Резка пенопласта нихромовой проволокой

Самодельный станок – режет любые по размерам и толщине листы!

Самый эффективный способ раскроя пенопласта предполагает использование нихромовой струны (проволоки). Она обеспечивает высокую производительность операции и практически полную безопасность для мастера. Для того чтобы пользоваться струной, нам нужно соорудить простой стационарный станок для резки. Для его изготовления нам понадобятся:

• нихромовая нить (проволока);
• старый стол;
• реостат;
• дрель;
• пружина;
• электрические провода;
• винты М24;
• трансформатор;
• металлический прут.

Нихромовую проволоку добыть несложно. Она применяется в разнообразных нагревательных бытовых приборах (электрочайники, водонагреватели, утюги, кухонные плиты, фены, калориферы и так далее). Просто находим сломанный прибор и достаем из него нужную нам нить. Использовать обычную стальную проволоку нельзя. Нихром – это комбинация никеля и хрома, обладающая большой механической прочностью и высоким удельным электросопротивлением. Оптимально использовать проволоку сечением 0,6–0,8 мм. Она без проблем справится с резкой всех стандартных по толщине листов пенопласта.

Схема изготовления станка своими руками будет следующей. Делаем столешницу из широкой доски, фанерных листов либо древесно-стружечных плит. Если в хозяйстве имеется старый ненужный стол, используем его для создания основания самодельного станка. Просверливаем на расстоянии 0,2 м от каждого края столешницы два отверстия (располагаем их по центральной линии конструкции). Вставляем в них с обратной стороны винты. Вместо этих метизов можно установить две стойки, сделанные из металлического прута. Фиксируем винты гайками.

Далее закрепляем нихромовую струну на одной из стоек (от поверхности столешницы она должна находиться на высоте 10 см). На вторую опору монтируем пружину. Надежно фиксируем ее. Прикрепляем к пружине второй конец проволоки. Такая усложненная схема монтажа струны обусловлена тем, что нихромовая нитка при нагреве станет расширяться. Это приведет к ее провисанию, что затруднит процесс раскроя пенопласта. Если же нить будет прикреплена к пружине, последняя будет компенсировать расширение. Такая предусмотрительность исключит вероятность провисания режущей проволоки.

Следующий шаг – подводка электропроводки к стойкам. Нюанс! Провода подводим снизу столешницы. Тогда при использовании станка они будут мешать передвижению раскраиваемых листов пенопласта. Затем подсоединяем провода к трансформатору (ЛАТР). К сети самодельный станок будет подключаться именно через него. Трансформатор берем любой. Главное, чтобы он выдерживал ток нагрузки в пределах 8–10 А. Ставим ЛАТР под столешницу. Включаем наш станок. Начинаем раскраивать пенопласт с помощью нихрома. Прикладываем лист материала к струне, слегка надавливаем на него. Получаем безупречно ровный разрез.

Важное дополнение. Опытные мастера советуют оснастить самодельный станок (его трансформатор) реостатом. Это элементарное устройство даст возможность выбирать оптимальную величину тока, подаваемого на режущее приспособление, за счет чего мы сможем регулировать температуру нихромовой струны. Наличие реостата упрощает процесс резки, а также продлевает время эксплуатации трансформатора.

obustroen.ru

Необходимые инструменты и материалы

Пенопласт – легкий материал, который можно порезать с помощью различных инструментов. В некоторых случаях немаловажное значение играет точности и чистота разреза. Обеспечить данные свойства можно с помощью следующих инструментов:

• обычный острый нож;
• небольшая плита или ножовка;
• прочная струна;
• нож с термо эффектом;
• терморезак;
• резак с лазерным лучом.

У каждого строителя свои предпочтения по поводу выбора одного из инструментов. Все инструменты позволяют качественно обработать пенопласт и сформировать ровную линию. Пенопласт обладает низкой устойчивостью к механическому воздействию – об этом не следует забывать в процессе выбора инструмента.

Резка канцелярским ножом

Даже дома у настоящего мастера нарезка пенопласта не сможет вызвать проблем. Для этого вполне достаточно иметь при себе канцелярский нож. Важно чтобы его лезвие было достаточно острым. Благодаря этому удается свести к минимуму вероятность появления отходов.

В противном случае целесообразно использовать станок или другое автоматическое устройство.

При отсутствии острого ножа его вполне может заменить обычная пила или ножовка. Следует выбирать инструмент с коротким зубом. Благодаря этому итоговая поверхность не будет шероховатой.

На сегодняшний день в любом строительном магазине можно найти специальное полотно для резки пенопласта. При его воздействии на материал будет образована лишь мелкая пыль.

Резка нихромовой проволокой

Для использования данного инструмента потребуется дополнительно собрать аппарат. В его состав будет входить не только нихромовая нитка, но и трансформатор на 12 или 24 вольта. Заранее необходимо также взять кусок небольшой трубы и стол. Натяжка струны будет организована за счет пружины. Нихром – это материал, который входит в состав любого фена. Аппарат должен функционировать таким образом, чтобы нитка нагревалась и могла расплавить пенопласт. Благодаря этому удается получить различные сложные формы из материала.

Для того чтобы устройство начало функционировать на столе закрепляется деревянный брусок. Предварительно необходимо сделать в нем отверстие и установить отрезок трубы. Далее на ней потребуется закрепить нихромовую проволоку с использованием пружины. Она будет нагреваться только после подключения к трансформатору. Кусок пенопласта следует к ней поднести и придать необходимый размер.

Резка электрической болгаркой

Некоторые люди для этой цели используют болгарку. В таком случае выбор следует остановить на самом тонком диске.

Данный вариант нарезки простой и комфортный. Однако в процессе работы будет создано много шума, а после ее окончания появится большое количество мусора.

Специальный нож

В строительном магазине можно найти приспособление, которое специально создано для резки данного материала. Нож должен быть острым. Для тонких образцов материала допускается использовать лезвие средней жесткости. Инструмент быстро и эффективно разрежет пенопласт толщиной до 8 сантиментов. Если важно качество конечного материала, то рекомендуется предварительно потренироваться на отходах.

Резка пенопласта струной

При использовании ножа материал может сильно раскрошиться. В таком случае на его смену приходит обычная струна. Для получения максимально быстрого разрезания она должна быть предварительно нагретой до нужной температуры. В домашних условиях аппарат можно собрать самостоятельно. Для понижения температуры следует дополнительно включить в сеть понижающий трансформатор. Аппарат имеет такой же принцип действия как с нихромовой нитью. Важно подбирать такую трубу, чтобы ее толщина не превышала 20 мм. Благодаря устройству удается быстро порезать пенопласт до двух сантиметров. Немаловажное значение имеет качество струны – она должна быть тонкой и острой.

Устройство для резки пенопласта своими руками

Пенопласт резать можно не только с помощью нихромовой нити, но и пластины из металла. За основу следует брать обычный паяльник с мощностью в 60 Вт. Его потребуется реконструировать – вместо жала разместить пластину ножа. В качестве основного материала используется также термоплавкий синтетик.

Деревянную ножку нужно дополнительно оборудовать опорными ножками. Предварительно в доске следует сделать щель и поместить в нее нож. Дополнительно устройство следует оборудовать стойкой с кронштейнами. Немаловажное значение играет предохранительный экран, который в дальнейшем будет защищать человека от ожогов.

Как разрезать пенопласт. Пошаговая инструкция

• На первом этапе следует найти достаточно тонкий и острый предмет, который будет использоваться для формирования надреза.
• Если нет специального инструмента, то вполне можно использовать кредитную карту, столовый нож или любой предмет с тонкими краями.
• По линии надреза пенопласт удастся с легкостью разломать. Удобнее всего это делать на краю стола. Надавливать можно только слегка.
• Если остались выпуклые кусочки, то их допускается зачистить с помощью ножа.

Советы профессионалов

Для быстрого и эффективного разрезания пенопласта рекомендуется придерживаться следующих советов профессионалов:

• Обычным ножом не совсем удобно резать. Лучше всего вместо него использовать паяльник.
  стро и эффективно разрезать пенопласт удастся в том случае, если круглую сторону можно с легкостью расплющить молотком. Дополнительно на электроприбор потребуется надеть металлический колпачок. Ножевое полотно нужно хорошо закрепить. Только после этого паяльник следует включить в сеть. Работать с инструментом можно только в хорошо проветриваемом помещении. Лучше всего дополнительно открыть окна. При нагреве от паяльника выделяется газ, который оказывает ядовитое воздействие на органы дыхательной системы.
• Удобнее всего разрезать пенопласт нихромовой ниткой. Благодаря ей процесс пройдет быстро, а края будут ровными.
• Нихромовый материал есть в приборах для укладки волос, фене, утюге, кипятильнике. Если возможности достать такую нить нет, то можно использовать стальную проволоку. Ее следует протянуть поперек стола. Одна сторона крепится жестко, а вторая только с помощью пружины. К обеим из них подводится трансформатор. Предварительно его следует подключить к электрической сети.
• Лист пенопласта необходимо располагать поверх проволоки. Заряд тока напрямую зависит от толщины рабочего материала. Необходимо добиться того, чтобы проволока стала красного цвета. Не следует допускать накаливания, ведь в таком случае разрез может получиться слишком широким.
• Все манипуляции удобнее всего производить в том случае, если стол будет находиться под углом в 20-60 градусов к полу. Благодаря этому сама подача пенопласта будет происходить под своим весом. Однако для этого должен быть достаточный уровень скольжения.


• Нихромовая проволока во время эксплуатации станет больше. Именно поэтому важно закрепить ее с одной стороной с помощью пружины. Благодаря ей будет происходить регуляция длины.
• Для разрезания пенопласта допускается использовать болгарку или электролобзик. Рекомендуется также использовать пилку с волнистым лезвием.
• Если необходимо создать фигурки с пенопласта, то для их вырезания вполне подойдут формочки для теста. Однако в таком случае можно брать только тот пенопласт, толщина которого не превышает 1,27 см.
• Для быстрого сглаживания выступов необходимо просто потереть пенопласт друг об друга.
• В процессе работы с пенопластом рекомендуется все манипуляции выполнять на разделочной доске. В таком случае вероятность повреждения стола сводится к минимуму.

На сегодняшний день в оформлении интерьеров большой популярностью пользуются фигурки из пенопласта. Для их создания целесообразно использовать специальный нож или автоматическое устройство. Для получения ровных краев целесообразно все манипуляции производить предварительно разогретым предметом. Нож можно сделать самому из старого паяльника. Этот инструмент пользуется большой популярностью у дизайнеров интерьеров.

stroyobzor.info

Предлагаем на выбор

Вспененный пенополистирол легко поддаётся обработке резаньем. Перед тем как резать пенопласт в домашних условиях, нужно определиться с необходимой точностью и чистотой реза. После этого выбрать необходимый прибор для резки пенопласта из перечисленных ниже:

• нож;
• пила (ножовка);
• струна;
• термонож;
• терморезак;
• лазерный резак.

Нет однозначного ответа на вопрос: «Чем лучше резать?» до тех пор, пока нет определённости по объёму и линейным размерам обрабатываемых деталей.

Фрезеровка пенопласта не производиться в виду крайне низкой механической устойчивости материала.

Просто режем

При проведении работ по утеплению фундамента, подземных коммуникаций, перекрытий под стяжку, фасада под штукатурку особая точность и ровность реза не сильно нужна. Тем более, если здание имеет несложную конфигурацию фасада. В этом случае можно задействовать ручной инструмент для резки пенопласта: нож, ножовку, металлическую струну.

Их использование приведёт к выпадению гранул на границе реза и образованию не совсем ровной кромки. Наличие не плотного прилегания плит можно нивелировать путём заполнения пустот монтажной пеной.

Прямолинейная резка ножом с мелкими зазубринами оправдана при толщине материала в 50 мм, ножовкой можно обрезать утеплитель толщиной до 250 мм. Можно использовать кухонный с зубчиками нож для резки пенопласта. Ножовку с мелким зубом приобретаем в строительном магазине.

Для удобства использования струны для резки пенопласта (можно использовать старые струны, например с гитары, имеющие спиральную навивку) на её концы устанавливаем деревянные ручки. Режут утеплитель возвратно поступательными движениями, как будто действуют двуручной пилой. Большие плиты можно резать вдвоем. При этом разрезаемый лист должен быть закреплён.

Перед тем как разрезать пенопласт, режущие кромки необходимо обработать жидкой смазкой. Это создаст определённый комфорт при работе (улучшит скольжение, снизит шум).

Фигурная резьба по пенопласту с использованием данного инструмента крайне затруднительна.

Используем термический нож

Резка пенопласта своими руками с применение термоножа оправдана при толщине плиты до 50 мм. Чтобы отрезать кусок полистирола, горячий нож продвигают со средней скоростью, которая обеспечивает качество реза без вырывания фрагментов и оплавления краев.

Приобретение более длинного лезвия для этого прибора не совсем выгодна. При ручной резке невозможно провести рез строго перпендикулярно поверхности. Торец листа будет иметь скос, что крайне неудобно при монтаже. Для того чтобы лучше порезать толстый лист, необходимо проводить рез с двух сторон, заглубляя горячий нож на половину толщины или чуть больше.

Изготавливаем и используем терморезак

Для резки пенопласта своими руками чаще всего используются устройства, имеющие тонкий горячий элемент. Общий принцип действия любого терморезака для пенопласта один.

Нагреваемый элемент производит разделение материала с последующей запайкой вскрытых объёмов. Применяя терморезаки для пенопласта, получаем идеально гладкий срез, что очень важно для качественной работы по утеплению.

Приобретение заводского аппарата для резки пенопласта экономически нецелесообразно.

Только если не решено заниматься этим профессионально и постоянно. В большинстве случае, когда не требуется вырезание фигурных элементов, можно использовать самодельный резак для пенопласта.

Изготовить резак для пенопласта своими руками достаточно просто и совсем недорого. После окончания работ он не будет лежать мёртвым грузом, занимать место. Его можно собирать и разбирать по мере необходимости. При отсутствии надобности его компоненты можно использовать в других целях.

Перед тем как сделать резак для пенопласта, необходимо приготовить всё необходимое:

• заготовку для рабочей поверхности;
• проволоку из нихрома;
• лабораторный регулируемый трансформатор (ЛАТР);

Хромированной нихромовой проволокой можно пользоваться без понижающего трансформатора, но при этом возрастает опасность поражения электрическим током.

• электрический провод, крепление для него,
• пружины для натяжения нити;
• регулировочный механизм.

При изготовлении и использовании прибора соблюдайте правила устройства и эксплуатации электроустановок.

Изготавливать оборудование для резки пенопласта начните с разметки и обрезки рабочей поверхности. Её геометрические размеры определите в соответствии с размерами разрезаемых плит. Лучше, если поверхность стола будет больше площади листа.

Устанавливаем стойки (опоры) с возможностью регулировки. Для этого может понадобиться небольшое приспособление в виде шестигранных втулок с внутренней резьбой. Они позволят упростить регулировку высоты реза. Проволока для резки натягивается с помощью пружин. Прокладываем и закрепляем на разных сторонах нити электрический провод. Другой конец кабеля подсоединяем к ЛАТР (при отсутствии ЛАТР, его можно заменить, использую автотрансформатор для зарядки аккумуляторных батарей автомобиля). Устройство готово к работе.

Резка пенопласта в домашних условиях должна осуществляться с соблюдением мер безопасности. При температурной обработке выделяется токсичный дым. Поэтому вырезаем детали из пенопласта либо на улице, либо используем средства защиты органов дыхания на рабочем месте, оборудованном вытяжной вентиляцией.

Использование такого приспособления для резки пенопласта позволяет максимально ускорить процесс подготовки фрагментов утепления.

Применяем автоматизированные комплексы

Изыски архитектурного дизайна тоже требуют утепления. С целью сохранения их выразительности возникает необходимость изготовления сложных элементов. Как вырезать подобные детали? Более доступный вариант — обработка утеплителя фрезерованием. Но фрезеровка пенопласта не проводиться по той причине, что фреза при своем вращении вырывает достаточно крупные куски материала.

Плотный пенополистирол имеет более высокую механическую прочность и хорошо фрезеруется. Из него изготавливают всё что угодно: букву, цифру, графический элемент любой сложности. Хоть ёжика. Резать пеноплекс рекомендуется на больших угловых скоростях при средней линейной подаче. Для установки изготовленных фрагментов на фасад используют церезит.

Лазерная резка пенопласта является наиболее передовой технологией, сочетающая в себе горячий режущий инструмент и точность автоматизированной системы. Лазерная резка пенопласта позволяет изготавливать детали любой сложности с высочайшей точностью при минимальном уровне отходов. Лазерная резка пенопласта обеспечивает абсолютно гладкую поверхность реза, используя горячий луч направленного света, двигающегося с высокой скоростью. Для него нет ограничений по толщине материала и сложности элемента.

Выбор оборудования для резки применяемого для пенопластовых плит и для экструдированного пенополистирола должен быть осознанным. Отвечать технологическим требованиям по готовым изделиям и быть экономически обоснованным.

uteplix.com

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.

o-builder.ru

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.

Если предусмотреть наклон стола относительно вертикали струны, вы сможете делать косые срезы с высокой точностью.

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.

obinstrumente.ru

Классификация станков

На современном рынке такие станки представлены в достаточно большом разнообразии. В данном случае можно приобрести особый агрегат для лазерной резки или, как вариант, попытаться изготовить нечто подобное собственноручно.

К слову, все станки условно делятся на следующие категории:

• портативные агрегаты (отдаленно напоминают нож);
• агрегаты с ЧПУ;
• для нарезки поперек или по горизонтали.

Конструктивные особенности и принцип действия

Даже несмотря на то, что станки существуют в самых различных модификациях, принцип действия у всех них в общих чертах один и тот же. Накаленная до высокой температуры кромка проходит через слой пенопласта в требуемом направлении наподобие горячего ножа через масло. В качестве такой кромки в большинстве случаев используется леска. В самых простых моделях имеется всего одна такая нагревающаяся нить, в то время как в более продвинутых приборов их может быть сразу несколько (до шести струн).

Обратите внимание! Если планируется нарезка погонажных элементов, то особое внимание следует уделить тому, изделия какой длины могут обрабатываться.

В качестве примера: станок СРП, который также используется для резки описываемого материала, оснащается струнами длиной свыше 2-х метров, а за один заход сможет разрезать порядка 12 пог. метров материала.

Специализированные станки и цены на них

Нередко пенопласт используется не для утепления или звукоизоляции сооружений, а для изготовления реклам либо же в дизайне интерьера. Это возможно благодаря применению специальных станков, предназначающихся для фигурной нарезки. Что характерно, при помощи такого оборудования можно обрабатывать материал одновременно в 2-х или даже в 3-х проекциях. При желании можно производить самые сложные элементы, такие как шестерни, шахматы, миниатюрные модели машин, различные фигурки, любые декоративные орнаменты.

Ниже приведены популярнейшие на отечественном рынке приборы, а также среднерыночная цена на них.

ФРП-01

Огромной популярностью данный агрегат обязан простоте своей конструкции и многофункциональности. Есть возможность производства погонажных элементов, фигур и букв для вывесок, утепляющих плит и так далее. Контроль работы прибора осуществляется посредством компьютерной программы, идущей в комплекте.

Примерная стоимость агрегата составляет 110-115 тысяч рублей.

Станок ФРП-01 для резки пенопласта

СРП-К «Контур»

Еще одна замечательная модель, позволяющая изготавливать различные детали фасадной отделки и опалубки для заливки растворов. Управление в данном случае ручное, зато потребляемая мощность относительно низкая (порядка 150В), да и транспортировать его весьма удобно.

Среднерыночная стоимость составляет где-то 42,5 тысячи рублей.

Самостоятельное изготовление станка для резки

Существует ряд способов того, как соорудить станок для резки пенопласта – от самого простого (ручные инструменты) до крайне сложного в исполнении. Рассмотрим вкратце каждый из них.

Способ первый. Ручная резка пенополистирола

1. Самый простой и вместе с тем доступный метод – это нарезка материала ножом. Важно, чтобы используемый для этого нож имел зазубрины и был смазан автомобильным маслом еще до начала работы (это снизит шумопроизводительность и оптимизирует саму процедуру). Также стоит заметить, что это самый медленный из способов, поэтому целесообразен лишь в случае небольшого объема материала.
2. Еще пенопласт можно резать горячей струной. Для этого следует забить пару гвоздей, натянуть между ними проволоку из нихрома и подключить к ней электропитание. Основное преимущество такого метода – это высокая скорость (один метр нарезается за 7-8 секунд) и аккуратный разрез. Но есть и существенный минус: такая процедура вредит человеческому здоровью.
3. Третий способ известен как резка «холодной струной». В данном случае струна из стали используется так же, как полотно двуручной пилы. Данный способ достаточно продуктивен.
4. Аналогичным образом можно резать пенопласт при помощи обычной ножовки.
5. Наконец, существует и профессиональный ручной инструмент, отделано напоминающий упомянутую выше горячую струну, только более усовершенствованный. При наличии такого инструмента работа выполняется качественно и быстро, есть возможность использовании фигурных насадок.

Видео – Резка пенополистирола нихромом

Способ второй. Самодельный станок на столе

Как бы то ни было, порезать пенополистирол вручную, даже при помощи одного из указанных выше инструментов, достаточно сложно. Материал может лопаться или крошиться, с этим ничего не поделаешь. Горячая струна частично решает проблему, но как быть, если объемы работы слишком большие? Выход есть – вы можете соорудить дома стационарный станок для резки.

Вначале подготавливается все необходимое. При создании такого аппарата потребуется:

• большой стол (в идеале каждая из сторон должна равняться как минимум 2-м метрам);
• струна, отличающаяся повышенным сопротивлением (при наличии старого электрообогревателя ее можно снять с него);
• железные пружины, которые характеризуются низкой проводимостью электротока;
• лабораторный трансформатор (ЛАТР), который превращает 220-вольтный ток в 24-вольный.

Помимо этого, вам понадобится еще и контроллер высоты струны. Им может быть, допустим, пара балок, и именно между ними будет двигаться режущая струна вместе с держателем.

Обратите внимание! Далеко не всегда требуется трансформатор. Зависит данный момент исключительно от того, какой материал использован при изготовлении нити. И если та хромирована, то вполне может использоваться и ток в 220 вольт. Хотя отметим, что, работая с такой мощностью, нужно строго придерживаться правил техники безопасности, в противном случае последствия могут быть самыми печальными.

Если же станок для резки пенопласта будет работать всего от 24-х вольт, то никакой опасности для организма быть не может. Такой ток вы попросту не почувствуете, а после случайного поражения потребуется всего лишь промыть пострадавший участок кожи водой.

Также напомним, что если пенопласт будет резаться раскаленным металлом, то неизбежно будут выделяться токсичные вещества. По этой причине работу нужно выполнять исключительно в специальной маске, да и помещение нужно хорошенько проветривать; иначе можно отравиться. Хотя предпочтительнее проводить резку на улице, пусть это можно сделать лишь в том случае если у вас имеется свой двор.

Чтобы вам было удобнее собирать конструкцию из подготовленных деталей, мы привели ниже детальную схему будущего станка.

Оборудование необходимое для производства пенопласта Ранее мы рассказывали оборудовании которое необходимо для производства пенопласта, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией читайте об этом тут

Способ третий. Самодельный станок (в отсутствие подходящего стола)

Если у вас нет стола подходящих габаритов, то можете выполнить основание под агрегат из фанеры, обычной доски или же ДСП. Алгоритм действий в данном случае должен быть следующим.

Подготовка всего необходимого

Принцип действия описанного выше станка также основывается на применении раскаленного металла. Если проводить по материалу горячей проволокой, то он будет легко резаться, а срезы при этом будут идеально ровными. В рабочем процессе вам в данном случае потребуется:

• лабораторный трансформатор (хотя можно использовать и аккумулятор от автомобиля);



• провод из меди;
• нить из нихрома;
• доска, кусок фанеры либо ДСП;
• стойки для фиксации нити;
• одна или две пружины.

Режущим элементом послужит нихромовая спираль. Как уже отмечалось, ее можно либо приобрести, либо вынуть из старого обогревателя. Что характерно, толщина данной спирали может варьироваться в пределах 0,5-1 миллиметра, хотя будет лучше, если она составит 0,7 миллиметра. Что же касается длины, то она зависит от габаритов материала, который будет подвержен резке.

Обратите внимание! Важным элементом является лабораторный трансформатор. Если таковой отсутствует, можете сделать нечто похожее из старого трансформатора и устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов.

Есть еще один вариант – можно взять блок питания от ПК, где к спирали подключаются провода на 12 вольт (черный с желтым).

Для самодельного станка достаточно выходного напряжения в 7-12 вольт. Еще один важный момент: толщина/длина нити накаливания должна быть отрегулирована таким образом, чтобы соответствовать напряжению. При чересчур сильном накале нить может даже лопнуть. В то же время если прогрев будет слабым, то процедура резки заметно замедлится.

Наконец, источником питания может послужить сам аккумулятор от автомобиля. Это целесообразно в тех случаях, когда отсутствует электричество.

Непосредственно сборка

Ниже приведена пошаговая инструкция сборки агрегата.

Шаг первый. Берем нить из нихрома и крепим ее к пружинам. Сами пружины надеваем на винты М-4, а те, соответственно, вкручиваем в подготовленные стойки.

Шаг второй. Железные стойки заранее запрессовываем в ДСП-лист, столешницу, фанеру (либо другую поверхность, которая послужит основанием под станок для резки пенопласта). Толщина основы, равно как и высота стоек, должна определяться тем, каковы потребности пользователя. При толщине основы в 18 миллиметров и высоте опор в 28 миллиметров винт, будучи целиком вкрученным, не сможет пройти в основание насквозь; и напротив, будучи целиком выкрученным, он сможет резать материал толщиной в 50 миллиметров.

Обратите внимание! Если в дальнейшем потребуется резка толстых листов, то мы удалим небольшие винты и вкрутим вместо них более длинные.

Шаг третий. Проделываем отверстия в основании с целью запрессовки. Важно, чтобы диаметр этих отверстий был приблизительно на 0,5 миллиметра меньшим, чем диаметр самой стойки. Далее при помощи молотка вбиваем стойки в отверстия, но предварительно обрабатываем наждачной бумагой острые торцевые края (это существенно упростит данную процедуру).

Шаг четвертый. До того как вкручивать в стойку винт, берем какой-либо подходящий инструмент и выпиливаем под его (винта) шляпкой небольшую канавку. Чтобы выполнить это, зажимаем один конец при помощи шуруповерта, под шляпку прикладываем напильник и инициируем вращение. Для чего требуется эта канавка? В первую очередь, дабы закрепить проволоку неподвижно, в противном случае в процессе регулировки она может смещаться.

Шаг пятый. Фиксируем проволоку: вначале к пружинам, а только потом – к самим винтам. Это нужно чтобы она не провисала, нагревшись и, соответственно, несколько удлинившись.

Шаг шестой. Закончив со всеми крепежными элементами, берем нихромовую проволоку и фиксируем ее. Способ крепления, который мы здесь используем, называется «скрутка с обжатием»: он позволяет создать максимально надежный контакт между кабелем, проводящим ток, и проволокой. Также важно, чтобы сечение медного кабеля составляло как минимум 1,45 мм?.

Шаг седьмой. Счищаем изоляционный слой с концов кабелей приблизительно на 2 сантиметра. Накручиваем проводники из меди на проволоку там, где та уже закреплена на пружинах. Один ее конец, используя пассатижи, крепко придерживаем и обматываем им проводник. Такая обмотка позволяет добиться максимальной площади контакта провода с проволокой, а когда станок, наконец, начнет работать, соединения не будут перегреваться.

Шаг восьмой. Далее делаем отвод проводников, проводящих электрический ток, в виде петли, дабы в дальнейшем появилась возможность регулировать процедуру резки пенопласта. Кроме того, мы проделываем в основе отверстия и проводим через них провода, дабы те не путались при эксплуатации. После этого крепим их с другой стороны, используя скобы.

Шаг девятый. К окончаниям проводов припаиваем клеммы, которые будут подключены к используемому источнику энергии.

Итак, станок для резки пенопласта практически готов. Отметим, что конструкции, созданной по приведенной выше схеме, вполне хватит для условий домашнего использования. Более того, при желании ее можно использовать еще и как приспособление для фигурной резки пенополистирола.

Видео – Создание устройства для резки пенополистирола

Несколько дельных советов

1. В процессе резки требуется средняя скорость движения пенопласта. Если он будет двигаться слишком быстро, то, скорее всего, раскрошится, а если слишком медленно, то торцы листов начнут плавиться.
2. Если работа выполняется на участке без электричества, то нужно соединить между собой 3 9-вольтные кроны и использовать их в качестве источника энергии. В таком случае станок сможет работать примерно 35-40 минут.
3. Использовать для этого автомобильные аккумуляторы нежелательно, поскольку те, невзирая на незначительное напряжение, отличаются еще и большой силой тока, способной повредить струну. И хорошо еще, если она попросту лопнет, ведь может случиться, что и брызнет раскаленным металлом.
4. Пенопласт, который будет использоваться для утепления бани, должен быть толстым. Более того, толстый материал проще производить (да и популярностью он особой не пользуется), а значит, стоит он будет дешевле, чем тонкий.

v-teplo.ru

Почему возникают сложности

Пенопласт представляет собой материал, который состоит из гранул, спрессованных в определенных условиях. Хотя гранулы и спекаются между собой, они не сплавляются, что способствует простоте разъединения гранул. Такая структура и создает сложности в процессе резки материала. Если кому-то приходилось иметь дело с резкой пенопласта, то легко заметить, что листы повышенной плотности режутся проще и для этого можно использовать хорошо заточенный инструмент с тонким жалом. Резать можно с применением электроинструментов. При этом чем выше скорость движения полотна и чем меньше зуб, тем быстрее и проще осуществляется рез.

В промышленных условиях резка пенопласта осуществляется другими методами, одним из которых является гидроформирование. Тонкая струя воды подается на блок под большим давлением, что обеспечивает простоту его резки и практически не оставляет отходов. Другим методом является применение нихромовой нити. Она имеет большое сопротивление, поэтому при пропускании через нее электричества температура поднимается до определенного значения, что вызывает плавление пенопласта. На промышленных станках установлено сразу несколько нитей, которые выполняют рез в нескольких плоскостях.

Технология резки

Технологию резки и все инструменты, которые применяются в этих целях можно разделить на две большие группы:

• механический инструмент;
• электрический.

Каждый из способов стоит рассмотреть отдельно.

Механический способ

Механический способ резки пенопласта подразумевает применение таких инструментов:

• ножа;
• лобзика;
• пилы.

Первый метод резки подразумевает наличие острого ножа. Чаще всего для этих целей используется сапожный нож, выполненный из рапида. Его преимуществом является прочная рукоятка и особый угол заточки. Но такой вариант подходит только для тех случаев, когда необходимо выполнить работу по резке пенопласта с толщиной до 4 см. Если речь идет о листах с большей толщиной тогда потребуется лезвие большей толщины, т. к. слишком тонкое способно гнуться, что уведет линию реза. Кроме того, в процессе резки потребуется периодически подводить лезвие, поэтому под рукой необходимо держать камень требуемой зернистости. После разметки листа пенопласта необходимо вести нож по линии реза в направлении к себе, держа его под углом. В некоторых случаях потребуется сделать несколько проходов, чтобы добить я требуемого результата. Подводка лезвия требуется через каждые два метра реза.

Еще один инструмент, который отлично подходит для резки пенопласта, но с большими отходами является ножовка. При этом необходимо выбирать изделие с мелким зубом. Полотно по металлу не позволит справиться с задачей эффективно, поэтому применяется ножовка по дереву. Благодаря большей длине полотна ножовки можно выполнять рез листов с большей толщиной. При этом лучшим решением будет каленый зуб без большой разводки, что сделает линию реза тоньше. Преимуществом использования такого инструмента при резке пенопласта является большая безопасность, т. к. острая часть полотна не направлена в сторону туловища.

Электроинструмент также подходит для резки пенопласта. Отличными приборами в этом отношении является сабельная пила и лобзик. Разница между ними заключается в скорости и глубине реза. Эффект во многом сравним с тем, который достигается при работе с ножовкой. Для работы лучше приобрести насадки с минимальным зубом полотна по дереву. Благодаря использованию лобзика появляется большая свобода при необходимости выполнения фигурного реза. Это легко осуществляется, т. к. ширина полотна невелика. Рез получается более точным благодаря регулировке скорости перемещения полотна. Рекомендуется в процессе отключить маятниковый ход, который применяется к древесине, чтобы снизить количество отходов.

Нихромовая нить

Наиболее комфортно выполняется резка пенопласта раскаленной нихромовой нитью. При правильном подборе скорости удается добиться минимального шва и не поплавить торцы. Суть резки заключается в том, что лист проводится через проволоку по обозначенной линии. Изготовить такой прибор для резки можно самостоятельно. Для этого потребуется:

• ЛАТР или трансформатор;
• нихромовая нить;
• изоляторы;
• держатели.

Толщина вольфрамовой нити, которая будет использована для резки пенопласта, составляет 0,2 мм. Ее можно приобрести в специализированном магазине или извлечь из бытовых приборов. Первым делом необходимо установить две стойки, между которыми будет натянута нить. Сделать это можно любым удобным способом, который позволит выполнять порезку просто. К стойкам фиксируются изоляторы, которые будут препятствовать их нагреву. К изоляторам монтируются пружины для обеспечения постоянного натяжения нити. К ним можно выполнить подключение проводов, которые будут идти от ЛАТРа или от понижающего трансформатора.

Реостат является лучшим источником, чем обычный трансформатор, т. к. мощность потребления, а соответственно и температуру нагрева нити легко регулировать в зависимости от толщины пенопласта. В качестве прибора питания можно применять автомобильный аккумулятор, если порезка пенопласта выполняется редко. В этом случае резак приобретает определенную автономность и дополнительную безопасность. Важно для конструкции правильно подобрать длину проволоку, чтобы она нагревалась до требуемой температуры. Процесс сборки такого станка для резки подробно описан в видео.

Меры предосторожности

В процессе резки пенопласта необходим соблюдать определенные меры предосторожности, которые позволят добиться лучшего результата и сохранят здоровье мастеру. Одно из правил касается использования сапожного ножа при резке пенопласта. Так как движение лезвия происходит в направлении к телу человека, необходимо оставаться вне плоскости прохождения ножа. В процессе резки пенопласта лезвие может стопориться при этом приходится прилагать большее усилие. Если его не проконтролировать, то можно нанести себе серьезные увечья при соскальзывании лезвия. Нож должен обладать удобной рукояткой, которую легко удерживать в ладони. Благодаря этому повышается точность реза.

При использовании ручной ножовки и схожих с ней инструментов для резки пенопласта необходимо остерегаться попадания пальцев в зону движения лезвия. Для этого можно использовать ограничительный брусок, который располагается рядом с линией реза. Перед началом работы также необходимо проверить надежность фиксации рабочего полотна, а также изоляцию провода питания. Более безопасным методом при резке пенопласта является использование аккумуляторного инструмента. При сборке электрического резака с нихромовой нитью лучше задействовать пониженное до 12 или 24 вольт напряжение. В случае попадания руки на нить будет получен ожог, если это произойдет при питании от 220 вольт, то дополнительно будет получен удар электрическим током.

bouw.ru

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

Выбор нихромовой проволоки

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 станком, на котором установлена проволока для резки плотного пенопласта с успехом будет резаться и неплотный, только продвигать его надо будет быстрее.

Длина нихромовой проволоки для приспособления 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.

Электрические схемы источника электропитания

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.

Схема с использованием понижающего трансформатора с отводами вторичной обмотки

Для электропитания нихромовой спирали станка для резки 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 маломощные 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 станка для резки пенопласта 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 уходить бесполезно.

ydoma.info