Электроника в ювелирном деле

Номинация: Лучший дизайн
Просмотреть картинки списком
1ое, 2ое и 3е место: II место

Наставник: Струков Юрий Матвеевич, мастер производственного обучения высшей категории, педагог дополнительного образования

Ученик: Арутюнян Арам Сергеевич (17 лет), учащийся первого курса (специальность- ювелир)

Город: г. Москва

Название объединения технического творчества: ГОУ Московский дом научно-технического и художественного творчества обучающихся и студентов профессионального образования

Название колледжа: Политехнический Колледж № 13

Название изобретения или изделия: Электроника в ювелирном деле

Введение.

Идея создания ювелирного украшения с применением электроники пришла после приглашения на выставку” Другая электроника”. В тот момент участие не представлялось возможным, да и не совсем была понятна связь между ювелирными изделиями и электроникой. Кстати, довольно часто, задаваемый вопрос:”что общего между Колледжем радиоэлектроники и автоматизации и профессией ювелир?”- невольно подвел к этой теме. Обсудили эту тему с учащимися первого курса. Пришли к выводу, что знатоков электроники среди нас нет. Но попробовать нужно.

Решили начать с самого простого:

1. Собрать информацию по данной теме.

2. Выбрать изделие несложное в изготовлении, т.к. работу предстояло делать первокурсникам.

3. Добыть необходимые комплектующие.(Здесь пригодился опыт и давний интерес к радиоделу мастера- руководителя).

Перечитав информацию порядка сотни сайтов в интернете, узнали, что в ювелирном деле электроника применяется только в оборудовании. Светодиодная подсветка применяется в торговом оборудовании для подсветки витрин с ювелирными изделиями. Упоминаний о том, что элементы электроники применяются непосредственно в ювелирных изделиях не нашли.

Заинтересовал материал о светодиодной подсветке. Решили сделать медальон с внутренней светодиодной подсветкой.

Теоретические основы.

Светодиоды излучают свет, когда через них проходит электрический ток. Были изобретены в 70-е года прошлого века для смены электрических лампочек, которые часто перегорали и потребляли много энергии.

А также:

В уличном, промышленном, бытовом освещении.

В качестве индикаторов - как в виде одиночных светодиодов (например, индикатор включения на панели прибора), так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например, цифры на часах).

Массив светодиодов используется в больших уличных экранах, в бегущих строках. Такие массивы часто называют светодиодными кластерами или просто кластерами.

Светодиоды используются в качестве источников модулированного оптического излучения (передача сигнала по оптоволокну, пульты ДУ, светотелефоны, интернет).

В подсветке ЖК-экранов (мобильные телефоны, мониторы, телевизоры и т. д.)

В играх, игрушках, значках, USB-устройствах.

В светодиодных дорожных знаках.

В гибких ПВХ световых шнурах - Дюралайт.

Цвета светодиодов.

Светодиоды бывают почти всех цветов: красный, оранжевый, зеленый, синий и белый. Синего и белого светодиода немного дороже, чем другие цвета. Цвет светодиодов определяется типом полупроводникового материала, из которого он сделан, а не цветом пластика его корпуса. Светодиоды любых цветов бывают в бесцветном корпусе, в таком случае цвет можно узнать только включив его. Следует отметить, что светодиодов, излучающих жёлтый свет, на сегодняшний день не существует. Этот цвет получают при помощи комбинации нескольких цветов, например, при сочетании красного и зеленого.

Многоцветный светодиод устроен просто, как правило- это красный и зеленый объединенные в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Последовательное подключение светодиодов.

Если необходимо подключить несколько светодиодов сразу – это можно сделать последовательно. Это сокращает потребление энергии и позволяет подключать большое количество диодов одновременно, например в качестве какой-то гирлянды. Все светодиоды, которые соединены последовательно, должны быть одного типа. Блок питания должен иметь достаточную мощность и обеспечить соответствующее напряжение.

Подключение и пайка.

Светодиоды должны быть подключены правильным образом, учитывая их полярность + для анода и для катода. Катод имеет короткий вывод, более короткую ножку.

Светодиоды могут быть испорчены в результате воздействия тепла при пайке, но риск невелик, если паять быстро. Никаких специальных мер предосторожности применять не надо для пайки большинства светодиодов, однако бывает полезно ухватиться за ножку светодиода пинцетом – для теплоотвода.

Технология изготовления кулона:

1. Изготовление корпуса медальона.

Из металлической пластины толщиной 1 мм изготовили корпус медальона, выпилив заготовку по эскизу.

На пластину напаяли бортик высотой 5 мм.

Аналогично изготовили крышку медальона. Крышку сделали выпуклую, отбухтировав ее на амке.

В корпусе и крышке просверлили отверстия для вставки кастов.

Отдельно изготовили глухие касты под вставки диаметром 3,5 мм. Впаяли их в подготовленные отверстия, запилили и тщательно обработали изнутри.

Изготовили штифтовое соединение. Соединили корпус и крышку.

Провели финишную обработку медальона, затем покрыли патиной.

Вставили фианиты в касты.

2. Светодиодная подсветка медальона.

Схема с пятью светодиодами, зарядным блоком (2 элемента питания по 1.5 В) и выключателем монтируется отдельно на плате и затем вставляется в медальон. Кнопка выключателя маскируется в нижней части медальона.

Изготовлен медальон с подсветкой. Светодиоды подсвечивают прозрачные граненые камни, создавая дополнительную игру. На фото показано два варианта подсветки.

Используемый для организации подсветки светодиод является полупроводником и работает по принципу электролюминесценции, то есть при протекании электрического тока возникает холодное свечение.

Экономичность, прочность, долговечность - характерные признаки светодиодной подсветки.

Оригинальность представленной работы - применение подсветки непосредственно в ювелирном изделии.