Резак для пенопласта: терморезак своими руками

Резак для пенопласта

Пенопласт представляет собой довольно практичный и легкий теплоизоляционный материал. Его часто используют и для создания различных поделок. Однако в процессе работы с ним приходится сталкиваться с одной неприятностью – материал трудно разрезать. Выпускается пенопласт в виде больших плит, и чтобы поделить панель на фрагменты, понадобится разрезать ее.

Использовать пилу или нож для такой цели не получится. Это обусловлено тем, что при любом механическом воздействии структура материала разрушается. Чтобы этого избежать, понадобится сконструировать резак для пенопласта своими руками.

Простейшее устройство для резки пенопласта

Самый простой резак для пенопласта легко выполнить своими руками. Для этой цели потребуется использовать самую тонкую гитарную струну. Кроме того, следует подготовить 5 больших батареек для обычного электрического фонарика. Их необходимо соединить последовательно. К концам устройства подключают струну, тем самым замыкая электрическую дугу. Ток будет проходить по струне, нагревая ее.

При использовании такого прибора лист пенопласта будет разделяться на две части сразу после прикосновения к струне. При этом по обрезанным краям материал будет плавиться. Рез при такой обработке получается максимально ровным. Струну для резки пенопласта необходимо разогревать до температуры минимум 120 градусов. Однако она не должна превышать показатель 150 градусов.

Проверить, насколько нагрета струна, довольно просто. Во время резки на краях материала остаются прикипевшие кусочки. Если они слишком длинные, струна нагрета недостаточно. При отсутствии таких кусочков можно судить, что струна перегрета.

При использовании такого элементарного устройства можно обработать около 3 пенопластовых панелей. Однако для больших объемов работ оно не годится. Батарейки садятся довольно быстро. Чтобы продлить время действия резака, понадобится соорудить прибор, работающий от сети. Понять, как сделать резак для пенопласта, помогут несколько простых советов.

Самодельные электрорезаки для пенопласта

Если делить такие приспособления по группам, их следует классифицировать следующим образом:

  • устройство для линейной резки;
  • терморезак, при помощи которого выполняется фигурная резка;
  • прибор с пластиной из металла.

Однако, несмотря на такую классификацию, каждый прибор имеет в своей конструкции один общий элемент. Для создания резаков для пенопласта понадобится найти понижающий трансформатор. Необходимо, чтобы этот элемент выдерживал 100 Вт.

Резак для линейной резки

Для создания таких приспособлений следует подготовить рабочее пространство. Обычно для таких целей выбирают стол. На нем крепят два вертикальных стояка. На каждом из них должен быть изолятор. Между изоляторами необходимо натянуть нихромовую нить. На ней подвешивается свободно свисающий груз. Нихромовую нить подключают к контактам, соединенным с понижающим трансформатором.

Принцип работы довольно простой. Нихромовая нить при подключении нагревается, что позволяет без труда нарезать пенопласт. Благодаря подвешенному грузу нить остается в натянутом положении. Груз необходим, потому что при нагревании нить начинает провисать.

Движущийся пенопласт режется нихромовой нитью быстро и ровно. Какой толщины будут обработанные листы, зависит от высоты нити над рабочей поверхностью стола. Главное – чтобы пенопласт подавался с одной скоростью на протяжении всего периода резки.

Чтобы разрезать листы вертикально, понадобится использовать резак другой конструкции. В нем режущая проволока натягивается в вертикальном положении. В этом случае рабочая поверхность выполняется из ДСП. К ней необходимо прикрепить раму. Лучше, если этот элемент будет сделан из металлического профиля. Однако и деревянные бруски хорошо подойдут.

Рама оборудуется лапой-держателем, на котором и подвешивается нихромовая проволока. На ее конце крепят груз. Проволоку пропускают через отверстие, выполненное в рабочей поверхности. Чтобы она не касалась дерева, отверстие изнутри защищают металлической полой трубкой.

При использовании терморезаков пенопласт не только легко режется на определенные блоки. Из больших плит можно вырезать различные геометрические фигуры, такие как квадрат, полукруг, треугольник. Перед работой достаточно провести по поверхности плиты маркером, обозначив линию разреза.

Резак для фигурной резки

При работе с пенопластовыми листами большого размера использовать стационарный резак будет затруднительно. Такие панели с трудом помещаются на рабочий стол. В этих случаях используется ручной резак для пенопласта. Такой инструмент часто выполняют из лобзика. Режущее полотно в этих инструментах следует заменить на нихромовую проволоку.

Такой электрорезак довольно просто соорудить своими руками. Чтобы выполнять резку фигурных элементов было удобнее, можно сделать несколько приборов, имеющих различные формы. Сначала у лобзика следует убрать режущее полотно, а к ручке подвести провод. Напряжение будет невысоким, однако ручку и другие металлические части следует заизолировать. К кабелю подсоединяют нихромовую проволоку. Для этого используются гайки. Проволоку изгибают определенным образом.

В качестве резака для фигурной резки пенопласта можно использовать паяльник. Его нужно немного модифицировать. Устройство уже имеет в своей конструкции электрический провод. Чтобы создать резак для пенопласта из паяльника, понадобится заменить элемент, который нагревается, на нихромовую проволоку.

Такой прибор отличается высоким удобством эксплуатации. Благодаря такому изделия получается не только резать плиты материала на листы меньшего размера, но и выполнять в них углубления.

Резак из металлической пластины

Существует и другой способ переделать паяльник в резак для пенопласта. Чтобы модифицировать инструмент, понадобится просто заменить жало на пластину из меди. Подойдет и стальная, однако она дольше греется и сложнее затачивается. Однако при правильной заточке стальной пластиной можно будет резать любой синтетик, включая пенопласт.

Одну сторону пластины необходимо аккуратно заточить. Заточку можно выполнить двухсторонней. Необходимо, чтобы угол заточки был выполнен не слишком большим. Нарезание материала осуществляется не только лезвием, но и полотном пластины. Такой резак обладает одним недостатком – придется опытным путем искать оптимальную температуру нагрева ножа.

Соорудить резак для пенопласта своими руками довольно просто. Способы, перечисленные выше, помогут разобраться с устройством и принципом работы резака для пенопласта. Такие устройства отличаются практичностью и простотой сборки. Каждый способ отличается своими преимуществами, поэтому домашние мастера могут выбрать для себя более подходящий, в зависимости от доступных материалов.

При работе с таким электроинструментом важно соблюдать повышенную осторожность. Это связано с опасностью удара током. Некоторые самодельные резаки используются и для резки пенополистирола.

Самодельные приспособления для резки пенопласта

Пенопласт – легкий, технологичный и долговечный материал, обладающий к тому же низкой теплопроводностью, является находкой для строителя или домашнего мастера. Его можно использовать не только в качестве утеплителя, но и как конструкционный материал для формирования самых различных моделей, заготовок, форм и т.д. Но выпускается пенопласт в виде довольно крупных блоков, при резке которых ножом или пилой материал крошится вследствие разрушения его структуры.

Рисунок 1 – Схема регулируемого источника питания.

Электрический резак для пенопласта, рабочий элемент которого обычно представляет собой нихромовую проволоку, нагретую до температуры в несколько сот градусов, режет пенопласт аккуратно, ровно и без крошек. Происходит это потому, что при контакте с нагретой проволокой пенопласт мгновенно плавится, образуя прочный спекшийся срез.

Читать еще:  Пенопласт как шумоизоляция: работа, материалы

В этой статье можно познакомиться с конструкциями самодельных резаков для пенопласта самого различного назначения.

Блок питания для самодельных терморезаков

Рисунок 2 – Схема резака, позволяющего нарезать плоские листы из блока пенопласта.

Мощность, рассеиваемая на нихромовой проволоке при данной температуре нагрева, зависит от ее длины и площади поперечного сечения. Лучше, если проволока будет достаточно тонкой (0,1-0,2 мм). Ее сопротивление в холодном состоянии порядка нескольких ом. Рабочая температура соответствует началу покраснения проволоки. При длине проволоки 50 см на ней рассеивается около 50 Вт мощности при токе порядка 5 А.

Если резак для пенопласта используется лишь эпизодически, можно использовать в качестве источника тока батарею аккумуляторов. Иногда это даже удобнее, а с точки зрения безопасности лучше, чем использование сетевого источника питания. Накал нити можно регулировать, меняя число аккумуляторов, включенных последовательно.

Но при систематической работе с резаками универсальный сетевой источник питания предпочтительнее. Такой источник нетрудно изготовить своими руками. Его основа – понижающий трансформатор, рассчитанный на мощность не ниже 100 Вт, имеющий вторичную обмотку, рассчитанную на напряжение 15 В. Диаметр провода, которым она намотана, должен быть не менее 1,5 мм.

Для плавного изменения силы тока можно, конечно, применить подходящий реостат или изготовить вторичную обмотку с отводами и поставить переключатель. Но самый удобный вариант – применение автотрансформатора с плавной регулировкой выходного напряжения (ЛАТРа), к выходу которого подключается понижающий трансформатор. Схема такого регулируемого источника питания приведена на рис. 1. Здесь Т1 – ЛАТР, а Т2 – понижающий трансформатор.

Самодельный резак для работы с плоскими листами пенопласта

Рисунок 3 – Горизонтальный резак с пружиной.

Сначала рассмотрим, как устроен резак, позволяющий нарезать плоские листы из блока пенопласта. Схематическое изображение такого приспособления с описанным выше блоком питания показано на рис. 2. Груз на этом приспособлении поддерживает в натянутом состоянии нагреваемую током нихромовую нить, которая при нагреве сильно удлиняется.

Вместо груза с этой же целью может быть использована пружина. Фотография приспособления с таким способом поддержания проволоки в натянутом состоянии приведена на рис. 3. При перемещении пенопластового блока по поверхности стола, нагретая проволока режет его не хуже, чем нагретый нож масло. В результате получаются плоские листы пенопласта, толщина которых определяется расстоянием между поверхностью стола и режущей проволокой.

Схема вертикального резака: 1 – режущая нихромовая проволока, 2 – груз, 3 – рама, 4 – рабочая поверхность.

Для вырезания деталей из плоских листов применяется резак с вертикальным расположением режущей проволоки. Его, как и предыдущее приспособление, можно изготовить своими руками. Как устроен вертикальный резак, показано на рис. 4. Его основа – рама (3) из деревянных брусков или металлического профиля. В ее нижней части расположена рабочая поверхность (4), изготовленная из текстолита, толстой фанеры, ДСП и т.д.

Сквозь отверстие в столе (в него желательно запрессовать заподлицо кусок металлической трубки) пропущена режущая нихромовая проволока (1), к которой снизу подвешен груз (2), натягивающий ее. На таком станке удобно не только разрезать листовой пенопласт, но и осуществлять его фигурную резку. Для точности желательно предварительно провести на пенопласте линию реза.

Самодельный терморезак для фигурной резки

Схема ручного резака: 1 – режущая проволока, 2 – деревянный брусок, 3 – пружина, 4 – ручка.

Для раскройки листов большого размера и толщины или при невозможности поместить пенопласт на рабочий стол, пригодится ручной электрический резак. Он также может быть изготовлен своими руками (см. рис. 5).

Его основа – рама из деревянных брусков (2), скрепленных шарнирно. Между нижними концами вертикальных брусков натянута режущая проволока (1). В натянутом состоянии она поддерживается резиновым жгутом или пружиной (3). При работе инструмент держат за ручку (4).

Аналогичный инструмент может быть изготовлен на основе слесарной ножовки или ручного лобзика, где пилка заменяется режущей проволокой. С одной ее стороны должна быть размещена натяжная пружина и изолятор.

Терморезак, устройство которого показано на рис. 6, позволяет делать в пенопласте углубления, вырезать в его толще полости, снимать фаски и т.д. С его помощью появляется возможность обращаться с этим материалом примерно так же, как скульптор обращается с глиной.

Схема ручного терморезака: 1 – режущая нихромовая проволока, 2 – винт с гайкой и шайбой, 3 – текстолитовая ручка толщиной 4-5 мм, 4 – электрошнур.

Устроен этот прибор достаточно просто:

  • режущая нихромовая проволока (1);
  • винт с гайкой и шайбой (2);
  • текстолитовая ручка толщиной 4-5 мм (3);
  • электрошнур (4).

Для расширения возможностей фигурной резки пенопласта имеет смысл изготовить несколько подобных резаков с наконечниками различной формы (см. рис. 6).

Неплохим фигурным терморезаком для пенопласта может послужить прибор для выжигания по дереву, если к нему подключить наконечник из нихромовой проволоки требуемой формы. С этой же целью можно использовать импульсный паяльник, если его штатное жало также заменить куском толстой нихромовой проволоки.

Самодельный терморезак из паяльника

Схема терморезака из паяльника: 1 – предохранительный экран, 2 – 2 болта М6 с хомутами, 3 – кронштейны, 4 – стойка, 5 – разрез прямого жала, 6 – медная пластина, 8 – деревянная доска, 9 – опорные ножки.

Для обработки пенопласта может применяться не только нагретая проволока, но и нагретая металлическая пластина. Основой этого терморезака (см. рис. 7) является обычный паяльник мощностью 60 Вт, рассчитанный на напряжение 220 В. Вместо привычного жала в этом устройстве используется пластинчатый нож, являющийся главным элементом резака. Он может резать не только пенопласт, но и любой термоплавкий синтетик.

Основанием устройства является лист термостойкой пластмассы, фанеры или деревянная доска (8), к нижней части которой прикреплены опорные ножки (9). Они нужны потому, что в середине основания есть щель, в которую опускается разогретый нож. Напротив щели с краю площадки находится стойка (4) с кронштейнами (3) для установки паяльника.

Стойка изготовлена из металлической трубки, а кронштейны – 2 болта М6 с хомутами (2). Там же закрепляется предохранительный экран (1), который защищает руки работающего от ожогов.

Нож терморезака представляет собой медную пластину (6), запрессованную в разрез прямого жала (5) паяльника. Режущая кромка ножа затачивается под небольшим углом. Она может быть заточена как с одной, так и с обеих сторон. Степень нагрева подбирается опытным путем.

Как видите, способов термической обработки пенопласта и конструкций устройств, предназначенных для этого, достаточно много – выбрать то, что подходит для вас, совсем несложно.

Простой терморезак (термолобзик) для пенопласта.

Очень часто моделисты упоминают терморезак при описании процесса изготовления моделей из пенопласта. Есть и статьи с описанием резаков, но по тем или иным причинам повторение описанных конструкций для меня не представлялось реальным. Пришлось «изобретать велосипед» исходя из своих возможностей. Конструкция получилась простая, но рабочая. Конкретные рекомендации всегда экономят время и средства, поэтому решил довольно подробно рассказать о своем варианте резака, который может оказаться кому-то наиболее подходящим и доступным.

Читать еще:  Стяжка по пенополистиролу: как сделать?

Габариты резака определяются целями его использования. Я исходил из того, что размах крыла моих моделей в районе 1м. Чтобы сразу вырезать целое полукрыло (консоль), соответственно, нужен резак с захватом немного более 0,5м. Большая высота профиля резки обычно не нужна, но сантиметров 20-25 не повредит. Отсюда нарисовались и габариты резака.

Каркас выполнен из подручных материалов – деревянных реек. Центральная несущая – буковая дощечка 650х55х20. Боковинки из 12-ти миллиметровой фанеры 450х20х12.
Боковины крепятся на винты М5 к краям центральной доски. При этом одна (по фото левая) фиксируется намертво с помощью ступеньки на центральной доске. Можно просто приклеить эпоксидкой.

Вторая боковина подвижная, для натяжения режущей проволоки. Тоже на винте М5.

Само натяжение осуществляется обычной крепежной резинкой, которую можно купить в хозмаге. Крючки этой резинки просто продеваются в высверленные отверстия диаметром 4мм в верхних концах боковин.

Размер резинки, а значит и натяжение, регулируется сдвигом одного из крючков. Натяжение должно быть довольно приличным, примерно 3кг.

Но основной элемент термолобзика, естественно, специальная проволока. Подойдет любая высокоомная прочная проволока, типа фехраль. Её иногда называют реостатной. Я использовал проволоку толщиной 0,4мм от старого реостата. Понимаю, что не у всех в закромах валяются россыпи реостатов. Но высокоомные реостатные проволоки сейчас можно приобрести в интернет магазинах. Обычную нихромовую проволоку от нагревательной спирали электроплитки и обогревателей, применить не рискнул, поскольку она сильно теряет прочность при нагреве. А нам ведь нужно обеспечить довольно сильное натяжение для длинного ровного среза. Как доступная альтернатива реостной проволоке, думаю, может подойти стальной корд, на котором летают кордовики, но я не пробовал.
Длина проволоки выбирается согласно габаритам, с учетом крепления. Сопротивление примерно 1-2 Ом. У меня получилось 1,7 Ом. Чтобы можно было удобно резать тонкие сходы, термопроволоку вывел через медные трубочки, внешним диаметром 3мм. Крепление проволоки к боковинам и контакт с токоподводящими проводами сделал на винтах М5, зажав между шайбами. Обязательно надо выровнять проволоку, чтобы была как струна – залог качественного среза.

Провода для подвода напряжения должны быть многожильные и довольно толстые. Ток в терморезаке может доходить до 5А. Я взял от автомобильной проводки, толщиной 1,5мм (медной части). Для удобства работы надо взять длину проводов не менее 1м.

Через Т-образный разъем к проводам законтачен трансформатор.

Питание резака решил сделать переменное, прямо с трансформатора, дающего напряжение в районе 12В. Отлично подошел для этой цели очень распространенный телевизионный трансформатор ТС-200-2. Его можно вытащить из большинства старых телевизоров.

Для начала с него убираем всю навешанную электронику и провода. Оставляем только штатный разъем для шнура питания от сети. К нему и будем подводить питание 220В через тот же шнур от телевизора прямо вместе с предохранителями.

Напряжение сети подаем на выводы обмоток 1 и 1′. Выводы 2 и 2′ соединяем накоротко.

Очень полезно организовать выключатель сети с помощью любого тумблера. Еще полезнее, если в тумблере встроена подсветка, для индикации включения.

Напряжение 14В, снимаем с выводов 10 и 10′. Предварительно обязательно соединяем накоротко выводы 9 и 9′. И подаем на терморезак.

Вот, собственно, и вся несложная конструкция. Процесс работы резаком подробно расписывать не буду он очевиден и не раз упоминался в статьях других авторов. Для точной резки надо применять направляющие шаблоны. Удобно распускать блоки пенопласта на пластины, положив по краям блока рейки нужной толщины. Можно резать профилированное крыло. Надо только внимательно следить, чтобы термопроволока все время опиралась на направляющие шаблоны и обеспечить равномерную скорость резки. Для этого надо просто немного попрактиковаться. Торопиться не надо, дабы не допускать снижения температуры нагрева и прогиб режущей проволоки. Если рука тверда и есть терпение, срез получается очень ровный.

Режущая проволока прогревается очень быстро и почти сразу готова к работе, после включения. Работать надо в хорошо проветриваемом помещении, поскольку продукты термического разложения пены очень неполезны. Хватать руками нагретую термопроволоку настоятельно не рекомендую. Ну, и конечно надо сразу сделать корпус для трансформатора. А то как заработало, так скорей резать и уже потом руки не доходят. 🙂

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.

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.

Читать еще:  Самодельный котел отопления своими силами

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 мм 2 . Выбрать сечение провода для подключения нихромовой проволоки можно из таблицы. В моем распоряжении имелся провод сечением около 1 мм 2 . Поэтому пришлось каждый из проводов сделать из двух сечением 1 мм 2 , 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.

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 вышесказанного 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 продведенных 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector