Установка для резки пенопласта своими руками. Безопасная резка пенопласта своими руками в домашних условиях. Самостоятельное изготовление станка для резки

Пенопласт – замечательный материал, используемый во многих областях строительства и декора. С его помощью обустраивают гидро- и теплоизоляцию, создают декоративные потолочные покрытия, багеты и многое другое. При всей своей многофункциональности, он еще и дешевый. Единственная проблема, возникающая во время работы с ним – это резка.

Резка пенопласта: станок своими руками

Порезать пенопласт самостоятельно так, чтобы получить чистый и ровный рез крайне сложно. Он крошится и лопается, если применять пилу, даже лезвие или бритва не решают проблему.

Выходом может послужить горячий металл, но как воспользоваться им в домашних условиях? Сконструировать самодельный станок для резки пенопласта!

Способ №1.

Для осуществления данной затеи потребуются:

стол, лучше если каждая из его сторон будет не короче 2 м;
металлические пружины с низким сопротивлением тока;
трансформатор, преобразовывающий ток с 220-ти на 24 Вольта;
струна с высоким сопротивлением, если есть старый обогреватель, снимите с него.

Также понадобится регулятор высоты струны. В качестве него используйте пару балок. Между ними будет перемещаться режущая струна с держателем.

Трансформатор необходим не в каждом случае. Это зависит от того, из какого материала сделана струна. Если она хромированная – допустимым считается и ток в 220 Вольт. Но, работая с таким разрядом, следует четко соблюдать правила безопасности, иначе дело может закончиться печально.

Если работать с разрядом 24 Вольт, то опасность для жизни и здоровья отсутствует. Он просто не ощутим, и при поражении необходимо просто промыть пострадавшее место водой.

Следует также помнить, что при резании пенопласта раскаленным металлом, выделяются токсичные пары, поэтому нужно в обязательном порядке использовать защитную маску и хорошо проветривать помещение, иначе отравление будет обеспечено. А лучше всего, вообще, работать на улице, но это возможно, если есть собственный двор.

Для того чтобы было легче собрать из вышеперечисленных материалов станок для резки пенопласта, ниже приведен схематичный чертеж:

Способ №2.

За неимением подходящего стола, в качестве основания для устройства вполне подойдет лист ДСП, фанера, доска.

Последовательность сборки самодельного станка:

1. Нихромовую проволоку прикрепите к пружинам, пружины оденьте на винты М4, а их, в свою очередь, вкрутите в специальные стойки.

2. Металлические стойки заблаговременно запрессуйте в крышу стола, плиту ДСП, или любую другую поверхность, выбранную в качестве основания. Высота стойки и толщина основания зависит от нужд владельца станка. Если толщина плиты составляет 1,8 см, а стойка в высоту – 2,8 см, то в полностью вкрученном состоянии винт не пройдет основание насквозь, а при полном выкручивании сможет нарезать пенопласт толщиной 5 см.

3. Если в будущем потребуется более толстая нарезка, то короткие винты нужно будет удалить и вкрутить на их место длинные.

4. Для запрессовки просверлите в основании отверстие. Его диаметр должен быть меньше диаметра стойки на пол миллиметра. Стойки вбейте молотком в отверстия, но перед этим, чтобы облегчить себе данную процедуру, пройдитесь наждачкой по острым кромкам торцов.

5. Перед тем как вкрутить винт в стойку, выпилите под самой его шляпкой канавку. Чтобы это осуществить, зажмите его конец шуруповертом, а под головкой приложите тонкий напильник и включите вращение. Эта канавка нужна для того, чтобы зафиксировать в одном положении проволоку, которая иначе может перемещаться при регулировке.

6. Чтобы проволока не провисла, удлинившись из-за нагревания, прикрепите ее сначала к пружинам, а их уже к винтам.

7. После того как все крепежные детали готовы, зафиксируйте нихромовую проволоку. Чтобы контакт между ней и токопроводящим проводом был надежным, используйте способ крепления «скрутка с обжатием». Медный провод должен иметь сечение не меньше 1,45 кв.мм.

8. Снимите изоляцию с окончаний проводов примерно на 2 см. Медные проводники накрутите на проволоку в тех местах, где она крепится к пружине. Конец проволоки, придерживая плоскогубцами, обмотайте вокруг проводника. Благодаря такой намотке контакт проволоки и токопроводящего провода будет иметь большую площадь, и когда станок заработает, места соединения не будут раскаляться.

9. Чтобы получить возможность регулировать толщину резки материала, сделайте отвод токопроводящих проводников в виде петли. А чтобы провода не путались под руками во время использования станка, проделайте в основании отверстия, пропустите через них мешающий отрезок и прикрепите к обратной стороне поверхности при помощи скоб.

10. Провода лучше всего сложить вместе и перекрутить в виде нетугого жгута. Так они не будут путаться.

11. На концах проводов припаяйте накидные клеммы, чтобы подключить их к источнику питания.

Сконструированного по вышеописанной инструкции устройства будет вполне достаточно для использования в домашних условиях. Кроме этого, его возможно использовать как станок для фигурной резки пенопласта.

Во время резки скорость движения материала должна быть средней. Если двигать пенопласт очень быстро, тогда он точно так же раскрошится, как и при резке пилой. Если же напротив, перемещать его очень медленно, края вырезаемой фигуры будут оплавляться.

Если пенопласт требуется для утепления дома при строительстве, то лучше приобретайте более толстый. Из-за простого изготовления и небольшой востребованности, такой материал стоит гораздо более дешево, чем тонкий.

Если на чердаке еще с советских времен завалялся стереомагнитофон «Маяк», то трансформатор не покупайте, а возьмите с него. Он как раз является подходящим, т.к. подает напряжение 24 Вольта.

В случае, когда работы проводятся в условиях отсутствия электроэнергии, соедините друг с другом три кроны по 9 Вольт, и используйте их. Таким образом, устройство сможет функционировать 30-40 минут.

Но применять автоаккумуляторы для данной цели категорически запрещается. Несмотря на низкое напряжение, они имеют очень большую силу тока, которая может сжечь струну и она попросту лопнет. Это при хорошем раскладе, а при плохом – брызнет раскаленным металлом.

Выбор пенопласта для обустройства теплоизоляции

Существует специальный пенопласт, предназначенный именно для утепления фасадов. На упаковке обычно имеется соответствующая маркировка в виде буквы «Ф». Он имеет высокую, в сравнении с обычным материалом, плотность и устойчив к механическому воздействию. Он хорошо пружинит, благодаря чему плохо поддается ломке.

При нарезании пенопласта, для теплоизоляции не следует устанавливать струну ниже 50 мм. Дело в том, что более тонкий материал не будет достаточно эффективен, а при намокании вообще утратит большую часть своих замечательных свойств. При высокой влажности такая теплоизоляция будет проницаема для холодного воздуха, как и обычная кирпичная кладка.

В качестве дополнительного материала для теплоизоляции используйте плиту минеральной ваты. Кроме упомянутых свойств она обладает еще одним важным достоинством – в случае возникновения пожара не будет гореть.

Станок для резки пенопласта, видео:

recn.ru

Станок для резки пенопласта своими руками: как резать пенопласт

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

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

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

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

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

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

Принцип работы и устройство станка для резки пенопласта

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

Для изготовления станка нужны следующие комплектующие:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению станка и резке пенопласта

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Полезное видео

o-builder.ru

Самодельный станок для резки пенопласта Конструкция, расчет, электрическая схема

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 станка для резки пенопласта всегда можно нарезать из толстой пластины листы пенопласта нужной толщины. Станок также позволяет фигурную пенопластовую упаковку от бытовой техники превратить в пластинки, как на фотографии выше, и успешно разрезать толстые листы поролона для ремонта мебели.

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

При желании сделать станок для резки 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 для резки пенопласта

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчет параметров источника электропитания для нагрева проволоки

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

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

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

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

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

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

В результате расчетов определено, что для нагрева нихромовой проволоки станка для резки пенопласта 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.

Электрическая схема источника электропитания станка для резки пенопласта

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

Схема станка для резки пенопласта 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 станка для резки пенопласта 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 станка для резки пенопласта с использованием ЛАТР понижающего трансформатора

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

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

Схема станка для резки пенопласта с использованием понижающего трансформатора и токоограничивающими конденсаторами

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 станка для резки пенопласта 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 станка для резки пенопласта с использованием любых электроприборов

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

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

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

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

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

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

ydoma.info

Станки для резки пенопласта своими руками (чертежи, видео)

Станок для резки пенопласта является важным элементом оснащения множества предприятий и домашних мастерских. С их помощью осуществляется производство различных заготовок, используемых в строительстве, ремонте, декорировании, дизайне интерьера и пр.

Фото станка для резки пенопласта

Если изучить ассортимент заводских моделей станков для резки пенопласта или просто СРП, то выделяют несколько видов:

Мобильные. Такие СРП скорее напоминают обычный нож, предназначенный для работы по пенопласту своими руками. Мобильным станком можно сделать различные простейшие заготовки. Достаточно часто встречаются в быту при обработке пенопласта, пенополистирола;
Станки для поперечной и горизонтальной обработки. Данные СРП срезают в определенном направлении, то есть добиться сложных фигур проблематично. Зато станок обеспечивает высокоэффективное производство, осуществляется резка крупных материалов;
Станки с ЧПУ. СРП, оснащенные модулем ЧПУ - это современные модели станков для обработки пенополистирола, пенопласта. С его помощью можно сделать самые разнообразные по параметрам, сложности и конфигурации станки, 3d модели. Нынешнее мебельное, ремонтно-строительное производство не обходится без использования СРП с ЧПУ.

Схема-чертеж станка для резки пенопласта

Если вы хотите купить СРП или сделать его своими руками, для начала следует разобраться в особенностях функционирования устройства.

Работа большинство типов станков для работы с пенопластом основана на едином принципе;
Режущая часть станка нагревается, воздействует на обрабатываемый материал;
Режущий элемент движется согласно чертежи;
Процесс похож на прохождение горячего ножа по маслу, то есть процесс осуществляется легко, с минимальными повреждениями пенопласта или пенополистирола;
Наиболее простая модель станка имеет одну режущую струну. Такую установку легко сделать своими руками, имея в распоряжении соответствующий чертеж;
Для работы со сложными 3d фигурами, выполнения высокоточных срезов используют СРП с модулем ЧПУ. Сам же станок может иметь до 6 режущих струн;
Преимущество работы станка в том, что дополнительная обработка кромок не требуется за счет чистого среза. Это упрощает производство, минимизирует затраты на доводку деталей.

Особенности устройства

Если вы хотите сделать своими руками режущее устройство для пенопласта, это можно осуществлять двумя методами - вертикальным и горизонтальным срезом листа пенопласта;
Чтобы сделать вертикальный срез, режущая леска устанавливается перпендикулярно относительно рабочего стола;
Для горизонтального среза нужно сделать соответствующую конструкцию, противоположную первому примеру;
Чтобы получить ровный, аккуратный срез, вам потребуется грамотный чертеж и шаблон для последующей обработки;
Чертеж широко представлен в сети, что позволяет любому желающему сделать станок на свое усмотрение, опираясь на личные потребности или доступные для сборки СРП материалы;
В качестве режущего элемента рекомендуется использовать нихромовую нить. Практически каждый чертеж предусматривает ее применение;
Для обработки сложных деталей, получения 3d моделей нынешнее производство станков вышло на высокий уровень. Широко применяются специальные модели агрегатов с ЧПУ, предназначенные именно для фигурной резки. Заготовка подвергается обработке сразу в нескольких проекциях. За счет такого оборудования удается наладить производство моделей автомобилей, людей, самолетов, животных и многого другого. Причем на деле получаются 3d изделия, с точностью повторяющие все изгибы, линии, конфигурации копируемого изделия.

Делаем станок своими руками

Производство специальных станков для резки пенопласта поставлено на активный поток. При этом стоимость оборудования для многих потенциальных покупателей кажется высокой. К тому же, имея возможность собрать станок для резки пенопласта без лишней помощи, своими руками, многие попросту отказываются от идеи покупки. Ориентировочная цена заводского станка - от 40 тысяч рублей. Но встречаются модели стоимостью 100 тысяч рублей и выше.

Да, за такие деньги вы можете получить отличный станок для резки пенопласта, оснащенный модулем ЧПУ. Станок с ЧПУ намного превосходит самодельные простейшие устройства. При этом реальная потребность в ЧПУ и автоматизированной резке пенопласта есть не у всех. Потому приведем пример того, как можно своими руками сделать отличный агрегат для обработки пенополистирола или пенопласта. Закрепить навыки видео уроками будет не лишним.

Чертеж. Использовать чертеж конкретно для данной модели станка не обязательно. Здесь он не нужен, поскольку конструкция достаточно простая. Но для наглядности можете сами начертить чертеж, опираться на выбранные параметры. Другой вариант - выбрать чертеж более серьезной установки. Все зависит от того, что вы хотите получить от своего станка для резки пенопласта.
Выберите или соберите стол, на котором будут выполняться операции по резке пенополистирола. Поверхность следует покрыть термоизоляционным или электрическим материалом. В этом компоненте отлично себя зарекомендовала полиамидная пленка.
В центре длинной стороны рабочей поверхности закрепите изолятор. По одному с каждого края. В роли изоляторов можно использовать керамические или стеклянные элементы. Между этими компонентами конструкции вы затем натянете нить, которая будет выступать в роли режущего инструмента.
Выберите леску. Если у вас есть старая электрическая плитка, ненужный паяльник или утюг, внутри них вы найдете нихромовую нить. Она обладает достаточной мощностью.
Извлеките спираль из инструмента, аккуратно выпрямите ее, чтобы получилась ровная нитка.
Не рекомендуется для самодельного станка использовать нихромовые нити, толщина которых составляет больше 0,5 миллиметра.
Обязательно подключите нить к сети через реостат или понижающий трансформатор. Это позволит уберечь ваш основной рабочий элемент станка от сгорания.
К катушке на изоляционном материале подключается нихромовая леска. К леске подключается электрический кабель, через который будет подаваться питание на станок. Старайтесь добиться того, чтобы контакт между электрокабелем и нитью был максимально качественным.
Под столом нить протяните к еще одному изолятору и пропустите через него. Конец нити будет свисать с изолятора, потому здесь следует предусмотреть грузик. Вес груза определяет натяжение разогретой нити при обработке пенопласта. Здесь придется немного «поиграться», чтобы определить оптимальные параметры грузика. Подвижная скользящая фиксация наиболее выгодная при создании своими руками подобного станка. Это обусловлено тем, что так вы получите более качественную и чистую линию среза, сможете регулировать положение нити по мере необходимости.
Около второй катушки изоляции к нити монтируется второй электрический кабель, который идет к реостату, подключается к клемме ползунка.

Запуск станка разрешается выполнять только после того, как ползунок выставили на максимальный уровень сопротивления. Если этого не сделать, буквально сразу после включения ваша нить перегорит, придется искать новую.

Мощность агрегата зависит от параметров тока и толщины используемой нити. Единственным недостатком самодельного станка для работы с пенопластом является то, что при нагреве материал выделяет неприятный запах и вредные вещества. Потому настоятельно рекомендуется использовать станок только там, где имеется эффективная система вентиляции.

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

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

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

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

Важно! При выборе утеплителя, обратите внимание на характеристики. Там должно быть указано: «самозатухающий». Такой пенопласт отлично режется с помощью температуры, но при пожаре он не станет источником горения .

Промышленный аппарат для резки пенопласта может обрабатывать листы любого размера, кроить материал как поперек, так и вдоль массива.

Однако резка пенопласта в домашних условиях не предполагает подобных объемов и размеров. При ремонтных работах в своем жилище (или гараже) вполне достаточно компактного термического ножа. Он легко справится как с линейным раскроем, так и с фигурной подгонкой плит, при укладке на участках со сложной формой.

Любой инструмент имеет стоимость, и всегда есть возможность сэкономить на покупке.

Приспособления для резки пенопласта своими руками

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

Требуемые материалы

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

На столе, верстаке, или иной ровной поверхности, устанавливаем вертикальные стойки для крепления гильотины. С помощью мебельных направляющих, закрепляем рамку резака таким образом, чтобы она двигалась без перекосов. Обе стороны должны перемещаться синхронно.

Самая ответственная часть резака – проволочный механизм. Первый вопрос: где взять материал. Нихром можно приобрести в магазинах, торгующих радиодеталями. Но поскольку мы стремимся к условно бесплатной конструкции – поищем альтернативу.

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

Обратите внимание

Совет: При распрямлении спирали, не следует тянуть проволоку вдоль пружины. Могут появиться петли, и нить лопнет. Лучше разматывать витки как с катушки ниток. Можно надеть спираль на гвоздь или карандаш, и тянуть проволоку поперек витков.

Принцип работы рамки изображен на схеме

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

При строительных и отделочных работах возникает вопрос, чем осуществить резку пенопласта так, чтобы он не крошился. Для этого используют специальные инструменты и приемы, которые выбираются на основании размеров пенопластовой плиты. Такие резаки можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Чтобы сделать инструмент своими руками, не потребуются специальные знания или навыки.

Нихромовый резак своими руками

Осуществляется резка пенопласта струной, раскаленной до +120…+150°С и плавящей материал. Благодаря этому срез ровный, а пенопласт не крошится. На таких приспособлениях устанавливается нихромовая нить, через которую пропускается электричество. Сделать простой резак можно своими руками. Он отличается от станка портативностью и компактностью, поэтому температуру нагрева нихромовой проволоки на нем регулировать нельзя.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы сделать резак с нихромовой проволокой для резки пенопласта, понадобятся такие инструменты и материалы:

небольшой деревянный брусок;
шуруповерт и сверло;
2 карандаша;
2 отрезка медной проволоки;
круглогубцы;
термоклей или ПВА;
изолента;
коннектор для батареек;
выключатель;
1 м проводов;
паяльник;
нихромовая нить.

Последняя продается в магазине радиодеталей. Также ее можно взять со старых нагревательных элементов от фена, кипятильника, бойлера и пр.

Самодельный резак для пенопласта

Самодельный резак предназначен для незначительных работ. Раскроить им весь лист пенополистирола не представляется возможным. Чтобы осуществить резку пенопласта в домашних условиях, необходимо:

В деревянном бруске длиной 10-11 см сделать 2 отверстия. Они должны совпадать с диаметром карандашей. От края нужно отступить на 1-1,5 см. Углубление должно быть немного глубже половины бруска, чтобы зафиксировать карандаши. Благодаря такому расстоянию можно порезать лист пенопласта практически любой толщины.
Оба карандаша вклеить в отверстия с помощью термоклея или ПВА.
В каждом из карандашей сверху сделать небольшое отверстие для медной проволоки.
Медную проволоку согнуть круглогубцами таким образом, чтобы на ее концах получились маленькие кольца. После этого установить в отверстия в карандашах.
Коннектор для батареек приклеить перпендикулярно к деревянному бруску. Дополнительно он будет исполнять роль ручки.
На брусок наклеить выключатель, чтобы можно было обесточивать струну.
Затем подключить к коннектору 2 провода. После этого соединить с выключателем, а потом каждый вывести на отдельный карандаш. Чтобы провод не провисал и не мешал работе, его фиксируют изолентой. Чтобы обеспечить надежное качество подключения, нужно припаять провода к коннектору. Места соединений нужно изолировать с помощью термоусадочной трубки или изоленты.
Второй конец каждого провода очистить от оплетки и прикрутить к медной проволоке. Соединение припаять.
Нихромовую нить продеть в кольца из медной проволоки и закрепить на них. Струна должна быть туго натянута между карандашами. При нагревании она растягивается и немного провисает. Чем сильнее натяжение, тем меньше провисание.
В коннектор вставить батарейки и приступить к резке пенопластовых листов.

Таким образом можно сделать простой прибор для резки пенопласта своими руками. И еще один вариант изготовления станка смотрите на видео:

Станок для резки пенопласта своими рукам

Станки для резки удобнее тем, что в них режущая нить зафиксирована и нужно двигать только пенопласт. Это позволяет повысить точность движений. При изготовлении понадобятся такие же инструменты и техника, как и в предыдущем случае.

Для начала нужно сделать столик, который представляет собой деревянное основание с небольшими ножками. Стол должен быть ровным и гладким, чтобы не допустить деформации пенопласта. Размеры основания выбираются произвольно. Перпендикулярно к столешнице прикручивается брусок, а к нему под углом 90° крепится деревянная перекладина. Затем необходимо усилить конструкцию перемычкой.

Угловой линейкой отмечается место, в которое будет уходить нить накаливания. Если поверхность достаточно ровная, это можно сделать с помощью отвеса. Для этого в торец вкручивается саморез с широкой шляпкой, а на него накручивается нить с грузом. В выбранном месте сверлится отверстие диаметром 6 мм. Чтобы струна не обжигала дерево, устанавливается пластина из текстолита или металла. Следует поставить материал заподлицо с поверхностью.

В отверстие продевается проволока, нижний конец которой надевается на саморез. Шуруп вкручивается рядом с отверстием. Длина спирали должна быть такой, чтобы при нагревании последняя становилась красной. Поскольку при высоких температурах проволока удлиняется, необходимо использовать компенсирующую пружину, чтобы избежать провисания. На верхний саморез насаживается пружина, а к ней крепится нихромовая нить.

К концам нити подсоединяется источник энергии, которым может служить аккумулятор с напряжением 11,7-12,4 В. Чтобы регулировать этот показатель, используют схему тиристорного регулятора. Регулятор можно взять от электрической болгарки. Также контролировать напряжение можно с помощью спирали на станке для резки пенополистирола.

Эта спираль устанавливается на деревянном бруске, к которому крепится верхний край нити накаливания. Соединяется с проволокой последовательно. Ее функция заключается в удлинении нихромовой нити и, соответственно, уменьшении напряжения. Достичь этого можно, меняя место подключения к нихромовой спирали. Чем меньше расстояние, тем сильнее греется нить и больше плавится пенопласт.

Если к станку подключается трансформатор, он должен иметь гальваническую развязку. При этом должен использоваться трансформатор с отводами.

Для плавных и ровных срезов нужно сделать направляющую рейку. Ее изготавливают из бруска или любого другого ровного материала.

С помощью такого несложного станка осуществляется резка пенопласта своими руками. Дополнительно можно сделать разные приспособления. Можно изготовить во время ремонта стусло своими руками или лоток, которые помогут ровно порезать материал под нужными углами.

Технология 3D-резки пенопласта

Пенополистирольную продукцию стали широко использовать в маркетинговых и декоративных целях. Из пенополистирола делают логотипы компаний, вырезают названия, различные фигурки, элементы декора и пр. Поэтому 3D-резка приобрела широкую популярность. Использование пенопласта позволяет сэкономить средства и в то же время получить качественный и долговечный продукт.

Объемная резка осуществляется на специальных станках. Они раскраивают материал с помощью длинных струн или лазера и позволяют придать пенопласту любую форму.

Фигурная резка пенопласта

Фигурная резка пенополистирола осуществляется на специальных станках. Некоторые из них оборудованы ЧПУ. При работе на станке толщина листов пенопласта не имеет значения. Однако для несложной резки можно использовать простой резак, сделанный своими руками.

Резка пенопласта осуществляется с целью получения элементов различных выразительных крупномасштабных надписей, для изготовления рельефных изображений на рекламных щитах и фасадных частях художественно оформленных зданий. Также резка листового материала из пенопласта используется для получения строительных заданного размера.

Чтобы выбрать нужное оборудование для резки пенопласта, необходимо чётко поставить перед собой задачу: какой конкретно материал будет подвергаться резке, на какие виды отдельных изделий и каковы перспективы этого бизнеса в будущем? Определив направление деятельности, можно приступать и к выбору подходящего оборудования. А выбор здесь очень большой - от простых станков для фигурной резки пенопласта до станков для 3D резки пенопласта.

Технология резки пенопласта

Технологии резки пенопласта сильно отличаются в зависимости от целей и задач, поставленных перед мастером. Иные изделия хорошо вырезаются обычным острым ножом или станком ножовочного типа, другие - лишь с помощью лобзиков, как ручного, так и механического. Нередко специалисты по вырезанию букв из пенопластового листа используют разогретую до высокой температуры проволоку.

Новым шагом в технологии резки пенопласта является использование различного станочного оборудования низкой и высокой стоимости. В этих станках применяются совершенно разные способы резки. В более простых – термический метод с помощью разогретого режущего элемента. В других - резка механического типа с помощью фрез различной конфигурации.

Более сложные и дорогие виды оборудования для обработки пенопласта – это лазерные станки, позволяющие изготавливать из пенопластового сырья изделия высоких геометрических требований. Как правило, станки для фигурной и лазерной резки оборудованы блоками ЧПУ, позволяющими оператору в короткое время формировать программный алгоритм действия станка, и дальнейшая работа оборудования уже происходят без участия человека.

Каждый вид оборудования для деления пенопласта на части находится в своём ценовом сегменте, и чем выше качество получаемых изделий и чем проще процесс формирования задания, тем цена на оборудование выше.

Оборудование для резки пенопласта

Будем рассматривать оборудование по мере роста его стоимости и по мере увеличения функциональных возможностей станков. Учитывая, что на рынке такого оборудования очень много предложений, как от отечественных производителей, так и от зарубежных, цена на станки с аналогичными возможностями может сильно отличаться в зависимости от страны-производителя.

В последнее время многие потребители начинают обзор нужного им оборудования с китайских моделей. И, как ни грустно это звучит, им и заканчивают. Ведь современный Китай – это высокоиндустриальная страна, которая является основным производителем оборудования чуть ли не для всей планеты. К тому же, показатель цена-качество у китайского оборудования очень высокий, что делает его высоко конкурентным, высоко функциональным и надёжным.

Ручная резка пенопласта

Для ручной резки пенопласта в домашних условиях неплохо бы разобраться, как сделать станок для резки пенопласта своими руками. Чтобы самостоятельно резать пенопласт, потребуется разогретый металлический стержень или проволока. Ведь при холодной резке этот материал крошится и лопается. Даже самые острые режущие инструменты проблему не решают. Конечно, есть ещё ножи с зазубринами, можно для уменьшения шума смазать лезвие этого ножа машинным маслом, а образующуюся при резке стружку и крошево удалять с помощью пылесоса. Но без физических усилий резать ножом этот великолепный утеплитель невозможно.

Более прогрессивным ручным способом обработки пенопласта дома является воздействие на этот материал разогретой струной. Струна натягивается на зажимы ручного станка, похожего на ножовочный станок по металлу, и к ней подводится напряжение от низковольтного источника тока. При протекании тока по струне она быстро нагревается, и дальнейшее резание пенопласта больше будет походить на его плавление в зоне реза. Для этого способа ручных усилий почти не требуется, если не считать передвижение листа материала по мере прохождения струны.

При средней толщине листа примерно в 50 мм скорость реза самодельным станком для резки пенопласта составляет не менее 1 метра за 10 секунд. При этом способе нужно обязательно обеспечить отток вредных веществ, которые образуются при нагреве пенопласта. Для этого может подойти обычный бытовой пылесос или вентилятор.

Но можно резать материал и холодной струной. Ведь при повторно-возвратном движении она нагревается, и происходит продавливание ей разогретого пенопласта по нужной траектории.

Фигурная резка пенопласта

Рассмотрим оборудование для фигурной резки пенопласта. Станки этой группы дают возможность оператору использовать современные технологии обработки материала и создавать таким путём изделия очень сложной формы, причём делают это настолько быстро и аккуратно, что лучшего и пожелать трудно. К тому же расходы на работу станка едва ли не условные. Главным препятствием на пути усложнения форм изготавливаемых изделий - фантазия самого человека.

С помощью фигурной обработки создаются: объёмные модели отдельных букв и целых логотипов фирм и компаний, рекламные надписи и реквизиты магазинов. Такие методы используются и для выполнения декораций любого уровня, для художественного моделирования в архитектуре и в строительстве.

Если аппарат для фигурной обработки оснащён ЧПУ, то им можно изготавливать любые формы из экструдированных и вспененных видов пенопласта. Безукоризненная точность резки и высокая технологическая скорость работы позволяют изготавливать детали только на «отлично».

К моделям новых видов режущего оборудования относится 4х-координатный станок «Зодчий» с рабочей головкой фрезерного типа. Кроме резки пенопласта этот аппарат может выполнять работы по форматному раскрою как ДСП, ЛДСП, ПВХ, так и полиуретана. Хорошие рабочие качества он выдаёт также при обработке стеклотекстолита и акрила.

Благодаря программному обеспечению СРП-4612 операции по раскрою и резке материалов упрощаются до минимума. Режущий элемент имеет возможность большого перемещения по вертикали. Программы для работы станка могут вводиться из ноутбука, входящего в комплект данного оборудования.

Рабочие параметры станка:

скорость реза – до 100 см/с;
мощность двигателя – 5000 Вт;
мощность на шпинделе – 2300 Вт;
питающая сеть – 220 В 50 Гц.

Имея такие высокие рабочие параметры, аппарат является дорогостоящим. Цена станка для резки пенопласта«Зодчий» в настоящее время равна 1млн.300 тыс. рублей.

Сложную конструкцию имеет и станок для резки пенопласта ФРП, который уже с этого, 2017 года снят с производства ввиду наличия более функциональных видов оборудования. Но производитель по заказу клиента может поставить и этот аппарат.

Оборудование этого класса имеет два отдельных портала, каждый из которых может работать синхронно и асинхронно с другим. Это позволяет вдвое повысить производительность работы оборудования и одновременно вырезать, например, правое и левой крылья модели самолёта. Программный модуль ЧПУ станка имеет высокую функциональность, а для токарной или фрезерной резки материалов достаточно купить к станку лишь дополнительную оснастку.

В модели ФРП-01 очень хорошо продумана систему уборки отходов от резки, а его конструкция позволяет складывать рабочее оборудование после работы, благодаря чему размеры станка уменьшаются чуть ли не вдвое.

Заготовка фиксируется в станке ФРП с помощью поворотных дисков без приспособлений дополнительного характера. Аппарат выпускается как для ручного режима работы, так и для механического. Скорость вращения заготовки регулируется с помощью мотор-редуктора, а подключения к отдельному компьютеру программный модуль не требует.

Стоимость станка ФРП в настоящее время составляет от 110 000 рублей.

Интересная и современная модель оборудования - станок для резки пенопласта СРП. Модель СРП – 3222 по сравнению с ранними моделями этого производителя имеет увеличенный рабочий стол для изготовления изделий погонажного типа в виде различных утеплителей для труб отопления, плинтусов и деталей отделки фасадов зданий. На таком оборудовании можно изготавливать изделия большого размера.

Все модели этой станочной серии позволяют устанавливать сразу 6 струн для резки пенопласта и синхронно изготавливать одновременно 6 однотипных деталей. Так как длина одной струны равна более двух метров, то сразу можно изготовить изделий на 12 погонных метров. В модели СРП-322 учтены все лучшие качества предыдущих вариантов станка СРП. На него можно одновременно установить до четырёх блоков из пеностирола и резать их одновременно на требуемые изделия.

По просьбе заказчика станки этой серии комплектуются поворотным столом, который имеет диаметр в 76 см. Это позволяет запрограммировать на станке трёхмерную резку различных форм из пенопласта. Заготовка надёжно закрепляется на поворотном столе и поворачивается по программе, задаваемой с помощью ЧПУ. А современный станок для резки пенопласта с ЧПУ позволяет ещё вырезать фигуры в широко востребованном в наше время 3Д-формате.

Для выполнения изделий такой сложной формы очень большую роль играет стабильность поворота стола, которая в станке СРП обеспечивается зубчатым редуктором с высокой точностью задаваемых углов поворота.

Купить станок для резки пенопласта модели СРП сейчас можно за 187 000 рублей. Предложений о продаже этого оборудования для резки пенопласта и других моделей предостаточно на интернет-сайтах.

Станки от Proxxon

Отличными рекомендациями среди производственников пользуются станки Thermocut Proxxon. Это терморежущий аппарат для работы с полистиролом и пенопластом от компании Proxxon. Устройства очень практичны в эксплуатации, подходят как для горизонтальной резки материала, так и для его резки под заданным углом.

Кроме резки пенопласта этот аппарат подходит и для резки других термопластичных материалов. При питании от бытовой электрической сети в 220 В станок имеет электроизоляцию 2 класса. Вес станка составляет всего лишь 3 кг.

При цене в 8 000 рублей это оборудование себя полностью оправдывает уже в первые месяцы работы.

Лазерное оборудование для резки полистирола

Более современным и технологичным оборудованием рассматриваемого класса является станок для лазерной резки пенопласта. Такие лазерные резаки и граверы используются для изготовления малогабаритных изделий из листовых неметаллических материалов.

Такими станками можно изготавливать различную продукцию художественного типа в виде 3Д-сувениров или элементов мебели, комнатной отделки. Ими на поверхности изделий можно наносить различные надписи и ажурные гравировки. Такое оборудование также широко используется в рекламной индустрии. Лазерные станки с ЧПУ для резки пенопласта в Россию в основном поступают из Китая с 2009 года.

Для заказа станочного оборудования такого класса нужно зайти на сайт продавца, узнать, сколько стоит аппарат, и начать переговоры с менеджером торгующей компании. Специалист даст пространную консультацию по функциональности, назначению тех или иных станков и предоставит прайс-лист на любое оборудование.

Если для начала предпринимательства у человека нет таких сумм, какие указаны напротив станков для лазерной резки с ЧПУ, можно поискать предложения б/у станков резки пенопласта. Таких вариантов на сайтах продавцов оборудования также достаточно. Нужно лишь выбрать подходящий вариант оборудования, согласовать условия начального этапа эксплуатации и гарантийный срок.

Цены на такое оборудование порой на порядок ниже, чем на новое, а его рабочие качества в основном остаются на том же уровне, что и в момент первой продажи.

На современном рынке строительных материалов широкую популярность приобрели изделия из пенопласта, пенополистирола и других полимерных веществ. Обладая прекрасными теплоизоляционными и декоративными качествами, подобные материалы имеют характерные особенности изготовления и обработки.

Особенности обработки полимерных материалов

Резка полимерных материалов обладает следующими особенностями:

полимерные вещества обладают высокими упругими свойствами;
полимерные вещества имеют низкий коэффициент пластичности;
процесс механического разрушения происходит без пластического течения и носит кускообразный характер;
процесс обработки полимерного материала требует воздействия небольшой по величине силы резания.

Высокие упругие характеристики таких веществ вызывают обратимую деформацию слоя, лежащего в пределах поверхности резания. Это приводит к взаимному контактированию режущего инструмента с материалом и, как следствие, увеличению сил трения между ними. По этой причине обработку пенопласта рекомендуется вести только острозаточенным и смазанным машинным маслом инструментом.

Величина прилагаемого усилия влияет на точность и качество обработки. Правильный расчет этого усилия позволяет назначить оптимальные параметры оборудования и оценить величину погрешности обработки.

Виды станков с ЧПУ для резки пенопласта

Станки с ЧПУ, используемые для обработки полимерной продукции, классифицируют по нескольким признакам.

В зависимости от конструкции, оборудование с ЧПУ может быть:

портативное;
стационарное.

Портативное. Эти модели характеризуются простотой конструкции и возможностью их беспрепятственного перемещения. Кроме того, их можно собирать своими руками. Подобные агрегаты используются для выполнения небольшого количества задач и выпуска небольших партий товара.

Стационарное. Устанавливаются на длительное время и характеризуются большим весом, габаритами, сложностью устройства и многофункциональностью. Часто такие станки оснащены числовым программным управлением (ЧПУ), используемым для автоматизации процесса резки больших объемов продукции.

По способу обработки станки с ЧПУ бывают:

С продольным и/или поперечным способом 2D-резания. В станках этого типа движение режущего механизма осуществляется в одной из пространственных осей.
Для получения сложных объемных фигурных изделий (3Д-резание).

В станках этого типа режущий механизм двигается по осям X и Y пространственной системы координат при помощи механизмов, управляемых компьютерным программным управлением.

Классификация по режущему инструменту

В зависимости от вида режущего инструмента, станки с ЧПУ могут быть:

ножовочные (в качестве режущего элемента используется остро заточенное ножовочное полотно);
фрезерные станки (основной режущий орган – твердосплавные фрезы);
дисковые (резка осуществляется твердосплавными дисками с зубьями);
проволочные (струнные);
(резка материала выполняется с помощью лазерного излучения).

Проволочное оборудование с ЧПУ пенорезкой имеет наибольшее распространение. В качестве режущего инструмента используются тонкие нихромовые нити, обладающие повышенной токопроводимостью и прочностью при натяжении.

Для сведения. Изготовление 3d-изделий круглой формы в комплект каждого оборудования с ЧПУ может быть включен .

Обзор популярных моделей

В современных условиях промышленной обработки полимерных материалов используются станки с ЧПУ как отечественного, так и зарубежного производства. К наиболее популярным отечественным разработкам относят станки с ЧПУ для резки пенопласта фирм Apparatus, СРП, Киберстек, Antum.

Наиболее популярные модели станков с ЧПУ пенорезкой отечественных производителей представлены в таблице.

Наименование модели	Вид обрабатываемой продукции	Режим работы	Режущий инструмент	Рабочая область	Потребляемая мощность, Вт	Вес станка, кг	Стоимость, тыс.руб.
Продукция фирмы Apparatus
АРПУ-3(4)Д-60-60-60	пенопласт, пенополистирол, листовой пластик	2D, 3D		60х60х60	от 400 до 1300	70	65
АРП-4Д-90-60		2D, 3D	Нихромовая нить	90х60 с изменяемой длиной струны	не более 350	45	85
Продукция фирмы Antum
FCM6060	Пенопласт, пенополистирол, экструзионный полистирол	2D, 3D	Нихромовая нить, фрезерный станок	60х60х60	от 400 до 1300	65	85
A06-U	Пенопласт, пенополистирол, экструзионный полистирол	2D, 3D	Нихромовая нить,	120х60 с изменяемой длиной струны	не более 400	50	50
Продукция фирмы Киберстек
CNC Foam Cutter - 2017	Пенопласт, пенополистирол, экструзионный полистирол	2D, 3D	Нихромовая нить	100х135х250	не более 2000	110	190-200
Продукция фирмы СРП
СРП-3221 «МаксиУниверсал»	Пенопласт, пенополистирол, экструзионный полистирол	2D, 3D	Нихромовая нить	150х125х220	не более 1500	100	180-200

Из зарубежных производителей станков с ЧПУ хорошо зарекомендовала себя продукция фирм:

Proxxon (Германия);
FUBAG (Германия);
SPARKY (Болгария);
Megaplot (Польша).

В последнее время на российском рынке появились образцы станочного оборудования с ЧПУ китайского производства, например, фирмы Limac.

Изготовление станка в домашних условиях

Ввиду высокой стоимости станков с ЧПУ заводского исполнения, некоторыми умельцами придуманы способы изготовление такого оборудования своими руками.

Создание станка для 2D-резки пенопласта в домашних условиях потребует применения следующих материалов:

верстак (рабочий стол);
понижающий трансформатор 220/12В;
реостат или ЛАТР (лабораторный автотрансформатор регулируемый);
проволока из нихрома длиной 0,5 м;
металлические пружины.

Схема станка для резки пенопласта своими руками

В качестве опорной конструкции для оборудования могут быть использованы лист фанеры, ДВП, ДСП, текстолитовая площадка толщиной 10–20 мм и размерами, соответствующими размерам планируемой к выпуску продукции.

По центру верстака укладывается опорный лист, по краям которого устанавливаются стойки для нити накаливания. На требуемой высоте одной из стоек крепится режущая проволока. Ко второй стойке крепится второй конец режущей проволоки с пружиной, соединенной с противовесом. Пружина в данном случае предназначена для натяжения нити во время ее нагревания.

Посредством последовательного соединения концов первичной обмотки трансформатора к сети электропитания 220 В, а выходных концов трансформатора через реостат (ЛАТР) к концам нихромовой нити накаливания, производят ее нагрев. С помощью реостата (ЛАТРа) производится регулировка температуры нагрева нити и осуществляется подбор оптимальной скорости подачи материала.

Конструирование станка для 3D-резки пенопласта своими руками потребует увеличить количество нихромовых нитей с соответствующим усложнением электрической схемы.

Изготовление станка для обработки полимерных материалов своими руками поможет сэкономить значительную часть средств, которые можно направить на приобретение расходных материалов.