Самодельный станок для резки пенопласта

Тепло и звукоизоляционные строительные материалы на рынке представлены в широком ассортименте, это вспененный полиэтилен, минеральная и базальтовая вата и многие другие. Но самым распространенным для утепления и звукоизоляции является экструдированный пенополистирол и пенопласт, благодаря высоким физико-химическим свойствам, простоте монтажа, малому весу и низкой стоимости. Пенопласт имеет низкий коэффициент теплопроводности, высокий коэффициент звукопоглощения, устойчив к воздействию воды, слабых кислот, щелочей. Пенопласт устойчив к воздействию температуры окружающей среды, от минимально возможной до 90˚С. Даже через десятки лет пенопласт не меняет своих физико-химических свойств. Пенопласт также обладает достаточной механической прочностью.

Пенопласт обладает еще очень важными свойствами, это пожароустойчивость (при воздействии огня пенопласт не тлеет как древесина), экологическая чистота (так как пенопласт сделан из стирола, то в таре из него можно хранить даже пищевые продукты). На пенопласте не возникают грибки и очаги бактерий. Практически идеальный материал для утепления и звукоизоляции при строительстве и ремонте домов, квартир, гаражей, и даже упаковки для хранения продуктов питания.

В магазинах строительных материалов пенопласт продается в виде пластин разной толщины и размеров. При ремонте зачастую нужны листы пенопласта разной толщины. При наличии электрического резака пенопласта всегда можно нарезать из толстой пластины листы нужной толщины. Станок также позволяет фигурную пенопластовую упаковку от бытовой техники превратить в пластины, как на фотографии выше, и успешно разрезать толстые листы поролона для ремонта мебели.

Как легко режется пенопласт на самодельном станке, наглядно демонстрирует видео ролик.

Всего просмотров: 47329

При желании сделать резак для пенопласта и поролона многих останавливает сложность с организацией подачи питающего напряжения для разогрева нихромовой струны до нужной температуры. Это препятствие преодолимо, если разобраться в физике вопроса.

Конструкция станка

Основанием приспособления для резки пенопласта послужил лист ДСП (древесно-стружечной плиты). Размер плиты нужно брать исходя из ширины пластин пенопласта, которые планируется разрезать. Я использовал дверку от мебели размером 40×60 см. При таком размере основания можно будет разрезать пластины пенопласта шириной до 50 см. Основание можно сделать из листа фанеры, широкой доски, закрепить струну резки непосредственно на рабочем столе или верстаке.

Натягивать нихромовую струну между двумя гвоздями предел лени домашнего мастера, поэтому я реализовал простейшую конструкцию, обеспечивающую надежную фиксацию и плавную регулировку высоты расположения струны в процессе резки над поверхностью основания станка.

Крепятся концы нихромовой проволоки за пружины, одетые на винты М4. Сами винты закручены в металлические стойки, запрессованные в основание станка. При толщине основания 18 мм, я подобрал металлическую стойку длиной 28 мм, из расчета, чтобы при полном вкручивании винт не выходил за пределы нижней стороны основания, а при максимально выкрученном состоянии обеспечивал толщину нарезки пенопласта 50 мм. Если потребуется нарезать листы пенопласта или поролона большей толщины, то достаточно будет заменить винты более длинными.

Чтобы запрессовать стойку в основание, сначала в нем просверливается отверстие, диаметром на 0,5 мм меньше, чем внешний диаметр стойки. Для того, чтобы стойки легко можно было забить молотком в основание, острые кромки с торцов были сняты на наждачной колонке.

Прежде, чем закручивать в стойку винт, у его головки была проточена канавка, чтобы нихромовая проволока при регулировке не могла произвольно перемещаться, а занимала требуемое положение.

Чтобы проточить в винте канавку, сначала его резьбу нужно защитить от деформации, надев пластиковую трубку или обернуть плотной бумагой. Затем зажать в патроне дрели, включить дрель и приложить узкий надфиль. Через минуту канавка будет готова.

Для исключения провисания нихромовой проволоки из-за удлинения при нагреве, она закреплена к винтам через пружины.

Подходящей оказалась пружина от компьютерного монитора, используемая для натяжения заземляющих проводников на кинескопе. Пружина была длиннее, чем требовалось, пришлось сделать из нее две, для каждой стороны крепления проволоки.

После подготовки всех крепежных деталей можно закреплять нихромовую проволоку. Так как ток при работе потребляется значительный, около 10 А, то для надежного контакта токоподводящего провода с нихромовой проволокой я применил способ крепления скруткой с обжатием. Толщину медного провода при токе 10 А необходимо брать сечением не менее 1,45 мм2. Выбрать сечение провода для подключения нихромовой проволоки можно из таблицы. В моем распоряжении имелся провод сечением около 1 мм2. Поэтому пришлось каждый из проводов сделать из двух сечением 1 мм2, соединенных параллельно.

После снятия изоляции с концов проводов на длину около 20 мм, медные проводники навиваются на струну нихромовой проволочки в месте ее крепления к пружине. Затем, удерживая нихромовую проволочку за петлю плоскогубцами, сделанная обвивка медного провода овивается свободным концом нихромовой в противоположную сторону.

Такой способ соединения токоподводящего медного провода с нихромовым проводом обеспечит большую площадь их контакта и исключит сильный нагрев в месте соединения при работе станка для резки пенопласта. Это подтвердила практика, после продолжительной резки пенопласта, полихлорвиниловая оболочка токоподводящего провода не оплавилась, медный провод в зоне соединения не изменил своего цвета.

Для возможности регулировки толщины резки пенопласта на приспособлении, отвод токоподводящих проводников сделан с петлей. Чтобы провода не мешали при работе, они пропущены через отверстия в основании и закреплены на обратной его стороне скобками. По углам основания прибиты такие же скобки в качестве ножек.

Токоподводящие провода резака, чтобы не запутывались, свиты между собой. На концах проводов для подключения к источнику питания, запаяны накидные клеммы.

Нихромовая проволока по внешнему виду мало чем отличается от стальной проволоки, но сделана она из сплава хрома и никеля. Наиболее распространена проволока марки Х20Н80, содержащая 20% хрома и 80% никеля. Однако в отличие от стальной или медной проволоки, нихромовая проволока имеет большее удельное сопротивление и выдерживает, сохраняя, высокую механическую прочность температуру нагрева до 1200˚С. Нихромовая проволока выпускается диаметром от 0,1 мм до 10 мм.

Нихромовая проволока широко используется в качестве нагревательных элементов в бытовых и промышленных изделиях, таких как электрический фен, утюг, электроплитка, лучевые обогреватели, паяльники, водонагреватели и даже в электрочайниках. И это далеко не полный перечень. Так называемые нагреватели типа ТЭН тоже изготовлены из нихромовой проволоки, только спираль размещена в металлической трубке, которая заполнена для изоляции и передаче тепла от спирали к стенкам трубки, кварцевым песком. Привел перечень приборов не случайно, просто из вышедшего из строя нагревательного элемента можно взять нихромовую проволоку для изготовления станка, конечно, если она не успела перегореть от долгой работы.

Резка пенопласта на станке заключается в расплавлении его по линии прохода, разогретой нихромовой проволоки. Температура плавления пенопласта составляет около 270˚С. Чтобы пенопласт плавился при соприкосновении с проволокой, температура ее должна быт в несколько раз больше, так как тепло будет расходоваться не только на плавление, но и за счет теплопроводности поглощаться самим пенопластом, снижая температуру проволоки. Количество поглощаемого пенопластом тепла будет напрямую зависеть от его плотности. Чем плотнее пенопласт, тем больше потребуется тепловой энергии.

Из выше сказанного следует, что в зависимости от плотности пенопласта для его резки необходимо выбирать проволоку соответствующего диаметра, чтобы нихромовая проволока не расплавилась от выделяющегося на ней тепла. Чем выше плотность пенопласта, тем большего диаметра должна быть нихромовая проволока. Стоит заметить, что резаком, на котором установлена проволока для резки плотного пенопласта с успехом будет резаться и неплотный, только продвигать его надо будет быстрее.

Длина нихромовой проволоки для резака выбирается исходя из размеров пластин пенопласта, предназначенного для резки, и от плотности пенопласта не зависит.

В результате подведенных экспериментов, было определено, что для эффективной резки пенопласта мощность, которую необходимо подавать на единицу длины проволоки должна быть в пределах 1,5-2,5 Вт на сантиметр длины проволоки, для такого режим работы лучше всего подходит нихромовая проволока диаметром 0,5-0,8 мм. Она позволяет выделить достаточное количество тепла для быстрой резки пенопласта любой плотности, сохраняя при этом свою механическую прочность. Поэтому для изготовления станка для резки пенопласта была использована нихромовая проволока диаметром 0,8 мм.

Расчет параметров источника электропитания для нагрева проволоки

Надо отметить, что для разогрева нихромовой проволоки станка для резки пенопласта подойдет источник электропитания как переменного тока, так и постоянного.

С учетом того, что на сантиметре длины проволоки нужно выделять мощность не более 2,5 ватта и длине проволоки 50 см, можно рассчитать мощность источника электропитания. Для этого нужно умножить величину выделяемой мощности на длину проволоки. В результате получается, что для разогрева проволоки станка для резки пенопласт понадобится источник электропитания мощность 125 Вт.

Теперь необходимо определить величину напряжения источника электропитания. Для этого нужно знать сопротивление нихромовой проволоки станка для резки пенопласта.

Сопротивление проволоки можно рассчитать по удельному сопротивлению (сопротивлению одного метра проволоки). Удельное сопротивление проволоки из нихрома марки Х20Н80 приведено в таблице. Для других марок нихрома значения отличаются незначительно.

Как видно из таблицы, для проволоки диаметром 0,8 мм удельное сопротивление составляет 2,2 Ом, следовательно, нихромовая проволока длинной 50 см, которая была выбрана для станка резки пенопласта, будет иметь сопротивление 1,1 Ом. Если выбрать проволоку диаметром 0,5 мм, то сопротивление отрезка проволоки длиной 50 см составит 2,8 Ом.

Воспользовавшись преобразованными формулами законов Ома и Джоуля – Ленца, получим формулу для расчета величины питающего напряжения для станка резки пенопласта. Величина питающего напряжения будет равна корню из произведения величины потребляемой мощности и сопротивления проволоки. В результате вычислений получается, что необходим источник питания напряжением 11,7 В. При этом ток потребления от источника составит 11,7 А. Для того, чтобы найти величину тока, нужно потребляемую мощность разделить на величину напряжения. Поделив 125 Вт на 11,7 В получим ток 11,7 А.

В результате расчетов определено, что для нагрева нихромовой проволоки необходим источник питания переменного или постоянного тока, выдающий напряжение 11,7 В, и обеспечивающий ток нагрузки 12 А.

При уменьшении или увеличении длины проволоки, напряжение источника питания необходимо будет пропорционально уменьшить или увеличить соответственно. При этом величина тока не изменится.

Выполненный расчет является оценочным, так как не учтено переходное сопротивление в точках соединения проводов и сопротивление токоподводящих проводников. Поэтому оптимальный режим нагрева проволоки в конечном итоге приходится устанавливать непосредственно при резке пенопласта на приспособлении.

Подать питающее напряжение на нихромовую нить станка для резки пенопласта можно с помощью нескольких схем.

Схема с использованием ЛАТР

Наиболее простым вариантом источника электропитания станка для резки пенопласта является автотрансформатор с возможностью плавной регулировки выходного напряжения. Но эта схема имеет существенный недостаток, не имеет гальванической развязки с питающей сетью, так как выход ЛАТРа непосредственно соединен с электросетью. Поэтому при использовании ЛАТРа необходимо его подключать таким образом, чтобы общий провод был подключен к нулевому проводу питающей сети.

Электрическая схема подключения нихромовой спирали к ЛАТРу.

Что такое ЛАТР и как он устроен

Промышленностью выпускаются лабораторные автотрансформаторы, которые принято называть ЛАТР (лабораторный автотрансформатор регулируемый). Они подключаются непосредственно к бытовой электросети 220 В и в зависимости от типа ЛАТРа рассчитаны на различный ток нагрузки.

ЛАТР представляет собой тороидальный трансформатор с одной первичной обмоткой, по виткам которой при вращении расположенной сверху ручки, перемещается графитовое колесико, позволяющее снимать напряжение с любого участка обмотки. Таким способом на выходе ЛАТРа можно изменять напряжение от 0 до 240 В.

Провода к ЛАТРу подсоединяются с помощью клеммной колодки, на которой нарисована его электрическая схема и нанесены надписи «Сеть» и «Нагрузка». К клеммам «Сеть» подсоединяется шнур с вилкой, для подключения к бытовой сети. К клеммам «Нагрузка» подключается изделие, которое нужно запитать напряжением, отличным от бытовой электросети.

Внимание! Один из сетевых проводов, нижние клеммы на фото, соединен непосредственно с одним из проводов нагрузки. Таким образом, если на нижний вывод попадет фаза, то прикосновение к этой цепи будет опасным для человека.

Поэтому, в случае использования ЛАТРа для нагрева нихромовой проволоки станка резки пенопласта без развязывающего трансформатора, необходимо обязательно индикатором фазы проверить отсутствие фазы на общем проводе. Если на нем фаза, вынуть питающую ЛАТР вилку из розетки и, развернув ее на 180 градусов, опять вставить. Повторно проверить нижний провод на предмет наличия фазы.

Обычно на корпусе ЛАТРа имеется этикетка, на которой приводятся данные по его нагрузочной способности. На ЛАТРе, который изображен на фотографии, этикетка установлена непосредственно на регулировочной ручке.

Из этикетки следует, что это ЛАТР типа ЛОСН, выходное напряжение можно регулировать в диапазоне от 5 до 240 вольт, максимальный ток нагрузки составляет 2 А.

Если расчетный ток не превышает 8 А, то вполне можно запитать нихромовую проволоку через ЛАТР типа РНО 250-2.

Этот ЛАТР позволяет подключать нагрузку с током потребления до 8 А, но учитывая кратковременность работы приспособления для резки пенопласта, вполне выдержит ток нагрузки и 10 А.

Перед использованием ЛАТРа в качестве источника питания, необходимо проверить его работоспособность. Для этого нужно подключить к клеммам «Сеть» ЛАТРа сетевой шнур, а к клеммам «Нагрузка» мультиметр или стрелочный тестер, включенный в режим измерения переменного напряжения, на предел не менее 250 В. Установить ручку регулировки напряжения ЛАТРа в положение минимального напряжения. Вставить вилку в розетку.

Медленно поворачивая ручку ЛАТРа по часовой стрелке убедиться, что выходное напряжение увеличивается. Вернуть ручку ЛАТРа в нулевое положение. Вынуть вилку из сети и подключить провода, идущие от нихромовой нити к клеммам «Нагрузка». Вставить вилку сетевого шнура в розетку и индикатором фазы проверить отсутствие фазы на нихромовой проволоке. Разобравшись с фазой, можно, медленно поворачивая ручку ЛАТРа подать напряжение на нихромовую проволоку. При этом нужно учесть, что проволока нагревается постепенно, в течение нескольких секунд.

Внимание! Категорически запрещается прикасаться к проволоке рукой для проверки степени ее нагрева, когда на нее подано питающее напряжение! Температура проволоки очень высокая и можно получить ожег!

Когда проволока нагреется до чуть заметного свечения, можно приступать к резке пенопласта на станке.

Схема с использованием ЛАТР и понижающего трансформатора

Если величина тока, потребляемого нихромовой проволоки будет больше, чем может обеспечить ЛАТР, то придется дополнительно после него включить понижающий трансформатор по, ниже приведенной электрической схеме.

Как видите, в отличие от предыдущей схемы, к выходу ЛАТРа подключена сетевая обмотка силового трансформатора, нихромовая спираль подсоединена к вторичной выходной обмотке трансформатора. В этой схеме, благодаря развязывающему понижающему трансформатору, нихромовая спираль гальванически не связана с электрической сетью и поэтому безопасна для эксплуатации. В дополнение появилась возможность более плавной регулировки выходного напряжения и следовательно боле точной установки температуры резки пенопласта на станке.

Мощность трансформатора и напряжение на его вторичной обмотке берется на основании расчетов, выполненных по выше приведенной методике. Например, для предложенной конструкции станка для резки пенопласта, при диаметре нихромовой проволоки 0,8 мм и длине 50 см, источником электропитания послужил ЛАТР с выходным током 2 А с включенным после него понижающим трансформатором мощностью 150 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 В.

Для электропитания нихромовой спирали резака для пенопласта можно применить трансформатор с отводами во вторичной обмотке. Это самый простой, надежный и безопасный вариант, особенно если станок для резки пенопласта будет использоваться регулярно. Ведь при резке пенопласта на приспособлении регулировать температуру нагрева нихромовой проволоки не нужно. Температура подбирается один раз при настройке станка. Поэтому подобрав нужное напряжение, провода от выводов нихромовой проволоки припаиваются к выводам вторичной обмотки трансформатора навсегда.

Не смотря на простоту и надежность этой схемы, стандартных готовых трансформаторов с отводами, да еще и на нужное напряжение нет. Придется найти подходящий трансформатор по напряжению и току на вторичной обмотке и отмотать лишние витки. Можно разобрать трансформатор и отмотав часть вторичной обмотки, намотать ее заново, но уже с отводами. Но эта работа требует знаний и опыта.

Схема с использованием понижающего трансформатора и токоограничивающего конденсатора

Установить стабильный выходной ток с вторичной обмотки трансформатора можно с помощью обыкновенных конденсаторов, включенных в первичную обмотку трансформатора.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не менее 300 В и иметь емкость, в зависимости от типа трансформатора и тока потребления нихромовой спиралью, порядка 50 мкФ. На таком принципе стабилизации тока на вторичной обмотке мной разработана Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов. Трансформатор должен быть соответствующей мощности и иметь 10% запас по напряжению.

Схема с использованием понижающего трансформатора и тиристорного регулятора мощности

Еще одна, несколько необычная схема регулятора температуры нагрева нихромовой проволоки, с помощью тиристора. Она подобна регулировке с помощью ЛАТРа с трансформатором, но малогабаритная. Классическая схема тиристорного регулятора для этой схемы не подходит, так как искажает форму синусоидального тока.

Поэтому необходима специальная схема тиристорного регулятора, выдающая на выходе синусоидальный сигнал и рассчитанная на работу с индуктивной нагрузкой.

Возможно включение тиристорного регулятора так же после вторичной обмотки трансформатора. В данном случае при выборе схемы регулятора следует учесть, что он должен быть рассчитан на ток, который необходим для разогрева нихромовой проволоки.

Схема с использованием любых электроприборов

Если ни одна из выше приведенных электрических схем разогрева нихромовой проволоки для приспособления резки пенопласта не может быть реализована, то предлагаю нестандартную схему ее разогрева.

При подключении любого электроприбора, он потребляет из электросети ток. Величина тока напрямую зависит от мощности электроприбора. Чем больше мощность, тем больше будет течь по проводам ток. Сопротивление куска нихромовой проволоки станка для резки пенопласта чуть больше сопротивления медных проводов и, следовательно, включение станка в разрыв одного из проводов электроприбора на работе его не скажется, а нихромовая проволока будет нагреваться. Этим и можно воспользоваться.

При использовании подключения станка для резки пенопласта по этой схеме, обязательно нужно проследить, чтобы нихромовой провод не был подключен непосредственно к фазному проводу электросети. Физически подключение лучше всего выполнить с помощью переходника, наподобие того, который описан для измерения силы тока потребления.

Подходят для работы в схеме электроприборы непрерывного действия, например обогреватель, пылесос. Оценить, какой ток потребляют электроприборы можно по таблице на странице сайта «Выбор сечения провода кабеля для электропроводки».

Если не известны электрические параметры нихромовой проволоки, то нужно сначала попробовать подключить маломощный электроприбор, например электрическую лампочку 200 Вт (потечет ток около 1 А), далее обогреватель на 1 кВт (4,5 А), и так увеличивать мощность подключаемых приборов, пока нихромовая проволока резака не нагреется до нужной температуры. Электроприборы можно подключать и параллельно.

К недостаткам последней схемы подключения нихромовой спирали следует отнести необходимость определения фазы для правильного подключения и низкий КПД (коэффициент полезного действия), киловатты электроэнергии будут расходоваться бесполезно.

Домашнее приспособление для резки пенопласта – покупать или сделать своими руками?

Пенопласт является универсальным материалом. Применяется в строительстве (утеплитель), в производстве (ремонте) бытовых электроприборов, дизайне помещений, рекламе. Одна из основных характеристик материала – плотность. Чем выше этот показатель, тем прочнее материал. Однако это здорово влияет на цену.

При использовании материала в качестве наполнителя для утепления стен, обычно выбирается самая неплотная структура (по причине низкой стоимости). Однако рыхлый пенопласт сложно обрабатывать – при раскрое он сильно крошится, создавая сложности при уборке мусора.

Нож для резки пенопласта должен быть тонким и острым, но это не спасает от разрушения кромки. Даже если вы работаете на улице, разлетающиеся мелкие шарики засоряют окружающую среду.

Поэтому профессиональные строители производят резку пенопласта нихромовой проволокой или горячей пластиной. Материал легкоплавкий, несмотря на пожарную безопасность.

Промышленный аппарат для резки пенопласта может обрабатывать листы любого размера, кроить материал как поперек, так и вдоль массива. Однако резка пенопласта в домашних условиях не предполагает подобных объемов и размеров. При ремонтных работах в своем жилище (или гараже) вполне достаточно компактного термического ножа. Он легко справится как с линейным раскроем, так и с фигурной подгонкой плит, при укладке на участках со сложной формой.

Приспособления для резки пенопласта своими руками

Для линейного раскроя отлично подходит гильотина. Только воздействие будет не механическим, иначе образуется много мусора. Используем проверенную технологию – резка пенопласта натяжной разогретой струной.

Требуемые материалы

• Нихромовая (вольфрамовая) нить
• Источник питания, желательно регулируемый
• Любые конструкционные материалы: брус, металлический профиль, труба, для изготовления натяжной рамки
• Мебельные направляющие для ящиков.

На столе, верстаке, или иной ровной поверхности, устанавливаем вертикальные стойки для крепления гильотины. С помощью мебельных направляющих, закрепляем рамку резака таким образом, чтобы она двигалась без перекосов. Обе стороны должны перемещаться синхронно. Самая ответственная часть резака – проволочный механизм. Первый вопрос: где взять материал. Нихром можно приобрести в магазинах, торгующих радиодеталями. Но поскольку мы стремимся к условно бесплатной конструкции – поищем альтернативу.

1. Старый паяльник. Модели производства СССР, рассчитанные на 36-40 вольт, можно найти в любой домашней мастерской. Обмотка нагревателя – отличный донор для нихромовой гильотины. Правда, длина проволоки не более метра.
2. Утюг с классическим спиральным нагревателем. Проволока более толстая, подойдет для линейного раскроя. Фигурная резка допустима, при невысоких требованиях к точности.
3. Спиральные нагреватели от фена, или тепловентилятора. Принцип тот же, для точного раскроя не подходят.

Принцип работы рамки изображен на схеме

Проволочный резак должен быть электрически изолирован от рамки. Поэтому она может быть сделана из металла. Важно обеспечить постоянное натяжение проволоки. При нагреве нихром расширяется, прибавляя в длине до 3%. Это приводит к провисанию струны.

Поэтому натяжение обеспечивается грузом или пружиной. Ее необходимо подобрать тщательно. Излишнее усилие может порвать проволоку при сильном нагреве.

Температура обеспечивается силой протекающего тока. Напряжение не имеет значения, поэтому оно должно быть по возможности низким, для безопасности оператора. Оптимальная величина: 12-36 вольт. Слишком малое значение приведет к увеличению силы тока для достижения той же мощности, поскольку у нихрома высокое сопротивление. Произойдет падение напряжения.

Схему питания надо сделать регулируемой. Оптимальный вариант – ЛАТР. Регулировка выходного напряжения плавная, трансформатор выдерживает большую нагрузку.

Перед чистовой работой следует потренироваться на ненужных кусках материала. Резка пенопласта своими руками с помощью нихрома, сродни игре на музыкальных инструментах. Требуется настройка характеристик питания, и надо прочувствовать оптимальную скорость. Полезно выполнить разметку на регуляторе напряжения.

Еще один способ питания – автомобильный аккумулятор. Потребуется переменный резистор высокой мощности, для настройки температуры. Преимущества очевидны – можно работать в условиях отсутствия энергоснабжения.

Такой станок для резки пенопласта позволяет выполнять поперечный раскрой, или снимать слой любой толщины вдоль листа. Плотность материала не имеет значения, все регулируется температурой нити и скоростью движения. Однако для получения более сложных форм, потребуется устройство для резки пенопласта с вертикально расположенной струной. Его также можно изготовить своими руками.

Станок для фигурной резки пенопласта

Изобретать конструкцию не нужно, есть готовые промышленные образцы. По аналогии изготавливаем самодельный станок. Технология изготовления такая же, как в предыдущей модели. Из диэлектрика вырезается натяжная рама, которая крепится на ровную столешницу.

Нихромовая проволока одним концом продевается в отверстие (на рабочем столе), а вторым – подвешивается к рамке. Для поддержания натяжения используется пружина. Блок питания и струна подбираются исходя из такого же принципа, как и на гильотине: напряжение 12-36 вольт, с возможностью регулировки. Возможности у такого аппарата очень широкие. Можно даже изготавливать сложные геометрические фигуры по заготовленным шаблонам.

Любой станок для резки пенопласта, даже сделанный своими руками, занимает много места. Для строительных работ (утепление) можно обойтись ручными резаками. Фигурная резка пенопласта вообще может производиться с помощью компактных приспособлений. Это аналог лобзика, только не механического, а термического действия. Для натяжного контура лучше использовать толстую медную проволоку. Она обладает малым сопротивлением, что снизит потери электрического тока. Жесткости хватит для поддержания проволоки в натяжении. Источник питания, как и раньше, либо автомобильный аккумулятор, либо регулируемый трансформатор.

Если фигурная резка пенопласта своими руками не требует особой точности (например, вы просто вырезаете технологические отверстия в утеплителе), можно воспользоваться самодельной насадкой для обычного паяльника мощностью 40-60 Вт. Нож-насадка вырезается из оцинкованной жести, и плотно надевается на жало паяльника.

Самодельный термический нож для резки

Таким термическим ножом вы сможете оперативно корректировать форму утеплителя, вырезать отверстия, подгонять куски пенопласта при монтаже. Для линейной подгонки, снятия фасок с углов, и нарезки брусков, можно буквально «на коленке» собрать простейший переносной резак.

Достаточно взять батарейку типа «крона», или несколько пальчиковых батарей. Главное, чтобы напряжение было не меньше 6 вольт. Растянуть между упругими пластинами (или просто деревянными рейками) нихромовую проволоку длиной до 10 см, подключить к питанию, и карманный резак готов.

Вывод:

Все заводские станки и ручные приспособления для обработки пенопласта, работают по одному принципу – натянутая проволока и блок питания. Как видно из статьи, создание подобного инструмента под силу любому домашнему мастеру.

Станок для резки пенопласта своими руками: как резать пенопласт

Вопрос утепления дома в наши дни очень актуален. Обшивка фасадов домов пенопластом – один из самых популярных видов утепления. И это весьма обосновано, т.к. процесс такого утепления простой и понятный, а все необходимые материалы всегда есть в свободной продаже.

Но все знают, что клеить пенопласт очень удобно на ровную стену. При любом способе поклейки пенопласта на стену: на клей из сухой смеси, на пену или клей-пену, всегда очень важно, чтобы лист пенопласта плотно прилегал к стене и не создавал воздушных зазоров.

Если стена ровная, то никаких вопросов не возникает. Но, к сожалению, идеальной ровностью стены старых домов не отличаются. Да и разные конструктивные особенности сооружения иногда создают перепады на плоскости стены.

Частично этот недостаток можно снивелировать укладкой пенопласта на более толстый слой клея. Но максимально допустимая толщина слоя клея часто не может перекрыть величину перепадов плоскости стен. К тому же слишком большие перепады приводят к неоправданному перерасходу клея.

Остаётся следующий выход из ситуации – подрезка пенопласта по толщине. Но делать это ножовкой очень неудобно и долго, особенно если нужно разрезать большое количество пенопласта. К тому же во время резки образуется большое количество мусора в виде пенопластовых шариков. Да и поверхность получается неровная и точность такой порезки весьма условная.

Для того чтобы быстро и ровно порезать пенопласт нужной толщины, можно воспользоваться станком для резки пенопласта. Это приспособление можно сделать самостоятельно, абсолютно своими руками.

Принцип работы и устройство станка для резки пенопласта

Принцип работы станка основывается на том, что пенопласт легко плавится под воздействием температуры. Таким образом, если по нему провести тонкой разогретой проволокой, он легко режется, образуя при этом идеально ровную гладкую поверхность.

Для изготовления станка нужны следующие комплектующие:

• ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) или автомобильный аккумлятор
• нихромовая нить
• стойки для крепления нихромовой нити
• пружина (1-2 шт.)
• доска-столешница
• медный провод.

В качестве режущего предмета используется нихромовая нить (спираль). Её можно или купить в магазине или извлечь из старых бытовых приборов, в которых они использовались как нити накаливания (фен, например). Толщина спирали может быть 0,5-1 мм. Наиболее оптимальна толщина 0,7 мм. Длина зависит от ширины пенопласта, который будет резаться.

Важным элементом устройства для резки пенопласта является ЛАТР. Но если его нет, то его можно сделать при помощи старого трансформатора и прибора для зарядки автомобильных аккумуляторов.

ЛАТР

Так же можно использовать компьютерный блок питания, в котором для подключения к спирали используются провода, дающие 12 Вт (желтый и черный).

Для работы такого станка достаточно иметь напряжение на выходе 6-12 Вт.

Нужно правильно отрегулировать длину и толщину нити накаливания и что бы это соответствовало напряжению. Если нить будет слишком сильно накаляться, то она может лопнуть. Ну а если нить слабо нагревается, то резка будет происходить медленно.

Так же в качестве источника питания может быть использован автомобильный аккумулятор. Им можно воспользоваться в условиях, если на участке нет электричества.

Станок для резки пенопласта в полевых условиях. Подключение к автомобильному аккумулятору.

Для разных задач можно сделать разные конструкции устройства для резки пенопласта.

В основном эти устройства будут отличаться длиной спирали. Для порезки пенопласта на бруски нужна небольшая длина спирали.

Можно установить две спирали и разрезать лист на несколько брусков за один проход.

Две спирали разрезают лист на три части за один проход. На подставке набиты направляющие для ровной подачи пенопласта.

Но, в крайнем случае, на бруски пенопласт можно порезать и ножовкой. Гораздо сложнее нарезать пенопласт по толщине, да ещё и с заданным размером. Поэтому рассмотрим как изготовить станок для резки пенопласта по ширине.

Пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению станка и резке пенопласта

Шаг 1. Заготовка столешницы. В качестве столешницы аппарата для резки пенопласта своими руками, можно взять любой кусок ДСП нужного размера. Поверхность, по которой будет передвигаться пенопласт, должна быть гладкой. В столешнице просверливаются отверстия для стоек. В качестве стоек удобно использовать металлические штыри с резьбой диаметром 10-12 мм. Высота стоек должна соответствовать толщине листов пенопласта плюс запас по высоте. Штырь фиксируется гайками.

Для придания конструкции устойчивости, снизу к столешнице прикрепляются бруски, которые будут так же служить для безопасного прохождения электрического провода.

Шаг 2. Подключение подающих ток проводов. Снизу под столешницей провода подключаются к металлическим стержням-стойкам: провод наматывается на нижний конец штыря и прижимается болтом.

Второй конец проводов должен быть подключен к источнику питания в зависимости от выбранного способа. Самым лучшим соединением будет соединение через вилку, которая будет соединяться с розеткой ЛАТЕРа. Возможно соединение через самозажимные клеммы, а так же при помощи скрутки и пайки. Это зависит от выбранного источника питания.

В любом случае, соединение должно быть выполнено в соответствии с правилами работы с электрическими установками и приборами, быть удобным для работы и безопасным во время эксплуатации.

Шаг 3. Закрепление нихромовой спирали. Нихромовая спираль закрепляется между двумя стойками. С одного конца спирали прикрепляется пружина (их может быть и две).

Пружина нужна для того, чтобы натягивать нихромовую нить во время работы. Дело в том, что при нагреве нихромовая нить удлиняется и провисает. Нить в таком состоянии не даст качественного реза. Поэтому нить закрепляют в изначально напряженном состоянии, так чтоб пружина была слегка растянута.

Для крепления нихромовой нити на штыре используются шайбы с внутренним диаметром немного большим чем диаметр штыря. В шайбе делается небольшое отверстие для крепления самой спирали. Также делается небольшая заточка со стороны внутреннего диаметра для того, чтоб шайба могла фиксироваться на резьбе штыря.

В одну шайбу вставляют пружину с прикрепленной к ней спиралью и одевают её на первый штырь. Вторую шайбу надевают на второй штырь и в просверленное отверстие продевают нихромовую спираль. Далее её натягивают так, чтоб пружина растянулась, и фиксируют.

Шаг 4. Резка пенопласта. Чтобы распустить лист пенопласта на два листа заданного размера, спираль выставляют на нужную высоту. Необходимое расстояние отмеряют линейкой.

Затем станок подключают к источнику питания. Нить нагревается и теперь можно резать пенопласт, плавно продвигая его вперед по столешницы.

Скорость резки зависит от температуры накаливания нити, что в свою очередь зависит от поданного напряжения и толщины самой нити. Не стоит стараться подать больше напряжение, чтобы достичь большой скорости, т.к. это может привести к быстрому перегоранию нити. Здесь опытным путем должен быть подобран баланс между напряжением, толщиной и длиной нити. Нить не должна перекаляться во время работы. При разогреве она становится красного или алого цвета. Но она не должна становиться белой – это говорит о перегреве нити и о том, что напряжение желательно снизить, иначе в таком режиме нить долго не прослужит. Конечно же, плавная регулировка легко делается, если есть в наличии ЛАТЕР. Но если его нет, то лабораторный блок питания можно сделать и из компьютерного блока питания, на видео ниже есть больше информации. После того как вы своими руками сделали этот станок для резки пенопласта, нужно убедиться, что аппарат безопасный.

Нужно помнить, что все мероприятия должны соответствовать технике безопасности по работе с электроприборами. Источник питания должен иметь заземление, все соединения должны быть тщательно заизолированы. Все работы по сборке станка должны производиться с обесточенными проводами. Станок подключается к электросети только на время работы с пенопластом. После работы его необходимо тут же выключить. Во время работы со станком нужно избегать прикосновения к металлическим деталям и самой нихромовой нити.

Шаг 4. Резка пенопласта под углом. Иногда возникает необходимость разрезать пенопласт таким образом, чтоб одна сторона была выше, а другая ниже.

Для этого спираль выставляется под уклоном с нужными параметрами. Таким образом можно получить листы пенопласта различного сечения.

Полезное видео

Изготовление станка для резки пенопласта в домашних условиях

20.04.2018

Пенопласт — многофункциональный материал, который обладает хорошей теплоизоляцией и способностью поглощать шум. Благодаря этому среди большого многообразия строительных материалов, он занимает лидирующее место. Порезать его можно подручными инструментами, но для объемных работ требуются специальные аппараты.

Разновидности пенопласта

В настоящее время производители выпускают несколько видов пенопласта. Устойчивость материала к любым механическим воздействиям зависит от его плотности. Поэтому для разных монтажных работ используется определенный материал. Чем выше плотность, тем прочнее и тяжелее пенопласт:

• Низкая плотность. Не подходит для создания форм с четкими линиями. Во время резки пенопласт начнет ломаться и крошиться. Пожаробезопасен и обладает хорошей устойчивостью к влаге. Часто используют в качестве утеплителя.
• Высокая плотность. Материал предназначен для особых условий, так как хорошо сохраняет теплоизоляцию помещения, устойчив к высоким нагрузкам, а также появлению различных микроорганизмов и плесени. При этом имеет высокую цену.

Преимущества и недостатки материала

Самый лучший теплоизоляционный материал — пенопласт — имеет множество положительных и отрицательных свойств. Его достоинства:

• Это особый утеплитель, который способен качественно звукоизолировать не только отдельные комнаты, но и все строения.
• В его состав не входят вредные вещества, поэтому материал является экологически чистым.
• Используется в качестве потолочных покрытий. Декоративные изделия имеют разный фактурный рисунок и цветовую гамму.
• Применяют во время транспортировки. Для качественной герметизации изделие дополнительно уплотняют пенопластом.
• Его можно без проблем перевозить, разгружать и укладывать благодаря легкому весу.
• Материал устойчив к грибкам и плесени.

Под воздействием высоких температур и некоторых технических веществ пенопласт начинает разрушаться. Поэтому при работе с материалом необходимо соблюдать определенные правила. Нельзя использовать бензин, ацетон и уайт-спирит. Пенопластовая плита начнет крошиться и разрушаться изнутри при температуре воздуха свыше +500 градусов. Из-за этого в местах, где используется утеплитель, обязательно должен соблюдаться температурный режим.

Области применения

Кроме строительства, пенопласт нашел применение и в других областях:

• Дизайнеры часто используют его при оформлении интерьера, воплощая свои самые смелые фантазии.
• Для упаковки медицинских изделий.
• Во время ремонтных работ холодильных и климатических устройств.
• Спасательные жилеты и круги, буйки и поплавки в своем составе содержат пенопласт.
• Для изготовления трехмерных букв в рекламе.

Устройства для резки

Разрезание материала на мелкие детали выглядит очень просто. Но на самом деле, делая эту работу, нужно придерживаться некоторых нюансов и знать определенные хитрости. Соблюдение всех правил поможет быстро и качественно обработать материал.

Какое приспособление разрезает пенопласт лучше других? Есть несколько инструментов, с помощью которых можно формировать детали:

• Ножовка по дереву. Длинный прямой разрез легко сделать ножовкой по дереву. Насколько точным и равномерным получится разрез, зависит от размера зубцов: чем тоньше зубья, тем качественнее разрез. Работать с инструментом легко и быстро, без травматизма. Подходит для резки материала толщиной свыше 80 см.
• Струна. Инструмент обеспечивает быструю и точную резку материала. Его часто используют домашние мастера.
• Паяльник. Этот инструмент используют, когда необходимо сделать высокоточную нарезку. Паяльник оборудован ножевой насадкой, которая нагревается при включении. Деталь закрепляют и медленно разрезают плавными движениями. Работу проводят с особой осторожностью, так как пенопласт плавится и капает под воздействием горячего ножа.
• Нож с насадкой. Детали небольших размеров можно разрезать острым ножом. Но его конец оборудуют резиновой насадкой. Детали из пенопласта надежно фиксируют в тиски, а затем разрезают. Иногда во время резки нож соскальзывает. Чтобы избежать травмы, движения ножа делают «от себя».
• Канцелярский ножик. Плавное разрезание пенопласта можно сделать, если нагреть канцелярский ножик. Недостаток инструмента в том, что он быстро затупляется. Его используют для резки тонкого материала.

Самодельный станок для резки пенопласта

Инструмент для резки пенопласта можно изготовить своими руками в домашних условиях. Модель выбирают в зависимости от конструктивных особенностей.

Изготовление терморезака

Из лобзика и паяльника можно изготовить термонож для пенопласта:

1. Главная деталь в этом устройстве — втулка. Ее изготовляют из пластины, которую предварительно оттачивают, выгибают, а затем проделывают отверстие. Отверстие необходимо для нити.
2. Выходящие из отверстия провода отрезают. В местах разрыва отверстия припаивают. Получается выжигатель.
3. В готовую пластину монтируется лобзик. Его разрезают на две части и закрепляют болтами сверху пластины. Нижнюю часть пластины устанавливают на основание, закрепляя саморезами.
4. Втулку устанавливают в лапку.
5. В основании просверливают отверстие с резьбой диаметром 5 мм.
6. Чтобы нихромовый провод выпрямился, включают выжигатель и его проводами дотрагиваются до проволоки. Выжигатель начнет гудеть при слабом нагреве проволоки. Значит, она имеет слабое сопротивление, и проволоку заменяют на более тонкий вариант.

После изготовления проводят пробное разрезание.

Резак из нихрома

Отличительная черта этого устройства — способность разрезать материал двумя способами: вдоль и поперек. Он состоит из нити или проволоки. Эта часть инструмента является основной, и ее нельзя ничем заменить. Для изготовления проволоки и нити используют сплав из никеля и хрома. Чтобы разрезать лист определенной высоты, нить устанавливают в горизонтальное положение. Устройство с нихромовой проволокой разрезает толстый лист пенопласта на более тонкие части.

Для изготовления самодельного инструмента понадобятся саморезы и пружины, деревянный брусок и основание, лабораторный трансформатор, шуруповёрт, дрель и плоскогубцы. Чтобы резак получился универсальным, толщина нихромовой нитки должна быть около 50 см.

Пошаговая инструкция:

• В деревянный брусок вкручивают два самореза. Они располагаются на меньшем расстоянии друг от друга, чем длина нитки.
• Сверху саморезов натягивают проволоку.
• С двух сторон нитей цепляют крокодильчики блока питания. Блок питания должен быть на 1 ампер. Крокодильчики меняют местами, если устройство не заработало.
• Нагревание нити происходит, если зацеп передвинуть ближе к центральной точке.
• Из алюминиевой арматуры длиною около 50 см изготавливают основание для резака. На концах нагретой арматуры вставляют ПВХ палочки (изоляторы). Крепят их на разрезанной пополам стеклотекстолитовой полоске.
• Провода проводят к установленному основанию от электролобзика или плиткореза. К продетым в текстолите болтикам цепляют провода и стальные колечки из проволоки. С одной стороны нити привязывают пружину, а с другой стороны закрепляют кольцо.

С помощью такого аппарата можно изготавливать фигурные изделия по готовым шаблонам.

Перед тем как резать пенопласт с помощью нихрома, спираль устанавливают на необходимую высоту. Высоту отмеряют линейкой. Прибор подключают к зарядному устройству. Лист пенопласта плавно передвигают по столешнице тогда, когда струна станет горячей. Не стоит забывать, что при работе с устройством необходимо соблюдать технику безопасности.