Siły te powodują powstanie momentu obrotowego. Ramka wychyla się z położenia poziomego i obraca wokół osi. W wyniku swojej bezwładności mija położenie pionowe (w którym moment obrotowy jest równy zeru, a szczotki nie zasilają ramki). Po przejściu położenia pionowego ramki szczotki znów dotykają styków na komutatorze, ale odwrotnie, prąd płynie w przeciwnym kierunku, dzięki czemu ramka w dalszym ciągu jest obracana w tę samą stronę.

Ponieważ szczotki węglowe zużywają się, bardzo istotnym elementem dbałości o sprawne działanie narzędzia jest systematyczna ich wymiana (bardzo ważne jest, aby stosować tylko oryginalne szczotki węglowe, stosowanie zamienników jest zazwyczaj jedynie pozorną oszczędnością – powoduje przestoje w pracy takim narzędziem, a także zwiększa koszty eksploatacji). Dlatego coraz większą popularnością cieszą się narzędzia, w których producenci stosują silniki bezszczotkowe. Silnik bezszczotkowy to rodzaj silnika elektrycznego zasilanego przez prąd stały, w którym zamiast szczotek zastosowano elektrycznie sterowany komutator, cewki są nieruchome wewnątrz obudowy, a magnesy znajdują się na wirniku. Główną zaletą silników bezszczotkowych jest dużo większa trwałość i niezawodność wynikająca z wyeliminowania z konstrukcji szczotek, będących najczęstszą przyczyną awarii oraz najszybciej zużywającym się elementem mechanicznym silnika. Silniki bezszczotkowe zaczęto stosować w elektronarzędziach stosunkowo niedawno. W urządzeniach akumulatorowych za pioniera w stosowaniu takich rozwiązań uważa się koncern Hitachi, jednak w chwili obecnej właściwie wszyscy ceniący się producenci elektronarzędzi mają w ofercie narzędzia zasilane silnikami bezszczotkowymi. Zastosowanie silników elektrycznych, w których nie stosuje się szczotek, poprawia komfort i ekonomikę pracy, gdyż silniki bezszczotkowe pracują ciszej oraz wydajniej. Jednocześnie silniki te są mniejsze i lżejsze od tradycyjnych, co przekłada się na masę oraz wymiary narzędzia. Poprawa efektywności pracy w porównaniu do tradycyjnych silników wynosi ok. 40 proc. na jednym ładowaniu akumulatora. Kluczowym elementem dla pracy tego silnika jest mikroprocesor. To on steruje pracą pozbawionego prętów komutatora i szczotek silnika. Narzędzie jest bardziej precyzyjne, a użytkownik ma większą kontrolę nad obrotami czy momentem dokręcania.

Mechanizm korbowy

W wielofunkcyjnych narzędziach oscylacyjnych energia z silnika przekazywana jest na wrzeciono za pomocą kątowej przekładni zębatej i nieskomplikowanego mechanizmu korbowego, zamieniającego ruch obrotowy na oscylacyjny. W wielu modelach istnieje także możliwość wyłączenia mechanizmu korbowego i przenoszenia energii bezpośrednio z przekładni, generując szybki ruch obrotowy. W takim wypadku wystarczy tylko zamocować na wrzecionie uchwyt wiertarski i urządzenie zastępuje wiertarkę kątową i pozwala wiercić i wkręcać w trudno dostępnych miejscach.

Oscylacja z mocą

Wróćmy do pracy oscylacyjnej. Stopa robocza osadzona na pionowym wrzecionie wykonuje ruchy wahadłowe o dużej częstotliwości – nawet 20 tys. cykli na minutę i niewielkim zakresie kątowym – do 3,4°. Taka amplituda oscylacji jest wystarczająca, by precyzyjnie ciąć, szlifować lub zdrapywać pozostałości zapraw z podłoża, np. w wąskich przestrzeniach. Dzięki zastosowaniu zamiast stopy np. skrobaka (oscylującej szpachelki) narzędzie może posłużyć do oczyszczania ścian ze starych farb, zdejmowania warstw linoleum z podłogi, zrywania płytek ceramicznych. Takim narzędziem oscylacyjnym uzbrojonym w odpowiedni nóż lub tarnik wzmocniony stopami twardymi bez problemu usuwa się stare materiały uszczelniające lub uszkodzone spoiny między płytkami, przygotowując miejsce na nową masę. Równie dobre wyniki można uzyskać podczas piłowania, oczywiście narzędziem zaopatrzonym w odpowiedni osprzęt – tym razem w dobrany do rodzaju ciętego materiału brzeszczot segmentowy. Tak zaopatrzonym multinarzędziem można ciąć metale, drewno, materiały drewnopochodne, płyty gipsowo-kartonowe, gazobeton itp. Wielofunkcyjne narzędzia oscylacyjne sprawdzają się przy wykonywaniu niewielkich, zamkniętych wycięć, skracaniu ościeżnicy, odcinaniu tuż przy powierzchni obrabianego materiału wystających gwoździ czy śrub lub prętów. Producenci oferują całą gamę specjalnych brzeszczotów do najróżniejszych zastosowań, nawet takie, które łatwo przecinają równocześnie i drewno, i metal – o osprzęcie można przeczytać w dalszej części artykułu. Wybierając wielofunkcyjne narzędzie oscylacyjne do swojego warsztatu, warto zwrócić uwagę na jego moc i dobrać ją do planowanych prac. Zwłaszcza jeśli narzędzie ma być przeznaczone do obróbki twardych materiałów, należy poszukać modelu o mocy powyżej 180 W. Nowoczesne urządzenia wyposażone są w elektroniczną regulację prędkości obrotowej, również z funkcją regulacji automatycznej wraz ze wzrastającym obciążeniem. Dobrym rozwiązaniem, ułatwiającym manewrowanie narzędziem jest także pokrycie tej części korpusu, która stanowi jednocześnie rękojeść, tkaniną antypoślizgową (tworzywo softgrip). Najważniejsze jest jednak to, aby wybrać urządzenie dobrej jakości, renomowanego producenta. Te o wątpliwym pochodzeniu zazwyczaj pobierają znacznie więcej prądu pomimo niewielkiego silnika i, niestety, szybciej ulegają różnego typu awariom, co w sprawia, że okazują się w ostatecznym rozrachunku bardziej kosztowne od droższych modeli znanych producentów.

Zasilanie

Na rynku dostępne są wielofunkcyjne narzędzia oscylacyjne z dwoma typami zasilania: sieciowym prądem przemiennym o napięciu 230 V oraz akumulatorowym. Te pierwsze spotykane są jednak w ofertach producentów coraz rzadziej. Technika zasilania bateryjnego rozwija się bardzo szybko i wiele akumulatorów nie ustępuje możliwościami zasilaniu z sieci. Wielofunkcyjne narzędzia akumulatorowe są po prostu wygodniejsze w użyciu – są mobilne, można nimi pracować praktycznie wszędzie, bez ograniczenia dostępem do gniazdka elektrycznego czy plączącym się pod nogami kablem. Dodatkowo coraz więcej producentów stosuje w urządzeniach akumulatorowych siniki bezszczotkowe, które są właściwie bezobsługowe – brak szczotek węglowych oznacza brak elementu najszybciej ulegającego zużyciu. Jednak przy intensywniejszych pracach warto mieć w zapasie dodatkowy akumulator oraz podręczną, szybką ładowarkę, aby w razie potrzeby wymieniać baterie. Z drugiej jednak strony prace remontowe, do których w sposób szczególny tego typu urządzenia są przeznaczone, wykonuje się w budynkach, w których zazwyczaj jest dostęp do sieci elektrycznej, a akumulator zwiększa wagę urządzenia. Dlatego przy naprawdę intensywnych pracach warto rozważyć zakup modelu sieciowego.