Выбор намотки и вида плетения для электронных сигарет, обзор

Цель этой статьи познакомить вас с наиболее распространенными металлами из которых создаются спирали и обсудить их характеристики, достоинства и недостатки. Некоторые провода могут использоваться только в режиме вараватт, некоторые в режиме температурного контроля и есть исключение, которое может использоваться во всех режимах.

Главная цель не загрузить вас техническими характеристиками, а просто дать представление и помочь в выборе металла для спиралей, материал который лучше всего подойдет для вашего стиля парения. Основное внимание будет уделено одножильным проводам, никаких экзотических спиралей – clapton, alien, косичек и тд.

Диаметр, сопротивление и TCR

Существуют основные характеристики, которые применимы ко всем проводам, независимо от материала, из которых они сделаны. Первое на что стоит обратить внимание, это диаметр провода. В метрической система измеряется в миллиметрах (например: 0,4мм), в имперской диаметр помечается как калибр (gauge) и обозначается цифровым значением (например: 26 gauge). Если с миллиметрами все понятно, то в имперской системе, чем выше калибр, тем меньше диаметр проволоки. Для лучшего понимания или быстрого перевода в миллиметры, можно пользоваться калькулятором намоток, где в поле “Диаметр провода” можете увидеть основные размеры и их значения.

Вторая особенность провода, в том, что при увеличении диаметра, сопротивление уменьшается, но требуется больше времени для его нагрева. Толстые провода 0,8мм и 0,6мм, будут иметь низкое сопротивление и потребуется больше времени на нагрев, чем более тонкие 0,4мм или 0,3мм.

Температурный контроль (TC)

Для температурного контроля используются металлы, у которых сопротивление зависит от температуры спирали (Температурный коэффициент сопротивления (TCR)). Для регулирования мощности, ваш мод каждый 0,25 секунды считывает сопротивление и подает на спираль нужную мощность, чтобы поддерживать определенную температуру нагрева.

Я обещал, что статья будет без технических сложностей, но с температурным контролем легко не получится. Поэтому простой пример: боксмод знает сопротивление холодной спирали и TCR, с помощью чего он легко высчитывает температуру и решает сколько мощности подавать на спираль, а если температура выше выставленной, то вообще прекратить подавать электричество. Все просчеты происходят по 4 раза в секунду, именно поэтому вам сложно будет увидеть и почувствовать какие-то изменения в работе мода. Надеюсь было понятно, теперь перейдем непосредственно к проводам и спиралям.

Особенности и свойства

Какие сверла по металлу самые лучшие. делаем правильный выбор

Главными составными частями нихромовой проволоки являются хром и никель. Также в нем присутствуют такие добавки, как кремний, железо, алюминий, марганец.

Обычно этот вид продукции реализуется в мотках, катушках, при необходимости ее отмеряют и отрезают.

Об основных свойствах нихрома можно узнать из следующей таблицы.

У нихрома небольшой вес, за счет этого материал часто применяют для производства всевозможных электроприборов. Для проволоки не характерна потеря рабочих характеристик в жидкости и средах агрессивного вида. Благодаря хрому на материале возникает пленка, что держит его в изоляции от негативного воздействия внешних факторов. Свойства этого сплава подробно описаны в ГОСТ 10994-74, ГОСТ 8803-89, ГОСТ 12766.1-90.

Упомянем особенности, за счет которых нихром считается ценным металлом.

1. Не ржавеет, что отличает его от иных схожих материалов.
2. Имеет значительное сопротивление относительно удельного тока. Благодаря этому нихромовой проволоки требуется намного меньше, нежели стальной, для изготовления какого-либо приспособления. Ко всему прочему данная особенность способствует тому, что предметы из нихрома имеют небольшие габариты и весят мало.
3. Не деформируется, не горит под влиянием высокой температуры.
4. Характеризуется эластичностью, что позволяет без труда менять форму проволоки.

Недостаток у нихромового сплава один – это высокая цена, но она никак не уменьшает спрос на данный тугоплавкий материал.

Он не способен создавать соединений во время применения флюса. Чтобы осуществить данную процедуру, потребуется соблюдать некоторую последовательность использования паяльных инструментов. Припоем в данном случае может служить оловянно-свинцовый сплав.

Также стоит отдельно подготовить флюс, компонентный состав которого должен быть в строгости дозирован. Основными компонентами вещества являются вазелин технического происхождения, глицерин и хлористый цинк. Чтобы смесь получилась идеальной консистенции потребуется тщательно смешать все вышеперечисленные компоненты. Наждачной бумагой потребуется ликвидировать остатки загрязнений и окисленных образований. После этого участок стоит протереть ватой, наложить флюс и осуществляют пайку.

Кантал (Kanthal) он же фехраль (FeCrAl)

Кантал (Kanthal) – название фирмы производителя, которое стало нарицательным в вейп сообществе. Является сплавом трех металлов – железо (Fe), хром (Cr) и алюминий (Al). Сплав получил название фехраль (FeCrAl), в продаже иногда можно встретить под названием еврофехраль. Между канталом и фехралем нет никаких различий, кроме того, что провод Kanthal A1 в составе содержит еще и 0,15-0,4% титана, и имеет несколько повышенную рабочую температуру и температуру плавления. В остальном отличий никаких и обычно кантал равняется фехралю.

Кантал хорошо работает в режиме вариватт и является самым популярным материалом для спиралей. С ним легко работать, он не пружинит, особенно после прожига и очень медленно окисляется. Что дает возможность вместе со сменой хлопка, еще раз прожечь голые спирали, счистить с них нагар и снова использовать. В итоге такие спирали могут жить месяцами, если за ними правильно следить и чистить.

Большим преимуществом кантала является низкий TCR, поэтому него нельзя использовать в режиме термоконтроля. Это значит, что независимо от температуры, сопротивление остается неизменным, что при 30°

C, что при 200
°
C.

Купить кантал можно в любом вейпшопе, где можете взять себе для начала пару метров провода диаметра 0,4мм, цена может доходить до 50-100 рублей за метр. Этого хватит для большинства стандартных намоток и простых экспериментов.

Плюсы

• Идеален в режиме вариватт и на мехмодах
• С канталом легко работать, скручивать, гнуть и тд
• Не пружинит и держит форму
• Продается в каждом вейпшопе
• Недорогой

Минусы

• Не работает в режиме термоконтроля (TC)

Подытожим все выше рассказанное

Стоит ли учиться мотать койлы самому ? Конечно стоит, в этом есть достаточно много плюсов, из минусов только время потраченное на обучению этому весьма не легкому делу, но когда появляется какой-то опыт, все это дело занимает 10-30 минут максимум.

На данный момент самые популярные металлы — это кантал (Фехраль), нержавейка и нихром. С этими тремя металлами можно делать все что угодно и задавать любое сопротивление, а также “заточить” намотку под любой девайс. Но кантал лучше всего в качестве жилы использовать на плате, там он самый оптимальный вариант, а на мехмодах в качестве жилы лучше брать нержу. А на этом все, всем облаков выше городских зданий и вкусного пара.

Нихром (Nichrome)

Другой тип проволоки, хорошо подходящий для спиралей и режима вариватт – нихром (NiCr). Нихром, это сплав никеля и хрома, в некоторых случаях в него может добавляться немного железа.

В режиме вариватт, нихром ведет себя так же как кантал, но при том же размере и толщине будет иметь более низкое сопротивление, чем кантал. К тому же нихром быстрее нагревается. Но как и кантал, не пружинит и спирали хорошо сохраняют свою форму после прожига. С прожигом нужно быть максимально осторожным, температура горения нихрома ниже, чем у кантала и если вы привыкли сильно прожигать кантал, то с нихромом могут быть проблемы, он просто может начинает гореть и плавиться. Будьте внимательны и сильно не прожигайте нихром.

Главным недостатком нихрома и почему он менее популярен, является аллергия на никель у большого количества людей на земле. Вы можете даже не подозревать и всю жизнь спокойно жить, а потом попробовать попарить на нихроме и почувствовать першение и зуд в горле, появление болячек в ротовой полости.

Примечание: У автора этой статьи аллергия на никель и про язвочки на слизистой и как с ними бороться, я могу рассказать подробно. Но поверьте, лучше простой прекратите парить на нихроме, если у вас аллергия на никель.

Купить нихром в вейпшопе скорее всего не получится, это очень непопулярный материал для спиралей. Но более быстрый нагрев и низкое сопротивление может дать вам новые ощущения в парении. Другое дело, что нихром скорее всего придется заказывать из Китая.

Плюсы

• Разогревается быстрее, чем кантал
• С нихромом легко работать, скручивать, гнуть и тд
• Не пружинит и держит форму

Минусы

• Низкая температура горения и плавления
• У многих аллергия на никель
• Трудно найти в локальных магазинах

Какие вообще металлы используют для намоток?

Можно выделить 5 основных проволок для создания койлов для вейпа:

• Всеми любимый Фехраль или как по-другому уже было сказано — Кантал. Эластичный, дешевый и держит очень высокие температуры. Это самый популярный металл используемый в коилбилдинге. Из недостатков — это не лучшая вкусопередача и высокое сопротивление (Минус скорее только для мехмодов)
• На втором месте по популярности металл для койлов — это нержавеющая сталь или “нержа” в просто народе. Отличная вкусопередача, гораздо меньшее сопротивление, что заставляет использовать ее на мехмодах, она легко нагревается и быстро остывает, а еще очень долго сохраняет свои свойства, то есть имеет долгий срок жизни.
• Пожалуй лучший вспомогательный металл для намоток. Вспомогательный значит наматывается поверх основного металла. Например: Fused Clapton Coil, это уже классика для вейпинга, самые универсальные койлы. Наматываются они так: берут две жилы кантала или нержи 0,4-0,5 мм и поверх этих жил наматывают нихром 0,1-0,2 мм. Этот металл отличается своим быстрым нагревом, дает больше пара и вкуса, но к сожалению металл достаточно ломкий, он весьма часто рвется при наматывании койлов.
• Никель. Редко используемый металл, имеет почти нулевое сопротивление, что делает его просто мгновенно нагреваемым. Но это может привести к неприятным последствиям на мехмодах, поэтому не думайте мотать койлы на никеле для мехмодов, если не хотите серьезных травм потом. Обычно используют его вместе с канталом или нихромом и используются только на платах.
• Титан. Дорогой, но быстро нагревающийся, долговечный и передает отличный вкус. Используют в основном только с платами.

Нержавеющая сталь (Stainless steel)

Нержавеющая сталь (SS) – самый универсальный вариант для спиралей, может использоваться в режиме вариватт и в режиме термоконтроля. Это может упростить вашу жизнь, если вы часто переключаетесь между режимами работы, экспериментируете с намотками или просто тестируете бак и дрипку. Нержавеющая сталь, это сплав хрома, никеля и углерода. Существует множество разновидностей стали, каждая марка имеет номер (например: 316L). Опять же, я обещал не углубляться в технические особенности и различия, просто знайте, что 316 нержавеющая сталь, это один из лучших выборов, её применяют в фармацевтической, пищевой и медицинской промышленности.

Нержавеющая сталь легко гнется, сплетается и держит форму, не пружинит. Как и нихром, быстро разогревается и в этом плане превосходит кантал. Сталь нелегко найти в локальных магазинах, особенно определенной марки и часто приходится заказывать в онлайн магазинах.

Примечание: Некоторые старые моды (до 2016года) не поддерживают нержавеющую сталь в TC режиме. Если это ваш случай, то можете поискать новую прошивку на сайте производителя или руками настраивайте TCR для термоконтроля.

Плюсы

• Работает в режиме вариватт и TC
• Нагревается быстрее, чем кантал
• Не пружинит и держит форму

Минусы

• Содержит никель
• Трудно найти в локальных магазинах

Немного матчасти

Подавляющее число начинающих вейперов предпочитают приобретать новые парогенераторы и с опасением относятся к самостоятельной перемотке атомайзеров. По большому счету новички попросту боятся сделать что-то не так, что приведет к поломке самого девайса. Опытные же е-курильщики напрочь лишены страха в этом плане.

Они уже несколько иначе смотря на самостоятельную перемотку испарителя, аргументируя этот процесс следующими преимуществами:

1. Наличие возможности создавать собственные спирали со всевозможным сопротивлением. Те, кто любит легкое, непринужденное парение могут настроить очень низкое сопротивление в размере 0,1 Ом. Ну а любителям чего-то более серьезного можно создать сопротивление в 1,8 Ом.
2. Хорошая возможность сэкономить деньги. Осуществляя самостоятельную перемотку атомайзера можно сэкономить приличную сумму. Расходники для обслуживания испарителя стоят гораздо дешевле, нежели сама фабричная сменная «голова».
3. Осуществляя перемотку парогенератора собственными силами, любой вейпер может добиться определенных параметров парения: объем пара, насыщенность вкуса, сила удара по горлу и т. п. И если для начинающего е-курильщика эти параметры дело пустяковое, то опытные вейперы очень скрупулезно относятся к ним, пытаясь настроить свой девайс под себя, под свои личные предпочтения.

А еще частота и качество перемотки испарителя прямо пропорциональны чувству собственной важности среди других курильщиков электронных сигарет. А это, между прочим, очень весомая причина в любой субкультуре.

Никель (Nickel)

Никелевая проволока, так же называемая Ni200, обычно представляет собой чистый никель и первая использовалась для режима термоконтроля, потом пошли титан и нержавейка.

Главным недостатком никеля является его мягкость, к тому же спирали сильно пружинят, что усложняет их установку. Вторым недостатком является аллергия, это не сплав, это чистый никель и людям с аллергией на него будет очень тяжело парить. Если в нержавеющей стали никеля совсем немного и можно бороться с аллергией, если она вообще себя будет проявляться, то с Ni200 такие фокусы не пройдут.

В остальном, это будет вашим личным выбором почему вы решили использовать Ni200, ведь каких-то причин в 2022 году использовать его нет. Но его все еще можно легко найти в локальных вейпшопах, что несомненно является плюсом.

Плюсы

• Хорошо работает в TC режиме
• Легкой найти локально

Минусы

• Трудно работать, очень мягкий и пружинит
• Никель для аллергиков

Основные виды проволоки

Прежде чем рассматривать вопрос о том, как подобрать материал для создания намотки спирали, следует уделить время теории. Она даст некоторое представление о работе электронных сигарет.

Спираль, или койл, представляет собой нагревательный элемент, который производится из проволоки различного диаметра. Последняя изготавливается из следующих материалов:

1. Фехраль.

Этот материал представляет собой сочетание хрома, алюминия, никеля, марганца и металла. Такая проволока считается одной из наиболее предпочтительных для намотки спирали, так как отличается высокой прочностью и износостойкостью. Материал выдерживает температуру нагрева, достигающую 400 градусов.

1. Нихром.

Материал также представляет собой сплав, состоящий из никеля и хрома. Нихром обладает повышенной стойкостью к механическим повреждениям и влиянию высокой температуры. Кроме того, эта проволока для койла отличается высоким коэффициентом электрического сопротивления. Намотку спирали, изготовленную из нихрома, выбирают в основном вейперы-консерваторы, которые редко заменяют компоненты электронной сигареты.

Титан (Titanium)

Последним материалом для спиралей, который мы рассмотрим будет титан. Титановая проволока состоит из чистого титана, без примесей.

Титан отлично работает в режиме ТС, но совсем не подходит для вариватта. К тому же существуют разногласия в вейп сообществе, насчет прожигания титановых спиралей. Дело в том, что титан при температуре 648℃, выделяет диоксид титана, который является токсином. Другой большой минус в том, что титан легко воспламенить при прожигании, а потом трудно потушить, можете сплавить все о-ринги на вашем баке или дрипке в таком случае. Некоторые вейпшопы даже не продают титановую проволоку именно по этой причине.

Но другая часть вейп сообщества спокойно использует титан в режиме термоконтроля, просто не прожигает спирали и не выставляет высокую температуру. Будьте осторожны и всегда проверяйте, в каком режиме вы собираетесь парить.

В моем случае я легко пользовался титановыми спиралями и ни разу ничего не подгорело. Из титана легко можно делать любые спирали, он прост в работе и не доставляет каких-то проблем в парении и настройке режима TC. Хотя нержавеющей стали он все же уступает. Титан очень трудно купить в локальных вейпшопах, придется заказывать онлайн сразу пять-десять метров.

Плюсы

• Хорошо работает на TC
• Не пружинит и держит форму
• С титаном легко работать, скручивать и тд

Минусы

• Токсичен на высоких температурах
• Может гореть
• Очень трудно найти в магазинах

Преимущества в том, чтобы мотать самому

Самое первое и самое полезное — это дешевизна. Если найти у кого и где купить металлы, то на перемотку своего вейпа по материалу вы потратите буквально 15-50 руб. А вот если покупать и ставить готовые намотки в магазине, то это обойдется вам в немного немало 200-500 рублей.

Вторым бы отметил то, что это просто интересно, какая еще нужна причина, если этим заниматься действительно просто интересно? Просто и без лишних слов.

Третьим плюсом можно выделить то, что умея мотать красивые и интересные койлы, вы всегда можете удивить своих друзей да и просто окружающих своими интересными решениями. А если вы подросток и вам до 20 лет, то старшее поколения вообще окрестят вас в мастера токарного дела, а это как никак все таки приятно.

Сферы применения нихромовой проволоки

Специфические свойства нихрома нашли своё применение в различных сферах деятельности, как бытового, так и промышленного характера.

Всевозможные разновидности этого сплава используются в качестве нагревательных элементов различных приборов: электрических печей, сушилок, термопар, а также в керамических изделиях, исполняя роль несущего каркаса.

Нихромовая проволока, как основной исполнительный орган электронагревательных приборов, в большинстве случаев представляет собой спираль, через которую пропускают электрический ток заданного значения. Такая форма признана наиболее оптимальной для данных устройств, так как позволяет добиться большей теплоотдачи за счет увеличения длины токопроводящего элемента. Высокая степень пластичности представленного материала существенно увеличивает срок службы таких устройств, ввиду высокой устойчивости к деформациям.

Где же взять нихромовую проволоку в домашних условиях? Этот сплав повсеместно используется в различных бытовых приборах. Их примерами могут служить электрообогреватели, фены, паяльники, тостеры и духовки. Кроме этого, их применяют в электронных сигаретах.

Нихромовая проволока: критерии выбора

Реализация проекта по созданию различных видов электротермического оборудования предполагает тщательный анализ номинальных эксплуатационных параметров, который и послужит отправной точкой в расчете ключевых показателей нихромовой проволоки.

В первую очередь необходимо рассчитать электрическое сопротивление рабочего элемента. Оно зависит от трех физических величин, а именно: удельное сопротивления материала, его длина и площадь поперечного сечения. Формула расчета активного сопротивления выглядит следующим образом: R = ρ · l / S.

Для получения недостающих данных необходимо произвести расчет длины спирали. В зависимости от приложенного на неё напряжения, следует остановиться на наиболее оптимальном значении длины проволоки, её диаметра, а также размера сердечника. Для того чтобы избавить себя от трудоёмких расчетов, можно воспользоваться сводной таблицей, в которой приводятся значения длины спирали, в зависимости от диаметра проволоки и сердечника для нихрома диаметром от 0,2 до 0,5 мм.

Представленная таблица применима для расчета длины спирали при использовании напряжения 220 В. Например, для проволоки диаметром 0,4 мм и диаметром сердечника равным 3 мм, длина спирали для бытовой электросети составит 40 см. Стоит отметить, что при помощи данной таблицы не составит труда рассчитать искомое значение для напряжения 380 В. Для этого достаточно подобрать нужные данные и составить пропорцию следующего вида: 220 В – 40 см / 380 В – х.

В том случае, если под рукой не оказалось мерительного инструмента и определить диаметр проволоки не представляется возможным, всегда можно воспользоваться простым, но в то же время действенным способом. Для этого достаточно взять обыкновенный карандаш и намотать на него проволоку, плотно прижимая виток за витком. В том случае, если 10 витков спирали укладываются в 1 мм. длины карандаша, то диаметр проволоки будет составлять 1\10 мм.

Чем отличаются нихром и фехраль?

Рассмотрим параметры каждого сплава и опередим, что же лучше – фехраль или нихром.

1. Фехраль имеет удельным сопротивлением: 1,3 Ом×мм²/м против 1,1 Ом×мм²/м. Это означает, что он гораздо более устойчив к электричеству по сравнению с нихромом.
2. Удельная плотность нихромового состава принимает более высокое значение по сравнению с фехралевыми элементами: 8500 кг/м3 против 7300 кг/м³. Соответственно, фехраль гораздо более эффективен в производстве.
3. Соединения с высокой концентрацией нихрома гораздо более пластичны. Это позволяет использовать его для создания гибких и эластичных изделий в нагревательных элементах;
4. Сопротивление высоким температурам у фехралевого элемента выше, а значит для промышленного производства он более востребован.
5. Нихромовая основа способен выдержать циклический процесс нагревания, в то время как фехраль разрушается после первых запусков.
6. Наличие железа и алюминия в структуре фехраля, делает его слабоустойчивым к окислительным процессам. Альтернатива обладает повышенной стойкостью.
7. Стоимость изготовления фехраля в несколько раз ниже, чем нихрома. Это объясняется тем фактом, что первый компонент содержит алюминий, стоимость которого значительно ниже никеля. Таким образом, многие промышленные предприятия переходят на использование фехраля в конечных продуктах.

Используя вышесказанную информацию, становится понятным, почему фехралевые основы постепенно вытесняет нихромовые основы.

В статье было приведено описание сплава фехраль, который используется в нагревательных домашних приборах, а также на промышленном производстве. Рассказано о его достоинствах и недостатках, области применения и особенности материала.

Также был проведен сравнительный анализ между нихромом и фехралем. Перечислены сильные и слабые стороны каждого.