Na co zwrócić uwagę przy wyborze elektronarzędzi akumulatorowych

Najczęściej moment obrotowy narzędzia akumulatorowego uzależniony jest od napięcia zastosowanego akumulatora, choć nie jest to regułą. Należy podkreślić, że energia udaru w przypadku młotowiertarek akumulatorowych również jest uzależniona od napięcia zasilającego akumulatora. Jeżeli potrzebujemy urządzenia z energią udaru minimum 2 J, wybierzmy urządzenia zasilane akumulatorem minimum 18 V.

Interesujące mocowanie narzędzi

Oferowane przez producentów elektronarzędzi urządzenia oferują coraz częściej mocowanie narzędzia bez zastosowania dodatkowych kluczy.

W wiertarko-wkrętarkach standardem stały się uchwyty samozaciskowe, które skutecznie mocują klasyczne narzędzia o okrągłych zakończeniach.

W aplikacjach, gdzie występują duże momenty obrotowe, stosuje się narzędzia zakończone sześciokątem. Przykładem mogą być bity, wiertła o dużych średnicach i inne obrotowe narzędzia skrawające.

Natomiast elektryczne klucze udarowe wyposażone są, w zależności od momentu obrotowego, we wrzeciona zakończone trzpie­niem mocującym ½”, ¾” lub 1”.

Rozwiązania wyposażone w półcalowe trzpienie mogą mieć w środku mocowanie do końcówek ¼”. Większe momenty obrotowe mogłyby spowodować ukręcenie się narzędzia lub bitu.

Do elektrycznych kluczy udarowych o momentach obrotowych nawet ponad 2000 Nm dedykowane są nasadki udarowe. Wykonane są one ze specjalnej stali chromo-molibdenowej, która poddana odpowiednim obróbkom termicznym zapewnia wieloletnią ich eksploatację. Przy dużych momentach obrotowych klasyczne nasadki ulegają deformacjom (pojawiają się luzy) i uszkodzenia.

Inną ciekawostką jest stosowanie mocowania bez narzędzi brzeszczotów w akumulatorowych wyrzynarkach lub piłach szablastych. Należy jednak pamiętać, że ostrza takie są wyposażone w dodatkowy otwór na blokadę zapobiegającą wysunięciu się brzeszczotu.

Silnik

Większość dotychczas stosowanych urządzeń wyposażana była w silniki szczotkowe. Silnik taki posiada szczotki węglowe, które poprzez komutator wprawiają w ruch obrotowy wirnik. Część energii marnuje się poprzez działanie komutatora i iskrzenie szczotek przy obciążeniu elektronarzędzia. Natomiast silnik bezszczotkowy nie posiada szczotek węglowych i komutatora. Dzięki temu ogranicza się straty związane z działaniem komutatora oraz nie ma konieczności wymiany szczotek.

Brak szczotek zapewnia możliwość pracy silnika przy bardzo dużym zapyleniu, co nie obniża jego trwałości. Przekłada się to na znacznie dłuższy czas pracy oraz mniejsze zużycie akumulatora, co jest bardzo wygodne – nie potrzeba ładować go tak często jak sprzętu wykorzystującego tradycyjną technologię szczotkową. Ponadto zużywa się wolniej, co ogranicza koszty związane chociażby z wymianą szczotek, a w końcu i całego silnika [1, 2].

Ładowanie akumulatora

Akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion) zostały zaprojektowane z myślą o urządzeniach przenośnych, dla których kluczowymi aspektami były redukcja masy oraz wymiarów zewnętrznych źródła zasilania. Z tych powodów lit stał się właściwym wyborem – jest to jeden z najlżejszych metali, mogący jednocześnie dostarczyć najwięcej energii w stosunku do swojej masy. Zastosowanie jonów litu pozwoliło ustabilizować baterie, tworząc bezpieczne rozwiązanie. Jedynym ograniczeniem jest zabezpieczenie przed zbyt głębokim rozładowaniem oraz zapewnienie odpowiedniego ładowania prądem i napięciem, aby nie przeładować oraz nie przekroczyć temperatury zapłonu ogniwa wynoszącej około 70ºC.

Technologia litowo-jonowa wciąż się rozwija. Niewątpliwą jej zaletą jest szybkie ładowanie, brak efektu pamięci oraz wysokie napięcie jednostkowe, przekładające się na dużą wydajność baterii [3].

Eksperci pracują nad usprawnieniami związanymi z wykorzystaniem chociażby grafenu. W wyniku rosnącego zapotrzebowania na ogniwa litowo-jonowe, na całym świecie trwają zaawansowane badania w zakresie odzyskiwania litu ze zużytych akumulatorów Li-Ion oraz recyklingu samych ogniw [3].

Aby zapewnić właściwą temperaturę ogniwa w czasie ładowania, producenci stosują obudowy z ożebrowaniem, które ułatwia odprowadzanie ciepła z ogniw. Dodatkowo specjalnie zaprojektowane obudowy zapewniają wymuszony przepływ powietrza w akumulatorze w trakcie ładowania dzięki zastosowaniu specjalnych wentylatorów w szybkiej ładowarce.

Ładowanie bezprzewodowe

Inteligentne ładowarki bezprzewodowe zapewniają komunikację pomiędzy ładowarką a akumulatorem, uruchamiają proces ładowania i dopasowują go do aktualnego stanu akumulatora. Gwarantuje to ładowanie akumulatora zawsze w optymalnym zakresie temperatur i wydłuża jego żywotność.

Jednym z elementów rozwiązania systemowego jest ramka, szczególnie przydatna do zastosowań stacjonarnych, którą można zamontować na ławach roboczych, regałach lub innych powierzchniach roboczych. Ramka jest uniwersalnym, bezpiecznym uchwytem dla ładowarki, akumulatora i narzędzia. Ładowarki są bardzo wytrzymałe i nie są wyposażone w odkryte styki, co zabezpiecza je przed pyłem i innymi zanieczyszczeniami, a także zwiększa bezpieczeństwo użytkowania [2].

Ekspert radzi: jakie napięcie i pojemność akumulatora wybrać i w jakich zastosowaniach?

Wartość napięcia elektrycznego zastosowanego w danym systemie zasilania, wyrażona w voltach (V), i pojemność danego akumulatora, wyrażona w amperogodzinach (Ah), pozwalają dokonać wyboru narzędzia do konkretnych zastosowań. Wiemy jednak, że wybór nie kończy się na napięciu i pojemności – w MILWAUKEE® zawsze podkreślamy, że akumulator akumulatorowi nierówny i należy zwrócić również uwagę na dodatkowe technologie zastosowane w jego projektowaniu oraz cały system akumulatorowy.

Przykładowo, według naszych testów, akumulatory REDLITHIUM™ zapewniają nawet do 40% dłuższy czas pracy, a także odczuwalną różnicę w podaży mocy w porównaniu do konwencjonalnych akumulatorów litowo-jonowych. Bardziej zaawansowane technologicznie akumulatory będą też miały nawet dwukrotnie dłuższą żywotność (którą liczymy w cyklach ładowań).

Dla komfortu pracy warto zwrócić uwagę na system akumulatorowy. Z jaką liczbą narzędzi jest kompatybilny akumulator? Czy producent rozwija ofertę kompatybilnych produktów? Czy ta oferta pokrywa większość mojego zapotrzebowania?

Im mniej w naszej „kolekcji” narzędzi z różnych systemów akumulatorowych, tym mniej akumulatorów potrzebujemy mieć ze sobą na co dzień. Na przykład, decydując się na 18 V system M18™ (w ramach którego producent oferuje ponad 190 narzędzi), w wielu branżach do codziennej pracy wystarczą 2 akumulatory M18 5.0 Ah. Niwelujemy więc koszt dodatkowych akumulatorów do kilku systemów narzędzi.

I tak, odpowiednio, do cięższych prac, wymagających znacznych nakładów energii (zwykło przyjmować się wtedy jako odnośnik udar większy niż dwa dżule), jak np. wiercenie otworów o dużych średnicach w betonie, betonie zbrojonym czy stali, przecinanie szerokich elementów ze stopów czy metali nieżelaznych, powinno stosować się narzędzia zasilane prądem o napięciu minimum 18 V. Takie narzędzia są przeznaczone dla profesjonalistów wymagających ponadprzeciętnej mocy, jednak często ich masa jest większa, co może nie być komfortowe przy wielogodzinnej pracy. Dlatego warto sprawdzić, jaką masę będzie miało elektronarzędzie wraz z akumulatorem oraz czy jego ergonomia jest dla nas optymalna.

Do prac wymagających nieco mniej nakładu energii, ale np. większej precyzji (jak prace w drewnie czy wiercenie otworów o niewielkiej średnicy w metalu), możemy stosować narzędzia zasilane prądem o napięciu 12 V. Zazwyczaj urządzenia te są bardziej kompaktowe i lżejsze, pozwalają na dłuższą pracę bez zmęczenia, a także pracę w trudno dostępnych miejscach i w ograniczonej przestrzeni.

Pojemność akumulatora (Ah) pozwala na jego dobór również pod kątem charakteru prac, ich zakresu oraz intensywności, z jaką będą wykonywane. Pamiętajmy jednak, że nie ma złotej zasady co do czasu pracy na jednym naładowaniu. Obrazowo mówiąc, akumulatory o wyższej pojemności (np. 6, 9 czy 12 Ah) magazynują większą ilość energii i są w stanie dłużej ją oddawać, co kwalifikuje je do użycia z narzędziami do cięższych prac wykonywanych wielokrotnie w ciągu jednego dnia roboczego. Jeżeli na przykład wiercimy w betonie, akumulator 2.0 Ah może… nie wystarczyć.

Warto zapytać swojego dystrybutora lub sprawdzić na stronie producenta, jakie akumulatory polecają i oferują w zestawach do najczęściej używanych przez Ciebie narzędzi i wybrać największy.

Podsumowanie

Elektronarzędzia akumulatorowe wyposażone w silniki bezszczotkowe oraz akumulatory litowo-jonowe o pojemności 2–4 Ah są już praktycznie standardem. Coraz częściej są one wyposażone w systemy redukcji wibracji oraz czujniki przyspieszenia, które zatrzymują urządzanie w przypadku zakleszczenia się narzędzia w materiale.

Źródła

1. Materiały firmy Milwaukee.
2. Materiały firmy Bosch.
3. Materiały firmy Wamtechnik.