Станок для резки пенопласта: принцип действия и сборка своими силами

Содержание   

  1. Что такое пенопласт и для чего он используется
    1. Особенности и преимущества пенопласта
    2. Области применения – где используется пенопласт
  2. Чем и как резать пенопласт, чтобы он не крошился
    1. Какие инструменты используют для резки
    2. Виды инструментов
    3. Резка без термических приспособлений
    4. Как разрезать пенопласт термическими приборами
  3. Как собрать самодельное термическое оборудование
    1. Как самостоятельно соорудить термический резак для пенопласта
    2. Необходимые материалы и инструменты
    3. Процесс сборки самодельного инструмента
  4. Специализированные станки и цены на них
    1. Фрп 01
    2. Срп «Контур»
  5. Самостоятельное изготовление станка для резки
    1. Классификация станков
    2. Конструктивные особенности и принцип действия
    3. Выбор нихромовой проволоки
    4. Расчет параметров источника электропитания для нагрева проволоки
    5. Блок питания, его подключение и настройка
    6. Выбор длины проволоки
    7. Основание
    8. Крепление для проволоки
    9. Крепление проволоки
    10. Подключение питания
    11. Ручная резка пенополистирола
    12. Самодельный станок на столе
    13. Самодельный станок (в отсутствие подходящего стола)
    14. Видео – Создание устройства для резки пенополистирола
    15. Пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению станка и резке пенопласта
  6. Электрические схемы источника электропитания
    1. Схема с использованием ЛАТР
    2. Схема с использованием ЛАТР и понижающего трансформатора
    3. Схема с использованием понижающего трансформатора с отводами вторичной обмотки
    4. Схема с использованием понижающего трансформатора и токоограничивающего конденсатора
    5. Схема с использованием понижающего трансформатора и тиристорного регулятора мощности
    6. Схема с использованием любых электроприборов
  7. Опасность резки в домашних условиях
  8. Техника безопасности при самостоятельной резке
  9. Несколько дельных советов

1 Что такое пенопласт и для чего он используется


Пенопласт белый материал, который почти полностью состоит из воздуха. Его используют для упаковки техники, продуктов питания, как теплоизоляционный и звукоизоляционный материал, как основу для изготовления предметов быта, логотипов и многих других вещей. Один из главных плюсов пенопласта – его дешевизна. Многие покупают его для того, чтобы сделать какое-то изделие из данного материала и выгодно продать его. Но даже простому человеку пенопласт будет очень полезен, ведь из него можно сделать очень много вещей для дома. Главное – уметь правильно работать с материалом, а также выбрать его для конкретных целей.

к меню ↑

1.1 Особенности и преимущества пенопласта

Материал выполнен в белом цвете, состоя почти на 95% из воздуха. Утеплитель ввиду отсутствия в своем составе вредных веществ является экологически безопасным и не способен нанести вред здоровью человека. Пенопласт изготовляется в плитах разных размеров и толщины, а также используется для множества разнообразных задач по причине огромного количества следующих положительных качеств:

  • Устойчивость к влаге, благодаря чему утеплитель не подвергается отрицательному воздействию со стороны разных грибков и плесени. Помимо этого ввиду своей стойкости к влажности утеплитель не стареет и не поддается разрушению под ее влиянием.
  • Небольшой вес, позволяющий с легкостью транспортировать и переносить пенопласт, а также использовать его при проведении ремонтных работ и выполнении многих других задач, которые удобно осуществляются не только вместе с кем-то, но и даже в одиночку своими руками. Из-за своей необычайной легкости при осуществлении монтажа на улице нужно учитывать, что его листы могут улететь даже при слабом дуновении ветра.
  • Материал стойко переносит низкие и высокие температуры, а также ее перепады, ввиду чего его можно использовать не только при внутреннем, но и наружном утеплении дома. Кроме этого пенопласт можно использовать при ряде других задач, к примеру, им можно утеплить металлическую входную дверь.
  • Легкость распила. Благодаря этому резать пенопласт можно своими руками в домашних условиях без помощи специалистов, используя различные инструменты.
  • Высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные показатели. В первом случае утеплитель обеспечивает надежную защиту помещений, предотвращая проникновение холода с улицы, а также сохраняя тепло внутри зданий, благодаря чему удается существенно сократить расходы на их обогреве. Хорошие же звукоизоляционные качества значительно уменьшают количество поступающих и исходящих шумов и позволяют, к примеру, при проживании в многоквартирном доме слушать музыку более громко и не создавать никаких неудобств соседям.

С учетом всех вышеуказанных показателей пенопласт является отличным теплоизоляционным материалом, который помимо всего перечисленного также обладает достаточно продолжительным периодом эксплуатации, не утрачивая своих положительных качеств в течение долгого времени.

к меню ↑

1.2 Области применения – где используется пенопласт

В связи с большим количеством достоинств данный материал нашел самое широкое применение, причем отнюдь не только в строительной отрасли. Так, пенопластовые листы могут быть использованы в таких сферах деятельности, как:

  1. Медицина – здесь пенополистирол незаменим в качестве упаковки для острых и стеклянных предметов, а также как футляр для оборудования.
  2. Организация активного отдыха – если порезать пенопласт на листы необходимых размеров, его можно вставлять в поплавки, спасательные жилеты и даже буйки.
  3. Дизайн – специалисты применяют материал для моделирования и конструирования различных предметов.
  4. Судостроение – здесь листы пенопласта нашли применение как непотопляемый наполнитель грузовых отсеков на катерах, шлюпках и прочих судах небольших размеров.

Фигурная резка пенопласта
Фигурная резка пенопласта

Таким образом, резка пенопласта в домашних условиях актуальна не только для выполнения строительных работ по звукоизоляции квартиры. Так, овладев этим искусством в достаточной мере, вы сможете сделать необычную декоративную фигурку, соорудить модель катера и даже самостоятельно воспроизвести защиту холодильного контура, расположенного в кондиционере.

к меню ↑

2 Чем и как резать пенопласт, чтобы он не крошился

Особенности строения материала объясняют сложности при его резке. Пластиковые пузырьки неплотно соединены между собой, при нажатии они достаточно легко отламываются. В процессе нарезки их появляется очень много. Отделившиеся от основы шарики электризуются, что значительно затрудняет уборку. Иногда от последствий разрезания пенопластовых изделий не удается избавиться несколько дней.

к меню ↑

2.1 Какие инструменты используют для резки

  • Острый тонкий нож, например, канцелярский.
  • Ножовка по дереву либо по металлу.
  • Угловая шлифмашина, она же болгарка.
  • Паяльник.
  • Тонкая струна из металла.
  • Профессиональный станок или его самодельный аналог.
  • Терморезак.

Выбор инструментов определяется объемом предстоящих работ и степенью их точности. Так, применение холодных приспособлений гарантирует, что материал будет крошиться в большей или меньшей степени. Термоинструменты дают ровный срез без мусора, но их цена высока. Не каждый может себе их купить. Разберемся, как работать разными инструментами. 

к меню ↑

2.2 Виды инструментов

Изучая вопрос о том, как правильно резать пенопласт в домашних условиях, необходимо обратить внимание на разновидности инструмента. Они делятся на механические и термические

Для самостоятельной раскройки массива, при небольших объемах работ, отдают предпочтение первой группе средств.

Для домашней обработки пенопласта начинающим мастерам рекомендуется выбирать механический инструмент. Профессиональные монтажники и дизайнеры отдают предпочтение термической резке. В этом случае получится создать высокую точность края, создавать объекты любой сложности.

Термический резак стоит довольно дорого. Начинающие мастера, производящие ремонт у себя дома, редко приобретают такую технику. Но при больших объемах работы она просто незаменима. Действия при помощи термического резака производятся быстро и качественно.

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.

Разрезание пенопласта ножовкой и болгаркой

С использованием первого инструмента произвести распил утеплителя на порядок проще, хотя и принцип проводимых работ ничем не отличается от того, что происходит при применении ножа. Ей зачастую отдается предпочтение, когда возникает потребность в раскрое плит до 8-10 см. Для разрезания листов пенопласта можно пользоваться ножовкой по металлу или по дереву, но в любом случае в обязательном порядке полотно должно быть оптимальной протяженности и иметь мелкие зубцы. При наличии таких режущих элементов рез будет получаться заметно ровнее, а количество возникающего мусора на порядок меньше. Осуществлять работы с использованием данного инструмента можно практически в любом удобном положении. При распиле важно лишь совершать плавное движение ножовки, а не рывками.чем лучше резать пенопласт в домашних условиях: распил утеплителя ножовкой

Разрезание листов пенопласта можно также производить при помощи болгарки и электрического лобзика, но в таком случае необходимо учитывать, что в ходе работ образуется значительное количество мусора. Это обусловлено тем, что в первой ситуации круг инструмента вращается на высокой скорости, а если диск еще и имеет большие зубцы, то в процессе распила произойдет существенное разрушение структуры утеплителя в месте реза. Если произвести снижение оборотов до минимального значения, то в результате пенопласт начнет гореть и плавиться, чего нужно избежать во избежание его повреждения.

В целом же болгарка отлично подходит для разрезания плит толщиной до 50 мм, но при этом качество реза будет на порядок лучше, чем при применении ножа, ножовки и другого электрического инструмента. Для получения оптимального результата нужно пользоваться тонким кругом с алмазным напылением, который после прохождения создает более качественное место распила, чем при задействовании диска, предназначенного для работы с металлом.

При проведении работ можно также пользоваться лобзиком, но с его помощью не удается добиться идеальной ровности на срезе по причине вибрации пилки, а также в процессе раскроя возникает много мелкого мусора. Существенное преимущество его использования заключается в возможности совершать фигурные разрезы, которые получается значительно сложнее осуществлять посредством других вышеперечисленных инструментов.

Фигурная резка пенопласта

Нередко дизайнеры используют пенополистирол для создания каких-либо декоров.

Чем режут пенопласт при этом? В таких случаях требуется фигурная резка пенопласта хорошего качества. Края должны быть ровные, не крошиться. Для этих вариантов используется обычный паяльник. Чтобы достичь максимального эффекта, наконечник инструмента расплющивают или изготавливают насадку необходимого размера и формы. Разогретый паяльник позволяет выполнять качественную ровную резку, что необходимо для декоров. Еще один важный момент: при работе практически будет отсутствовать мелкий сор.

Контурная и фигурная резка пенопласта лазером

Обработка пенопласта с помощью лазерного луча делает возможным изготовление двумерных и трехмерных изделий из пенопласта любой сложности при минимальном термическом воздействии на этот материал. К тому же, художественная (фигурная) и контурная лазерная резка пенополистирола (пенопласта) обеспечивает минимальную толщину реза, что позволяет повысить детализацию продукта.

Процедура вырезания фигур на современных станках автоматизирована, поэтому человеческие ошибки при резке пенопласта полностью исключены.

Художественная резка пенопласта струной

Специалисты компании «Русский Пенопласт» при изготовлении нужных заказчикам пенопластовых изделий используют именно эту технологию. Производственные площади оснащены 3-мя станками СРП-3222 «Супер Макси», которые отличаются высокой производительностью. Цена фигурной и контурной ЧПУ резки пенопласта струной значительно меньше, чем лазером. При этом качество детализации сложных изделий из пенопласта не снижается.

к меню ↑

2.3 Резка без термических приспособлений

Если не требуется своими руками вырезать из полистирола фигуру сложной формы или выполнить фигурный рез, можно смело разрезать его ножом или резаком. Главное, чтобы длина его лезвия была больше, чем толщина плиты. Иначе срез может получиться бугристым и кривым. При стыковке утеплителя на этих участках образуются мостики холода, что снизит качество утепления. Поэтому лучшим инструментом для разрезания пластин толщиной до 40 мм считается обычный канцелярский нож-резак.

Правильный процесс работы

  1. Кладем пластину на прочное основание. Так, чтобы она на нем не «играла».
  2. Проводим разметку. С помощью рулетки отмеряем и маркером по линейке намечаем линию, где будем отрезать.
  3. Лезвие желательно немного подогреть, так оно будет резать лучше. Прижимаем направляющую к намеченной линии, делаем разрез. Если пласт слишком широкий, выполняем надрез с одной стороны, затем переворачиваем его и делаем еще один разрез точно напротив первого. Затем резким движением обламываем пластину. 

Некоторые мастера рекомендуют периодически подтачивать нож, он очень быстро тупится в процессе резки. Разрезание пенополистирола ножовкой любого типа ничем не отличается от работы ножом-резаком. Важно, чтобы длина полотна превышала толщину пластины, а зубцы пилы были как можно более мелкими. Двигать полотно надо очень плавно, стараться избегать рывка. Иначе образуется много пенопластовых опилок. 

Иногда используют болгарку. Она режет точно и быстро, но оставляет большое количество мусора. Для работы лучше выбирать диск с мелкими зубцами, однако это не спасает от опилок. Острые детали вращаются с высокой скоростью, что объясняет значительные разрушения структуры материала. Многое зависит от мастера, но чаще срез получается рваный. Похожий результат дает электрический лобзик. 


Самый ровный срез даст струна для резки пенопласта. Это обычная проволока, диаметром не больше 0,5 мм. К ее концам прикрепляются ручки. Два человека берут их в руки, устанавливают струну на намеченную линию и плавно перетирают материал, придерживаясь разметки. Двигаясь, металл нагревается, он плавит пластик на участке разреза. Поэтому край удается порезать ровно с минимальным количеством мусора. Правда, времени на это уходит очень много. 

к меню ↑

2.4 Как разрезать пенопласт термическими приборами

Для прямых резов вполне достаточно ножа или пилы, но фигурные вырезы ими сделать не получится. Их выполняют специальным оборудованием, принцип работы которого связан с нагревом режущего лезвия. К нему подключаются электроды, на которые в момент активации подается напряжение. Резак нагревается и легко плавит пенопласт, вырезая заданные фигуры или линии. Такие станки используются профессионалами.Покупать профессиональный прибор для резки пенопласта для однократного использования не выгодно. Если есть такая возможность, его лучше одолжить либо взять в аренду. Но чаще всего в домашних условиях применяют самодельные устройства. С их помощью осуществляют резку нихромовой проволокой на станке или самостоятельно собранным терморезаком. Еще используют обычный паяльник, жало которого расплющивают или закрепляют на него небольшое лезвие. 

В любом случае сначала размечают пластину. Затем включают устройство, ждут, пока резак нагреется. После этого аккуратно проводят им по намеченной линии, выполняя точный и ровный рез. Проще всего это сделать терморезаком, сложнее паяльником. Чтобы получилось правильно, желательно немного потренироваться с приспособлением на бракованных или не нужных фрагментах материала. 

к меню ↑

3 Как собрать самодельное термическое оборудование

Чтобы своими руками собрать станок для резки пенопласта, понадобятся трансформатор понижающего типа либо реостат, подходящие клеммы с изоляторами, проволока из вольфрама либо нихрома диаметром 0,2 мм, пружины и рама. Последнюю берут в готовом виде либо изготавливают самостоятельно из подручного материала. 

к меню ↑

3.1 Как самостоятельно соорудить термический резак для пенопласта

Если выбирать, чем лучше резать  утеплитель без образования мелкого мусора, то на первом месте, конечно же, будет стоять профессиональное оборудование. Но для домашнего использования приобретение такого устройства может быть дорогим «удовольствием», поэтому станок для резки пенопласта многие умельцы делают своими руками.

к меню ↑

3.2 Необходимые материалы и инструменты

Для сборки режущего термического прибора потребуется:

  • Вольфрамовая (нихромовая) проволока Ø 0,2мм.
  • Материалы для изготовления рамы – бруски, металлопрофиль любого сечения. Пружины для крепления вольфрамовой нити.
  • Реостат или понижающий трансформатор.
  • Изоляторы.
  • Клеммы.

Вольфрамовую проволоку можно купить в специализированном магазине или добыть из бытовых приборов – из любого обогревателя, коме масляного. Отрежьте нужный кусок спирали и выпрямите ее да ровного состояния.

На твердом и прочном основании нужно собрать раму устройства. Это может быть стол, верстак или какая-то другая поверхность. Потребуется прикрепить вертикальные элементы из металла к основанию на таком расстоянии, чтобы между ними свободно проходил лист пенополистирола. Далее к вертикальным стойкам крепятся пружины,  к пружинам изоляторы, и к ним – вольфрамовая проволока.

Пружины нужны для того, чтобы поддерживать проволоку в горизонтальном положении, поскольку нагреваясь, она имеет свойство изменять свои размеры в большую сторону, что грозит ее провисанием, если не будет пружин.  Вместо пружин можно использовать грузики, задача которых будет такой же, как и у пружин.

Когда подобным резаком пользоваться приходится редко, источником питания может служить аккумулятор, что без сомнения безопасней, по сравнению с электрической сетью, где напряжение более 220 B, в то время как аккумулятор выдает не больше 10 -12, и этого вполне достаточно, чтобы нагреть проволоку. При наличии реостата напряжение, подаваемое на вольфрамовую нить можно регулировать в зависимости от толщины листа и скорости его перемещения по столу.

Данный прибор позволит разрезать пенопласт на горизонтальные пластины, толщина которых будет зависеть от того, какое расстояние между проволокой и столом. Если требуется кроить материал по вертикали, проволока должна устанавливаться также вертикально.

1 — Вольфрамовая проволока
2 — Груз
3 — Рама
4 — Основание устройства

Вертикальный резак для пенопласта подходит для резки фигурных элементов из экструдированного и обычного пенопласта. При пользовании подобным устройством срез получается ровным и без крошек. Работает это устройство по принципу лобзика. Для того чтобы сделать фигурную деталь лучше использовать пеноплекс, материал, получаемый методом экструзии из полимерного исходного сырья – стирола,  в то время как пенопласт – это не прессованный стирол.
 Для этого на конец инструмента устанавливают лезвие, если нужно раскраивать пенопласт по вертикали или горизонтали, или коронку от электродрели, когда требуется сделать в материале отверстие, выемку. Вместо коронки допускается использовать самодельную круглую деталь, которую делают из оцинкованного железа.

к меню ↑

3.3 Процесс сборки самодельного инструмента

  1. Готовим нихромовую проволоку. Если купить в магазине не удалось, вынимаем из любого обогревателя. Только не из масляного. Она закручена в спираль. Отрезаем фрагмент нужной длины, распрямляем, чтобы получилась ровная нить.  
  2. Собираем раму прибора. Для нее потребуется прочная твердая основа. Например, верстак или столик. Устанавливаем и крепим на нее две металлические опоры так, чтобы между ними было расстояние больше, чем толщина пластины.  
  3. К опорам рамы с обеих сторон закрепляем пружины. Они должны будут компенсировать увеличение длины нихромовой нити при нагреве. Вместо них иногда крепят грузики. Ставим на пружины изоляторы, к ним подсоединяем выпрямленную проволоку. 
  4. Подключаем питание. Если объем работ небольшой и пользоваться терморезаком предполагается редко, есть смысл запитать устройство от аккумулятора. Он выдаст безопасное напряжение в 10-12 В, его вполне хватит для нагрева. В остальных случаях подключаем прибор к сети. Установка реостата даст возможность регулировать подаваемое напряжение. 

В зависимости от направления резки пенопласта нихромовой проволокой своими руками различают вертикально и горизонтально ориентированные станки. Они различаются размещением металлической струны и направлением опор. В остальном их устройство аналогично. 


Самый простой термический резак получается из обычного паяльника. Для круглых выемок или отверстий используют коронки для электрической дрели, для прямых или изогнутых линий выбирают лезвие канцелярского ножа. Наконечник хорошо закрепляют на конце жала паяльника, так, чтобы им можно было работать. После такой переделки прибором раскраивают пластины или выполняют более сложную работу. Например, подрезают углы для стыковки потолочного плинтуса или вырезают фигурные детали.

Нарезать пенополистирол на фрагменты нужного размера без крошек и неровных краев несложно, если воспользоваться правильным термическим инструментом. Его не надо покупать, можно собрать самостоятельно из подручных материалов. Предлагаем посмотреть видео, где показана работа одной из разновидностей такого аппарата.  

к меню ↑

4 Специализированные станки и цены на них

Изготовленные станки поставляются на массовые производства. Существуют модификации с шестью режущими элементами, что позволяет быстро разрезать большой объем пенопласта за один прогон. Лазерные станки выполняют работы в архитектурных целях, способны вырезать различные формы, материалы по толщине.

Специализированный станок для резки пенопластин

Станки имеют отличные характеристики, могут иметь функции одновременной обработки многих элементов, обладают высокой производительностью. Цена на устройства высока, необходимо точно знать, в каких целях используется резак.

к меню ↑

4.1 Фрп 01

Простая конструкция позволяет модифицировать устройство под различные формы и размеры заготовок пенопласта. Приспособления для резки пенопласта различного типа позволяют проводить ряд действий. Реализована возможность обреза погонных деталей, фигурных элементов, плит утепления и вывесок.

Резка выполняется станком посредством подключения к ЧПУ. Программа резки поставляется в комплекте, имеет различные настройки. Цена такого устройства начинается от 110 тысяч рублей, важно проверь перед покупкой функционал, надежность конструкции.

к меню ↑

4.2 Срп «Контур»

Существуют модификации станков для производства элементов различной формы. Станок для резки пенополистирола управляется в ручную, имеет простую конструкцию, богатый функционал. Потребляемая мощность не высока, составляющие детали разборные, что позволяет не беспокоится за транспортировку.

Стоимость оборудования начинается от 40 тысяч рублей. Основное отличие рыночных моделей от изготовленных вручную, это проведенные испытания на безопасность, надёжность деталей.

к меню ↑

5 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.

к меню ↑

5.1 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.

к меню ↑

5.2 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.

к меню ↑

5.3 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.

к меню ↑

5.4 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.

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.

Зависимость погонного сопротивления (одного метра) проволоки из нихрома Х20Н80 от величины его диаметраДиаметр нихромового провода, мм

Погонное сопротивление, Ом/м

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 2,0 2,2 2,5 3,0 3,5 4,0
137,00 34,60 15,71 8,75 5,60 3,93 2,89 2,20 1,70 1,40 1,16 0,97 0,83 0,62 0,35 0,31 0,22 0,16 0,11 0,087

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. Для упрощения расчета предлагаю онлайн калькулятор. Он выполняет расчет исходя из того, что на сантиметр длины проволоки необходима мощность 2,5 Вт. Для того, чтобы узнать какой нужен источник питания достаточно ввести в соответствующие поля длину нихоромовой проволоки и ее сопротивление, выбранное из таблицы.

В результате расчетов определено, что для нагрева нихромовой проволоки изготовленного станка необходим источник питания переменного или постоянного тока, выдающий напряжение 11,7 В, и обеспечивающий ток нагрузки 10,7 А, мощностью 125 Вт.

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.

к меню ↑

5.5 Блок питания, его подключение и настройка

Наш резак будет работать от обычного компьютерного блока питания, который есть практически у каждого, но если его не нашлось, то его можно купить в любом компьютерном магазине, стоит он недорого.

Шнур питания нужно вставить в розетку и включить устройство. Но блок питания не включится из-за особенностей его работы. Для того чтобы он включился нужно:

  1. Найти самый большой разъем, который предназначен для материнской платы.
  2. Приготовить небольшой кусочек обычной проволоки или найти шпильку.
  3. Найти там зеленый провод, он будет один.
  4. Теперь с помощью шпильки нужно замкнуть зеленый провод с одним из черных проводов, причем неважно каким.

Осталось только получить каким-то образом нужное нам напряжение, используя блок питания. Для этого нужно найти разъём Molex, который представляет собой разъём с четырьмя отверстиями, к которым идут провода разных цветов.

В отверстия с желтым и черным проводом необходимо подключить провода проводка, которые и будут питать весь резак. На этом все манипуляции с блоком питания окончены, можно переходить к построению самого резака.

к меню ↑

5.6 Выбор длины проволоки

Прежде чем начать изготовление самого станка для резки пенопласта, нужно рассчитать длину нихромовой проволоки, которой будет достаточно для нормальной резки материала. Для этого нужно:

  1. Взять длинную рейку, прикрутить к ней с двух сторон по шурупу.
  2. На один из шурупов необходимо прикрепить пружину на растяжение, которая также будет использоваться нами в дальнейшем.
  3. Натянуть нихромовую проволоку на максимально возможную длину. Один ее конец будет присоединен через пружину.
  4. Теперь нужно подсоединить один провод от блока питания на самый конец проволоки, который не имеет пружины.
  5. Второй провод закреплять плотно не нужно, его мы будем перемещать. В зависимости от положения провода будет увеличиваться температура проволоки. Чем два конца ближе – тем она горячее. Таким образом, нужно найти положение, при котором температура проволоки будет достаточной для резки пенопласта. Обратите внимание, что если расположить провода слишком близко, то пенопласт будет подгорать, что негативно скажется на конечном качестве изделия.

Далее нужно замерить расстояние между проводами и запомнить его. Именно столько проволоки будет использоваться для резки пенопласта.

Теперь всю конструкцию нужно разобрать и приступить к изготовлению основной части резака.


Подбор длины проволоки

к меню ↑

5.7 Основание

Первым делом нужно взять доску для основания и прикрутить к ней 4 ножки, подготовленные заранее. Проще всего для этого взять 4 пробки от пластиковых бутылок и закрепить их на обратной стороне доски с помощью обычных шурупов. Важно, чтобы шурупы не вышли с обратной стороны доски. Это может случиться, если подобрать слишком длинный крепеж.

Далее нужно найти самую ровную сторону основания и прикрепить туда конструкцию, к которой будет прикручиваться проволока.



к меню ↑

5.8 Крепление для проволоки

Крепление для проволоки в нашей конструкции представляет собой два скрученных куска рейки, которые плотно прикреплены к основанию. Важно собрать все так, чтобы образовался угол в 90 градусов и ничего не шаталось.

Первым делом нужно скрепить две рейки между собой. Длина первой должна равняться длине проволоки, которая подходит для резки. Длина второй рейки будет выражать расстояние от края резака до проволоки. Его необходимо подбирать исходя из размера заготовки, которую вы собираетесь обрабатывать.

Теперь получившийся угол из реек нужно прикрутить к основанию, используя уголки. Важно сделать это так, что конструкция не шаталась.

Теперь в основании нужно просверлить сквозное отверстие там, куда будет уходить леска. Для этого к центру рейки нужно прикрутить шуруп, а на него привязать нитку. Когда нитка опустится, нужно поставить точку в месте, с которым она соприкасается. Здесь и нужно сверлить.

С обратной стороны основания, рядом с отверстием, нужно прикрутить небольшой шуруп. Он должен находиться как можно ближе к отверстию.



к меню ↑

5.9 Крепление проволоки

Теперь нужно приступить к креплению проволоки. Первым делом нужно закрепить пружину на шуруп, который находится на рейке. К концу пружины приматывается нихромовая проволока, причем пружину нужно растянуть примерно наполовину.

Другой конец проволоки нужно плотно намотать на шуруп, который был прикручен с обратной стороны основания. Проволока должна быть хорошо натянута, а пружина не должна находиться в исходном положении. Нихромовая проволока может быть довольно неровной из-за того, что очень охотно принимает форму, которую ей придали. Чтобы сделать ее максимально ровной, ее нужно натянуть и поводить по ней кусочком дерева до тех пор, пока визуально она не станет гладкой. Вряд ли получится сделать проволоку идеальной, но незначительные неровности не будут сильно мешать резке.

Последним этапом будет настройка резака. Дело в том, что прикрученная рейка не создает прямой угол с основанием резака. Чтобы исправить это, нужно взять угольник и приложить его к рейке. Теперь с помощью шуруповерта или отвёртки нужно немного прокрутить шуруп до того момента, пока не образуется ровный угол.

На этом процесс создания самодельного резака для пенопласта закончен. Остается только подключить питание.


Натяжение проволоки через пружину

к меню ↑

5.10 Подключение питания

Чтобы резак начал работать, к нему необходимо подключить питание от блока, который мы делали в предыдущих шагах. Для удобства крепления можно купить специальные крокодильчики, которые помогут закрепить провод за пару движений. Если крокодильчиков нет, то провод можно просто примотать в нужных местах.

к меню ↑

5.11 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

к меню ↑

5.12 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

к меню ↑

5.13 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.

Обратите внимание! Специалисты советуют уложить кабели вместе и перекрутить их, образуя не слишком тугой жгут. В таком случае они уж точно не запутаются.

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.

к меню ↑

5.14 Видео – Создание устройства для резки пенополистирола

к меню ↑

5.15 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.

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.

к меню ↑

6 Электрические схемы источника электропитания

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

к меню ↑

6.1 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.

Схема подключения с помощью ЛАТРа

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.

Лабораторный автотрансформатор ЛАТР

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.

Электрическая схема ЛАТР

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 может привести к поражению электрическим током.

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.

Этикетка ЛАТР

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.

ЛАТР типа РНО

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.

Регулировочная ручка ЛАТРа в нулевом положении

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 ожог!

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

к меню ↑

6.2 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.

Электрическая схема питания через ЛАТР и понижающий трансформатор

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 более 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.

к меню ↑

6.3 Схема с использованием понижающего трансформатора с отводами вторичной обмотки

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

Электрическая схема электропитания через трансформатор с отводам

Несмотря 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.

к меню ↑

6.4 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.

Электрическая схема электропитания через трансформатор с отводам

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.

к меню ↑

6.5 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.

Схема электропитания через трансформатор с тиристорным регулятором мощности

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

Возможно включение тиристорного регулятора также 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.

к меню ↑

6.6 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.

Электрическая схема электропитания через любой электроприбор

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

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

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

Раскаленная нихромовая проволока станка.

к меню ↑

7 Опасность резки в домашних условиях

Помните, что при горении, а значит и при резке с помощью нашего станка, может выделять высокотоксичные вещества. Эти вещества могут навредить человеку, поэтому обязательно нужно соблюдать технику безопасности, чтобы не навредить себе.

к меню ↑

8 Техника безопасности при самостоятельной резке

  1. Работать обязательно в хорошо проветриваемом помещении, желательно большом.
  2. Нельзя дышать парами или дымом, которые исходят от пенопласта, желательно работать в маске или респираторе.
  3. Нельзя ставить руки близко к раскаленной проволоке.

Резак для пенопласта – это очень полезное в быту приспособление, которое не трудно изготовить своими руками. С ним вы сможете сделать много интересных вещей, которые обязательно пригодятся вам и вашим близким.

к меню ↑

9 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.

Источники


  • https://arbolit.org/materialy-i-instrumenty/stanki-dlya-figurnoy-rezki-penoplasta.html
  • https://remontstroimat.com/chem-luchshe-rezat-penoplast-v-domashnix-usloviyax-vybor-podxodyashhego-instrumenta/
  • https://obustroen.ru/stroitelystvo/uteplenie-pomescheniy/chem-rezat-penoplast.html
  • https://www.ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/stroitelnye-materialy/kak-i-chem-rezat-penoplast-v-domashnih-usloviyah-56541
  • https://eco-kotly.ru/rezka-penoplasta-v-domasnih-usloviah-instrumenty-i-pravila/
  • https://arbolit.org/tehnologii/kak-i-chem-rezat-penoplast-s-garantiey-tochnosti-razmerov.html
  • https://kursksauna.com/goryachaya-struna-dlya-rezki-penoplasta/
  • https://ZnatokTepla.ru/utepliteli/rezka-penoplasta-na-stanke-nozhom-stankom.html
  • https://v-teplo.ru/stanok-dlya-rezki-penoplasta.html
  • https://YDoma.info/samodelki/samodelki-ehlektronnye/samodelki-stanok-dlya-rezki-penoplasta.html
  • https://fasad-exp.ru/uteplenie/rezka-penoplasta-svoimi-rukami-stanok-dlya-rezki-penoplasta.html
[свернуть]

Рассчитайте утепление своего дома

Перейти к расчёту
Adblock
detector