Ремонт

8-11-2012, 10:05

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

Архив новостей

Резка пенопласта своими руками

Безопасная резка пенопласта своими руками в домашних условиях

Пенопласт (экструдированный пенополистирол) используют в качестве теплоизоляции при внешней и внутренней отделке, применяют для упаковки товаров или изготовления сборных конструкций. Материал выпускается в виде листов, которые на месте обрезают и подгоняют под размеры поверхностей. Для быстрой резки пенопласта понадобится специальное приспособление, позволяющее делать прямой или фигурный срез.

Самостоятельная сборка порезочного станка

Ручная обработка пенопласта возможна в домашних условиях и небольших мастерских с помощью простого прибора, собранного из подручных материалов. Экструдированный пенополистирол отличается достаточно плотной структурой, поэтому резать плиты можно металлическим инструментом, нагретым до определенной температуры. В качестве режущей поверхности подойдет проволока, подающая электрический ток, с подводом которого и связана основная трудность сборки.

Самостоятельно изготовленный станок позволяет из обычного пенопласта для упаковки получить плитки или бруски подходящей толщины с дальнейшим их применением в тех или иных конструкциях. Таким устройством можно раскраивать еще и поролон или аналогичные материалы, которые нужны для изготовления или ремонта мягкой мебели. Компактные размеры приспособления для резки пенопласта своими руками с помощью нихрома позволяют установить станок в маленькой мастерской или даже на балконе.

Для резки пенопласта в домашних условиях понадобится конструкция, которую можно собрать из простых материалов, доступных в любом строительном магазине. Предварительно нужно определить параметры каждого элемента с учетом размеров плит пенопласта, которые придется обрабатывать. В большинстве случаев достаточно следующих деталей:

Основание из плотной фанеры, ДСП или массива. Можно заказать новые детали или использовать элементы старой мебели (двери, стенки, полки). Для работы с пенопластом достаточно основания 400 x 600 мм.
Струна или проволока в виде термоножа для пенопласта.
Металлические стойки, винты, пружины или обычные гвозди для фиксации проволоки. Высота установки резака зависит от предполагаемой толщины готовых плит.
Крепления для деталей на основании. Достаточно нескольких саморезов, которыми фиксируют элементы конструкции.

Чтобы собрать терморезак, понадобится до одного часа рабочего времени. Каждый из элементов конструкции можно быстро заменить в процессе ремонта или расширения возможностей приспособления.

Алгоритм действий

Для изготовления приспособления под порезку пенопласта или аналогичных материалов нужны самые обычные инструменты (молоток, отвертка, плоскогубцы). Работать можно в любом месте с достаточным пространством (балкон, комната, прихожая, гараж и т. д. ). Никакого участия помощников или сторонних специалистов не потребуется.

Читайте также: Как сделать компрессор из холодильника своими руками

Сборка осуществляется в следующем порядке:

Разметить основание под сверловку отверстий, если планируется установка металлических стоек.
В основе просверлить отверстия соответствующих диаметров под винты-стойки. Если предполагается временная конструкция с обычными гвоздями, то ничего сверлить не придется.
На винтах или гвоздях под самой головкой сделать проточки для надежного закрепления проволоки. Предварительно резьбу на винтах закрыть пластиковой трубкой, а затем зажать винт в патроне электродрели, закрепить на рабочем столе надфиль подходящего размера и проточить канавки.
Чтобы исключить провисание проволоки, нужно подготовить пружины, которые можно взять из старых механизмов или изделий.
Струну для резки пенопласта нихромовой проволокой через медные проводники сечением более 1 кв. мм соединить с источником тока (до 10 А). Фиксацию осуществляют скруткой с дальнейшим обжатием проволоки.
В основании проделать отверстия под проводку, чтобы исключить перегибание проводов при выполнении работ или хранении оборудования.

К основе можно прикрепить ножки, что повысит устойчивость при резке пенопласта струной.

Как подобрать режущую проволоку

Подходящий резак можно сделать из нихромовой проволоки (Х20Н80), которая применяется в конструкции большинства бытовых приборов в качестве нагревательного элемента. По механическим характеристикам нихром сравним с обычной сталью, при этом отличается большим удельным сопротивлением и пределом нагрева до температур +1200 ºC. Для изготовления приспособлений под порезку доступна проволока диаметром до 10 мм.

Читайте также: Приспособления для заточки ножей, устройство и изготовление

Точная и плавная резьба пенопласта возможна при нагреве линии реза до температуры, которая в два-три раза превышает порог плавления (+270 ºC). Следует учитывать, что такой процесс предполагает расход энергии и на поглощение тепла самим материалом пропорционально его плотности. Поэтому для эффективной и безопасной резки нужно подобрать проволоку подходящей толщины, чтобы исключить расплавление металла при максимальном нагреве.

Расчет и подготовка электрической части

Для безопасной работы аппарата нужно правильно смонтировать токопроводящие элементы, которые соединяют с источником электроэнергии через накидные клеммы. Чтобы порезать материал, можно использовать переменный или постоянный ток. Мощность источника рассчитывают исходя из того, что для эффективной порезки на 10 мм проволоки понадобится до 2,5 Вт (для 500 мм — 125 В).

Напряжение тока пропорционально сопротивлению и рассчитывается по формулам или таблицам. Но в среднем при диаметре проволоки 0,8 мм, длине 500 мм и сопротивлении 2,2 Ом понадобится источник тока напряжением 12 В с током нагрузки 12 А. Изменение длины в большую или меньшую сторону потребует и аналогичного повышения или снижения напряжения при той же силе тока.

Источники электроэнергии и схема подключения

Безопасную порезку обеспечивает подключение к обычной бытовой сети 220 В через автомобильный трансформатор. Для регулировки напряжения в единственной первичной обмотке предусмотрена ручка, с помощью которой перемещают графитовое колесо и снимают напряжение с соответствующего участка. Изменять этот параметр можно в пределах от 0 до 240 В. Подключение к источнику тока осуществляется через клеммную коробку.

Читайте также: Как сделать сварочный стол своими руками

При подключении самодельного станка для разрезания пенопласта к электросети нужно убедиться, что фаза не приходится на общий провод. Все необходимые параметры и схему подключения можно найти на корпусе трансформатора. До подключения к сети нужно проверить работоспособность устройства с помощью мультиметра.

Более простой вариант подачи тока на проволоку заключается в использовании обычных понижающих трансформаторов с отводами от вторичных обмоток. В таком случае не придется подбирать величину напряжения, поскольку это значение всегда постоянно и достаточно для нагрева проволоки до нужной температуры. Подобрать нужное значение можно при первоначальной настройке трансформатора, предусмотрев в цепи определенное количество витков обмоток.

Нагреть проволоку для порезки пенопласта можно и с помощью бытовых приборов. При этом учитывают следующие нюансы:

подключение через переходники с надежной изоляцией контактов;
соединение режущей проволоки с проводником не под напряжением («ноль»);
выбор мощности электроприбора по предполагаемой температуре нагрева (паяльник, пылесос, обогреватель, зарядный блок с трансформаторами).

Нужно учитывать, что режущий инструмент под напряжением сразу будет горячий, поэтому к нему нельзя прикасаться для проверки температуры.

Чтобы изготовить термонож для пенопласта или поролона, не потребуется значительных затрат сил и времени. Для этого подойдет проволока практически любого диаметра, но при неизвестных параметрах (диаметр, сопротивление) наращивать мощность нужно постепенно, подключая сначала маломощные источники тока. Большое значение имеет надежная изоляция контактов и контроль положения фазы, которую нельзя подключать к проволоке.

pochini.guru

Статьи по теме

Среди множества видов строительных материалов достойное место по праву занимает пенопласт – универсальное средство, обладающее особыми теплоизоляционными и звукопоглощающими свойствами. Технология производства данного материала подразумевает использование вспененных пластмасс в виде часто расположенных газовых полостей. Пенопласт имеет достаточно небольшую стоимость, что позволяет делать его закупки в том количестве, которое необходимо для выполнения той или иной задачи. Этот материал широко применяется не только в качестве теплоизоляционного материала, но и в дизайне и рекламе, где из него вырезают объемные фигуры. В статье речь пойдет о резке пенопласта в домашних условиях.

Содержание:

Основные преимущества использования пенопласта

Это один из лучших материалов для осуществления теплоизоляции строения, причем, как снаружи, так и изнутри;

могут использовать как дополнительный слой герметизации при транспортировке каких-либо предметов;
производители декоративных изделий для осуществления ремонтных работ в широком ассортименте представляют потолочные покрытия, имеющие отличия не только по цветовому оттенку, но и фактурному изображению;
уникальное средство звукоизоляции, как отдельных комнат, так и всего сооружения;
является экологически чистым материалом, поскольку в его составе нет токсичных компонентов;
обладает устойчивостью к воздействию различных микроорганизмов, грибков, плесени и пр;
благодаря незначительному весу изделия выполнить монтаж не составит особого труда. Транспортировка, перегрузка, а также укладка выполняется без особых усилий.

Несмотря на все свои положительные моменты, работа с пенопластом предусматривает соблюдение нюансов эксплуатации данного материала. Многие технические жидкости, такие как ацетон, уайт-спирит, бензин и т.п., действуют на пенопласт разрушающе. Важным моментом является соблюдение температурного режима в местах применения данного вида утеплителя. Когда температура воздуха превышает отметку +500С, существует вероятность возникновения разрушительного процесса внутренней структуры пенопластовых плит и их крошения.

Разновидности пенопласта

На сегодняшний день существует несколько марок пенопласта, который обозначается специальной маркировкой. ПСБ-С - беспрессовый самозатухающий пенопласт.

Четкое представление и понимание значения определенного наборы цифр и букв позволит выбрать именно тот материал, который максимально будет соответствовать требованиям дальнейшего применения:

ПСБ-С-15 – имеет низкий показатель плотности и традиционно применяется в качестве утеплителя в тех местах, где не предполагается механическая нагрузка. Влагоустойчив и пожаробезопасен. Можно выполнять теплоизоляцию контейнеров, вагонов, мансард. Данная марка не подходит для фигурной резки пенопласта;
ПСБ-С-25 – универсальная марка, которая является приоритетной. Широко использую при проведении утепления стен как внутри, так и снаружи. Практичный, долговечный, экологичный;
ПСБ-С-35 – изолирующее средство для фундамента или коммуникаций под землей. Довольно часто применяют в процессе обустройства бассейна, площадки для занятий спортом, газонов. Не поддается воздействию влаги, развитию грибков и микроорганизмов, устойчив к механическим воздействиям;
ПСБ-С-50 – плотность материала очень высокая, что свидетельствует о возможности его применять как вариант утепления полов перекрытий в многоэтажных домах, гараже. Влагоустойчив, пожаробезопасен, долговечен. Отлично подойдет для художественной резки и использования как внутри помещения, так и снаружи.

Важность плотности пенопласта

Плотность любого материала указывает на то, что изделие обладает высоким показателем устойчивости к различным механическим воздействиям. Пенопласт не является исключением. Существует определенная закономерность – чем выше показатель плотности, тем больший вес имеет материал. Это, в свою очередь, определяет возможность использовать пенопласт в тех или иных условиях, поскольку процесс монтажа играет не последнюю роль при выборе марки материала.
Плотный пенопласт способен выдерживать нагрузки и обеспечивать при этом теплоизоляцию пространства. Устойчивость к появлению различных грибков, плесени и прочих микроорганизмов предоставляет возможность применять данный материал в особых условиях. Показатель прочности пенопласта оказывает непосредственное влияние на ценообразование данного материала.
Низкая плотность говорит и о том, что при резке такого пенопласта он начнет крошиться и из него не получится сделать четких форм с резкими контурами.

Применение пенопласта

Данный материал широко используется не только в строительстве, но и:

в качестве упаковочного материала в медицине;
как один из средств обеспечения безопасности на открытых водоемах (буйки, поплавки, наполнители жилетов, спасательные круги ит.д.);
на этапе ремонта холодильников и иного климатического оборудовании;
в судостроении как непотопляемое средство (на крупных и малых судах);
для воплощения дизайнерских идей при оформлении интерьера экстерьера;
в рекламе (объемные буквы).

В продаже пенопласт представлен в виде листов определенной толщины. В процессе его крепления не редко возникает необходимость выполнять его порезку на более мелкие сегменты. Осуществление этой задачи не такое простое мероприятие как может показаться на первый взгляд. Резка пенопласта имеет ряд хитростей и нюансов, соблюдение которых позволит сделать механическую обработку материала за короткий промежуток времени.

Приспособления для резки пенопласта

Довольно часто возникает вопрос «чем лучше резать пенопласт дома». На самом деле способов выполнения данного процессе несколько. Моделирование элементов осуществляется при помощи следующих инструментов:

острый нож с резиновой насадкой на острие;
паяльник со специальным приспособлением – нож насадка;
ножовка по дереву;
струна и т.д.

Каждый способ имеет как недостатки, так и преимущества. Рассмотрим их более подробно.

Нож для резки пенопласта должен быть очень острым. Он подойдет для работы с незначительными габаритами материала, Однако, на конце режущего предмета должна располагаться насадка из резины. Перед началом выполнения процесса резки, заготовку желательно закрепить в тиски либо же другое устройство. Движение ножа должно иметь направление «от себя», поскольку не исключена вероятность его соскальзывания, что в свою очередь может привести к травматическим последствием для мастера.

Для изготовления деталей из пенопласта, где требуется особая точность выполнения нарезки, можно применять паяльник, который снабжен специальной насадкой – ножом. В процессе работы паяльника насадка постепенно нагревается. Остается лишь плавными неторопливыми движениями двигать приспособление по поверхности пенопласта. Однако следует быть предельно осторожными, поскольку в процессе резки под действием высоких температур пластмасса начинает плавиться. В результате раскаленная капля пластмассовой массы может попасть на кожный покров или одежду. Чтобы избежать подобной неприятности, важно обезопасить свои движения.
Обычный сапожный нож может разрезать лист пенопласта толщиной до 40 см. При этом, широкое лезвие должно быть сильно заточено, а острие оставаться тупым. Через каждые 1,5 – 2 м нож необходимо затачивать. Поэтому точило должно быть всегда рядом. Безусловно, процесс резки будет сопровождаться специфическим звуком - «визгом». Но и это можно исключить, надев обычные наушники.
Если нужно разрезать листы пенопласта толщиной более 80 см, то надо взять в руки ножовку по дереву с тонкими зубьями. Это очень важно, поскольку от величины зубцов зависит точность и равномерность выполнения порезки. Особых усилий прикладывать в данном случае не придется. При этом травматизм сводится к минимуму. Однако такой способ актуален в случае необходимости выполнить длинный прямой разрез.
При незначительной толщине материала возможно применять для резки обычный канцелярский нож. Однако, несмотря на то, что этот инструмент достаточно острый, со временем он тоже имеет свойство тупиться. Было бы неплохо нож слегка подогревать, чтобы процесс резки проходил более плавно.

Резка пенопласта струной - самый популярный способ в домашних условиях. Производительность такого процесса достаточно высокая. Однако, необходимо соорудить специальное приспособление, расположение которого должно быть стационарно. Точность выполнения порезки и скорость осуществления процесса приравнивается к производственным.
В некоторых случаях можно применять даже болгарку для резки пенопласта. Однако диск следует подбирать по металлу минимальной толщины. При этом работа сопровождается шумом не только от пенопласта, но и от функционирования инструмента. А мусор будет разлетаться во всех направлениях.

Лазерная резка пенопласта

Резать пенопласт на сегменты необходимого размера можно не только при проведении теплоизоляционных работ, но и для создания особых архитектурных элементов различных габаритов и конфигураций. В промышленных масштабах для создания объемных фигур используется лазерная резка пенопласта, которая функционирует благодаря специальному программному обеспечению. Более того, благодаря применению лазера можно выполнить трехмерную резку. В результате получаются уникальные фигуры с обработанной внутренней и внешней поверхностью довольно быстро и качественно.

Их используются в следующих отраслях:

в металлургии (для литья металлических сплавов);
автомобилестроении (тюнинг машины);
строительстве (для сооружения опалубки, теплоизоляция строения и труб, различные архитектурные формы);
рекламе (логотипы и т.п.);
театральное декорирование.

Это всего лишь малый список того, где может быть задействован пенопласт или изделия из него. Для производства элементов методом фигурной резки важно обеспечить оборудование правильное программное обеспечение, а также по максимуму автоматизировать процесс подачи сырьевого материала. Согласно эскизу, заложенному в память компьютера, можно выполнить любое действие резки пенопласта независимо от сложности проекта.

Для минимизации отходов при резке пенопласта важно все четко рассчитать и с максимальной точностью выполнить макет. Именно качество первоначальной заготовки влияет на конечный результат. Поэтому листы пенопласта должны иметь идеально ровную поверхность.
Расположенный на станке для фигурной резки пенопласта лист материала подается на обработку очень медленно и расчетливо. Поэтому, для выполнения заказа, предполагается задействовать одновременно несколько обученных специалистов, которые имеют навыки работы с подобными материалами.
Не стоит забывать о золотом правиле «Семь раз отмерь и только один раз отрежь». Поскольку пенопласт в процессе резки крошится, то прежде, чем вырезать нужный элемент, неоднократно проверьте соответствие нанесенных размеров желаемому формату.

Изготовление прибора для резки пенопласта своими руками

Для того, чтобы соорудить аппарат, режущий пенопласт с максимальной эффективностью, необходимо иметь:

длинную спицу;
проволоку нихромовую;
трансформатор понижающий (12 - 24 Вольта);
реостат, который можно при необходимости регулировать;
провода электрические.

Под воздействием тока происходит раскаливание нихрома, в результате чего можно выполнять резку пенопласта с легкостью. В процессе резки нихромом края отреза запаиваются, препятствуя разрушению материала.
Начинать резать пенопласт можно после того, как проволока раскалится до красноватого состояния. Недопустимо доводить излишнее раскаливание, поскольку место разреза будет слишком широким. Причем следует учесть, что нагретая проволока имеет свойство растягиваться. Это свидетельствует о необходимости применения в данном приспособлении сильной пружины.

Предосторожность! Важно соблюдать элементарные правила безопасности в процессе резки пенопласта нихромовым методом, поскольку данный материал при раскаливании выделяет токсичные пары. Следует позаботиться о наличии защитной маски для выполнения процедуры. Желательно все работы проводить в помещении, которое хорошо проветривается.

Резка пенопласта видео

strport.ru

Самодельный станок для резки пенопласта

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

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

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

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

Всего просмотров: 43536

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

Конструкция станка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчет параметров источника электропитания для нагрева проволоки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема с использованием ЛАТР

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

Электрическая схема подключения нихромовой спирали к ЛАТРу.

Что такое ЛАТР и как он устроен

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема с использованием ЛАТР и понижающего трансформатора

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

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

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

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

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

Схема с использованием понижающего трансформатора и токоограничивающего конденсатора

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

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

Схема с использованием понижающего трансформатора и тиристорного регулятора мощности

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

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

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

Схема с использованием любых электроприборов

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

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

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

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

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

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

ydoma.info

Как разрезать пенопласт своими руками: пошаговая инструкция

Типовое строительство осталось в далеком прошлом. На сегодняшний день каждый хозяин стремится сделать свое жилище функциональным и индивидуальным. При этом внимание обращается не только на дизайн. Немаловажное значение имеет шумоизоляция, сохранение тепла и правильная вентиляция. С помощью пенопласта можно выполнить большое количество работ. Однако производители фасуют материал в большие листы. Именно поэтому важно подобрать надежный и комфортный инструмент для их нарезки.

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.

Ножом удобнее всего резать листы толщиной до 5 мм. 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.

Выбор инструмента напрямую зависит от поставленной цели и задачи. Процесс рекомендуется производить в ванной комнате или на балконе. В таком случае будет образовано лишь небольшое количество пыли в основных комнатах.

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

Пенопласт – податливый материал, который можно разрезать любым острым предметом. 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.

В процессе резки термонож необходимо располагать под углом к поверхности. Лезвие затачивается также сразу с двух сторон. Предварительно следует отточить свои навыки на ненужных обрезках материала. В таком случае гарантированно будет получена ровная и красивая поверхность.

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. Быстро 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