Ignitores Elétricos
Autor: clube da malaca | Publicado: 2011-01-10T18:00:00-08:00

Você já passou por situações no amadorismo experimental em que precisou de um ignitor elétrico, mas não sabia construir um? Se a sua resposta foi sim, este artigo foi feito para você, e se foi não, este artigo também lhe será útil.                                                      Aqui apresentarei algumas opções baratas e cálculos simples para você bolar e construir um bom ignitor piroelétrico, além disso, mostrarei um sistema de ignição à distância bom e seguro e falarei ainda como eu construo os ignitores que uso em motores de foguetes no final desse artigo, então leia até o final.  Esse tutorial pode lhe ser útil:  *Se você precisar ignitar um propelente para lançar um foguete ou simplesmente fazer t estes de queima.  *Se quiser ignitar um explosivo primário à distância.  *Se precisar soltar fogos de artifício à distância usando um ignitor adaptado (substituindo a carga pirotécnica, que falarei mais a seguir, por um pavio). Veja nesse vídeo:    *Para outras diversas situações.  Experimental:  O funcionamento do ignitor é algo bem fácil de entender, é apenas uma corrente elétrica proveniente de alguma fonte de sua escolha (pilhas ou baterias) que tenta passar por um filamento que lhe impões resistência, então, pelo Efeito Joule, a energia elétrica que têm dificuldades de passar por ali se transforma em energia térmica, e essa última dá início à uma combustão de um material combustível qualquer (a carga pirotécnica), como pólvora, e a energia liberada ai dá início à uma ignição do material de seu interesse.       *Invólucro  O invólucro serve para armazenar a carga e controlar o tamanho do ignitor. Nos meus ignitores mais comuns eu uso canudinhos de refrigerante com 6mm – 7mm de diâmetro e corto 3cm de comprimento para fazer o ignitor. Também podemos fazer os invólucros de fita gomada ou Durex quando a carga pirotécnica é mais trabalhável, como nos casos da Nitrocelulose ou KNSU.     *Carga Pirotécnica  Diversos materiais podem constituir a carga pirotécnica, irei listar alguns e fazer um respectivo comentário.  -Pólvora Negra Industrial (PNI)  É o material mais comum como carga, pois ele serve muito bem para diversas situações. Eu também uso muito Pólvora nos ignitores, já que os cálculos são facilitados, pois conhecemos a energia necessária para incendiá-la (36 joules). Eu consigo facilmente em lojas de fogos de artifício, mas se você quiser usar aquelas Pólvora Negra caseira (75/15/10) eu não dou garantia de sucesso.  -KNSU (KNO3 + Sugar(açúcar) => 65%/35%)  A vantagem do KNSU é que ele é muito modelável, a desvantagem é que por ser muito higroscópico (absorve a umidade do ar) ele pode estragar o ignitor facilmente. Uma solução para esse problema seria eliminar o ‘’Invólucro’’ e cobrir o KNSU com Durex ou Fita Gomada, e se for usar o ignitor depois de muito tempo eles poderiam ser guardados num recipiente hermeticamente fechado com um absorvedor de umidade dentro, com um anti-mofo (CaCl2), facilmente encontrados em supermercados.  -Nitrocelulose (N.C.)  Já usei ignitores com N.C. para iniciar uma queima de fogos de artifício, e serviu muito bem. A vantagem é que não ocorre uma mini-explosão, a nitrocelulose apenas queima rápida, então falhas na ignição causadas pela superpressurização de uma eventual explosão da carga pirotécnica são praticamente nulas, e a desvantagem é que você tem que fazer Nitrocelulose. O invólucro desse ignitor tem que ser substituído por fita gomada.  -Pólvora Negra com Laquer de NitroceluloseEssa carga Pirotécnica é muito usada, principalmente lá fora, pois ela dispensa o invólucro. A composição é de 70% de Pólvora Negra com 30% de Laquer de Nitrocelulose (em peso), que nada mais é do que acetona que dissolve bolinhas de ping-pong que usam Nitroceulose como matéria prima.Veja uma imagem de um ignitor elétrico usando essa carga pirotécnica e fio de Nicromo como resistor:Veja um artigo sobre essa composição no Pyroguide:http://www.pyroguide.com/index.php?title=Electrical_Ignitor-Outras  No site do Nakka, por exemplo, ele usa diversas composições, como thermites modificadas e cargas com perclorato de potássio. Para mim essas composições são praticamente intrabalháveis, mas postei aqui apenas para mostrar-lhe essas possibilidades.  OBS.: Existe também a possibilidade de fazer detonadores ignitados à distância. Esse detonadores usam como carga algum explosivo primário, como HMTD ou AP (3g-5g), e são usados para iniciar a ignição de outros explosivos que precisam de uma certa energia inicial de ativação para dar início à explosão, assim acontece no Nitrato de Uréia por exemplo.  *Fontes de energia e Resistores  A fonte e os resistores devem ser escolhidos juntos, pois os dois estão interligados no circuito do ignitor e nos cálculos também.   Como fonte de energia você tem um leque de opções, basta você manter um intervalo de voltagem, que é 9v-12v. Às vezes até 6V dão conta do recado, como aconteceu algumas vezes comigo, mas é melhor não arriscar.  Eu costumo usar aquelas baterias de 9V facilmente encontradas em supermercados ou em lojas de eletrônica, mas vocês podem usar fontesde No-break (12V / 7,5A), 6-8 pilhas de 1,5V associadas em série, etc.  Como resistor você também terá muitas opções, eu particularmente gosto de fio de Níquel-Cromo (NiCr) que compro no Ebay. São muito bons e relativamente baratos.       Link  Esquema de ignitor usando NiCr  A seguir uma  tabela que mostra a Relação entre diâmetro de fio, corrente e temperatura para diferentes fios de níquel cromo.                    Fio NiCr                    Temperatura da superfície do fio [°C]                          205                    315                    427                    538                    649                    760                    871                    982                    1093                          AWG                     [mm]                    Corrente [A]                          27                    0,36                    1,44                    1,84                    2,25                    2,73                    3,30                    3,90                    4,60                    5,30                    6,00                          28                    0,32                    1,24                    1,61                    1,95                    2,38                    2,85                    3,40                    3,90                    4,50                    5,10                          29                    0,29                    1,08                    1,41                    1,73                    2,10                    2,51                    2,95                    3,40                    3,90                    4,40                          30                    0,25                    0,92                    1,19                    1,47                    1,78                    2,14                    2,52                    2,90                    3,30                    3,70                          31                    0,23                    0,77                    1,03                    1,28                    1,54                    1,84                    2,17                    2,52                    2,85                    3,20                          32                    0,20                    0,68                    0,90                    1,13                    1,36                    1,62                    1,89                    2,18                    2,46                    2,76                          33                    0,18                    0,59                    0,79                    0,97                    1,17                    1,40                    1,62                    1,86                    2,12                    2,35                           34                    0,16                    0,50                    0,68                    0,83                    1,00                    1,20                    1,41                    1,60                    1,80                    1,99                          35                    0,14                    0,43                    0,57                    0,72                    0,87                    1,03                    1,21                    1,38                    1,54                    1,71                          36                    0,13                    0,38                    0,52                    0,63                    0,77                    0,89                    1,04                    1,16                    1,33                    1,48                          37                    0,11                    0,35                    0,46                    0,57                    0,68                    0,78                    0,90                    1,03                    1,16                    1,29                          38                    0,10                    0,30                    0,41                    0,50                    0,59                    0,68                    0,78                    0,88                    0,98                    1,09                          39                    0,09                    0,27                    0,36                    0,42                    0,49                    0,58                    0,66                    0,75                    0,84                    0,92                          40                    0,08                    0,24                    0,31                    0,36                    0,43                    0,50                    0,57                    0,64                    0,72                    0,79                 Fonte: Web site da WireTronic Inc., acesso  27 de junho de 2007.   Qualquer filamento resistor poderá ser usado, como aqueles fios de Lã de Aço (NÃO É BOMBRIL) ou fio de cobre ultrafino (que vem naquelas bobinas de relógios baratos).  Uma alternativa barata e comum é usar aquelas lâmpadas de natal (pisca-pisca), a desvantagem é que esse ignitores são frágeis e podem ocorrer falhas.    O que eu recentemente venho usando bastante são resistores elétricos comerciais que vendem em lojas de equipamentos eletrônicos, como aqueles pequenos resistors de 2 Ohms e 1/8W. Eu simplesmente retiro o invólucro isolante que recobre um resistor qualquer e uso o restante como resistor do ignitor.  Para caucularmos o tempo necessário para iniciar uma ignição, vamos dar como exemplo um ignitor em que as variantes são conhecidas. Vamos aos componentes:  *1 fonte No-break (12V/7,5A)  *1 resistor de 2 Ohms e 1/8W descascado  *Carga de Pólvora Negra Industrial (PNI)  Sendo que:  E = Energia  /  P = Potência  /  t = Tempo  /  U = Voltagem  /  R = Resistor  /  I = Corrente  è Para ignitarmos a PNI, precisamos de 36J, no mínimo. Pela equação de energia, temos:  E = P x t   36J = P x t  è Pela equação a seguir, descobriremos a potência DISSIPADA pelo resistor:  P = U2 / R   12V  x 12V /  2 Ohms   72W  è Agora é só substituirmos o que encontramos lá na primeira equação:  E = P x t   36J = 72W x t   t = 0,5s  è Ou seja, demorariamos 0,5 para iniciarmos o ignitor, o que seria o ideal, mas também não use resistores com menos de 2 Ohms ou mais que 4 Ohms, pois pode dar problemas, e eu só uso aqueles com 1/8W.     *Sistema de Ignição à distância  Na verdade esse sistema de ignição é bem simples, e não é nenhuma novidade na web, até mesmo quem não sabe praticamente nada de eletrônica poderia bolar um sistema desses, mas apesar de simples, ele não deixa de ser eficiente e seguro. Veja o número respective na imagem que vai logo depois da lista de materiais.  Materiais Necessários:  *Uma caixa recipiente  ( 7)  à Você poderá construer uma caixa simples de Madeira que armazene bem todos os components aqui citados, mas você pode ser criativo, já vi pessoas no YouTube usando aquelas saboneteiras de plástico como caixa.  *Fonte de Alimentação (3)    *Um LED  (4)  à Você poderá usar um LED para o sistema que vou apresentar, facilmente encontrado na internet ou em lojas de equipamentos eletrônicos, mas também pode usar aquelas mini-lâmpadas de lanternas.      *Uma chave de corrente convencional (lig/deslig)  (1)    *Uma chave de corrente estilo BOTÃO (lig/deslig)  (2)    *Fio de telephone ou outro para fazer as ligações internas e levar a corrente até o ignitor  (6)  *Ignitor (5)  Você poderá fazer um ignitor elétrico seguindo o meu tutorial ou pode comprar um ignitor commercial já pronto, basta ir à uma loja de fogos de artifício e pedir um Squib.    Construção  Basta você seguir o esquema a seguir, soldando o que é necessário e utilizando sempre fita isolante. Já nos conectores do ignitor ao sistema de ignição, você pode usar aqueles ‘’jacarezinhos’’ que vendem em lojas de equipamentos eletrônicos.       O ignitor deve ficar algo parecido com o desse video:    *Faça como eu  Mostrarei agora como faço meus ignitores elétricos que uso nos meus foguetes, é muito útil e até agora nunca me deixou na mão. Se quiser fazer como eu, faça.  -Materiais:  Pólvora Negra Industrial (PNI)  Resistor commercial de carvão (2 Ohms – 1/8W)  2 pedaços de 25cm de fio de telefone  Pedaço de 3cm de um Canudinho de Refrigerante (6mm de diâmetro)  Fita adesiva  -Construção:  Descasquei o invólucro isolante do resistor com um pequeno alicate de unhas, depois soldei o resistor às pontas do fio, como na figura:       Em seguida coloquei os fios já soldados dentro do pedaço de canudinho de refrigerante, tapei a parte de baixo com fita adesiva, e coloquei a pólvora dentro do invólucro, e para que a carga não saia de dentro ei fechei também a parte de cima. Veja:          *Advertências e Observações  Atenção, você é responsável por seus atos, e o artigo que vos apresentei deverá ser usado apenas para fins científicos, pois o Clube da Malaca não é a favor de atos de terrorismo, obrigado e até o próximo artigo.