Резак для пенопласта своими руками: рассматриваем суть

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.

Простейшее устройство для резки пенопласта

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

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

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

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

Что такое пенопласт и для чего он используется

Листы пенопласта

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

Самодельные электрорезаки для пенопласта

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

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

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

Выбор нихромовой проволоки

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

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

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

Из выше сказанного следует, что в зависимости от плотности пенопласта для его резки необходимо выбирать проволоку соответствующего диаметра, чтобы нихромовая проволока не расплавилась от выделяющегося на ней тепла. Чем выше плотность пенопласта, тем большего диаметра должна быть нихромовая проволока. Стоит заметить, что 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.

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:

1. 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.
2. Оба карандаша вклеить в отверстия с помощью термоклея или ПВА.
3. В каждом из карандашей сверху сделать небольшое отверстие для медной проволоки.
4. Медную проволоку согнуть круглогубцами таким образом, чтобы на ее концах получились маленькие кольца. После этого установить в отверстия в карандашах.
5. Коннектор для батареек приклеить перпендикулярно к деревянному бруску. Дополнительно он будет исполнять роль ручки.
6. На брусок наклеить выключатель, чтобы можно было обесточивать струну.
7. 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.
8. Второй конец каждого провода очистить от оплетки и прикрутить к медной проволоке. Соединение припаять.
9. 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.
10. 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:

Как резать пенопласт без специального оборудования

Первый распространенный вопрос – что делать, если нужно отрезать пенопласт, но сооружать специальный резак слишком сложно, дорого и бесполезно. Выход есть, даже несколько.

Способы резки пенопласта

Ножовка по дереву

Большие зубья ножовки позволяют цепляться за гранулы пенопласта и довольно эффективно его резать. Для реализации такого способа не нужно самостоятельно ничего дорабатывать, достаточно лишь приобрести или взять уже готовую ножовку по дереву. Точно также резку можно осуществлять и с помощью лобзика, в этом случае важно будет подобрать нужную пилку для него.

Пила по дереву

Но этот способ не получил большого распространения, так как при его использовании пенопласт в любом случае будет крошиться, а идеально ровного среза добиться не удастся. Также при неаккуратном использовании инструмента, плита может треснуть и вся работа пойдёт насмарку. Поэтому практически всегда для резки такого капризного материала используют следующие способы.

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.

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.

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.

Специальный резак для резки пенопласта

Если вы хотите на регулярной основе делать изделия из пенопласта, причем так, чтобы они получались действительно ровно и хорошо, то придется сделать специальный станок для резки, который позволит вам делать все это.

В интернете можно найти множество вариантов этой конструкции, которые отличаются размером, внешним видом, но суть у них одна. Мы разберем одну из самых популярных и простых конструкций, которая хорошо зарекомендовала себя.

Таблица 1. Основные способы резки пенопласта

Способы резки	Преимущества	Недостатки
Пилой по дереву	Простота и доступность	Не удастся добиться идеального среза
Раскаленным ножом	Доступность	Нож быстро остывает
Резаком из паяльника	Не остынет, поэтому можно делать длинные разрезы	Нужно затратить время на создание
Самодельным станком	Позволяет делать идеально ровные разрезы	Сложность

Выводы

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

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

Пошаговая инструкция по изготовлению резака

Для начала нужно определиться с инструментами и материалами, которые понадобятся нам для создания резака. Список обязательных материалов включает в себя:

1. Лист ДСП или другое плотное основание, размером приблизительно 600 на 400 миллиметров. Размер можно менять, он будет зависеть от размера листов, с которыми вы собираетесь работать.
2. Ровная деревянная рейка, длиной около метра.
3. Материал для ножек: 4 пробки от пластиковых бутылок, кусок рейки или другого материала.
4. Нихромовая проволока, диаметром приблизительно 0.4 миллиметра. Нужно около половины метра, но лучше купить с запасом.
5. Пружина на растяжение. Именно на растяжение, а не на сжатие. Такую пружину можно найти далеко не везде.
6. 10-15 шурупов.
7. Провода, крокодилы для их крепления.
8. Блоки питания от компьютера и кабель для него.

Теперь перейдем к инструментам, которые понадобятся нам для изготовления и сборки конструкции. К ним относятся:

1. Дрель или шуруповерт;
2. Лобзик или ножовка по дереву;
3. Отвертка;
4. Плоскогубцы;
5. Сверло под диаметр шурупа.

Процесс резки пенопласта

Для того чтобы резать пенопласт, нужно:

1. Включить блок питания.
2. Сделать качественную разметку на листе пенопласта, чтобы было видно, где должна быть линия среза.
3. Взять металлическую линейку и приложить ее к линии среза. Без линейки будет очень тяжело производить резку.
4. Вырезание сложных геометрических фигур на таком станке тоже возможно, но для этого обязательно нужно потренироваться на простых изделиях.

Направляющая доска

Для того чтобы простые изделия и фигуры резать было проще, можно прикрутить к основанию резака любую ровную доску и использовать ее как направляющую. Для этого нужно:

1. Найти ровную доску и положить ее на основание пенопластового резака.
2. В одном конце доски просверлить сквозное отверстие. На другом конце нужно сделать прорезь, в которой должен свободно ходить шуруп.
3. Теперь остается только выставить нужный размер и прикрутить оба шурупа к самому резаку. Таким образом, доска будет служить направляющей, к которой нужно прижимать заготовку. С ее помощью можно вырезать изделия с идеально ровным краем.

Процесс резки материала

Опасность резки в домашних условиях

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

Техника безопасности при самостоятельной резке

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

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

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...