Пенопласт: чем резать, чтобы не крошился?

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.

Устройство станка для 3D-резки пенопласта

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.

Резка пенополистирола болгаркой

Резку пенополистирольной плиты можно произвести болгаркой, применяя для этой работы диск по металлу (нужно выбирать самый тонкий диск).

Подобный вариант резки не является достаточно эффективным и комфортным, так как работы сопровождаются большим шумом, а после их завершения остается большое количество мусора.

Как разрезать пенопласт без использования термических приборов

Принцип резки листов пенопласта при помощи ножовки, независимо, будет это полотно по металлу или по дереву, ничем не отличается от резки ножом, главное, чтобы зубцы были мелкими, а полотно достаточной длины.

В этом случае рез будет более ровным и не образуется много мелкого мусора. Движения пилой нужно совершать плавно, без рывков. Но и при таком методе резания будет много крошек пенополистирола.

Порезать пенопластовые листы можно с использованием электрического лобзика или угловой шлифовальной машинки (болгарки). Однако при таком методе огромное количество мусора гарантировано.

Болгарка для резки пенопласта

Высокая скорость вращения диска болгарки и достаточно крупные зубья спровоцирует сильное разрушение структуры материала в месте реза. При использовании электролобзика также невозможно получить на срезе идеально ровную поверхность, за счет вибрирования пилки, которое к тому же приводит к образованию мелкого полимерного мусора.

Меньше всего образуется крошек пенопласта при его раскрое, если используется самодельный прибор для резки пенопласта. Простейший вид подобного устройства представляет собой обычную тонкую проволоку (струну), к концам которой приделаны ручки, для большего удобства. Диаметр проволоки нужно выбирать самый меньший, не более 0,5 мм. Здесь одному человеку не справиться, нужен будет помощник. Проволоку устанавливают по намеченной отметке на пенопласте и делают равномерные движения с двух сторон. В результате трения металлической проволоки о пенополистирол происходит ее нагревание и материал начинает плавиться в месте реза.

Резка пенопласта струной – метод самый эффективный в плане образования минимального количества мусора, но время, затраченное на такую работу, значительно большее, чем при резке другими инструментами.

Технология, как правильно разрезать лист пенопласта

Для домашних условий можно предложить несколько проверенных способов:

С помощью остро отточенного сапожного или строительного ножа;
Ножовкой по металлу с усовершенствованным ножовочным полотном;
Мощным паяльником с насаженным на жало бритвенным лезвием;
Терморезаком или раскаленной нихромовой спиралью;
Электролобзиком или болгаркой.

Важно! При любых попытках разрезать пенопластовый лист с помощью раскаленных лезвий, проволок или высокооборотным инструментом работать необходимо под вытяжкой или на улице, так как при плавлении пенопласта выделяется большое количество летучих токсичных веществ. Если пенопласт требуется порезать с помощью электролобзика или болгарки, то обязательно следует воспользоваться респиратором и защитными очками

Пенопластовая пыль при резке сильно наэлектризуется и с невероятной силой прилипает к коже рук, лица, попадает в глаза и легкие

Если пенопласт требуется порезать с помощью электролобзика или болгарки, то обязательно следует воспользоваться респиратором и защитными очками. Пенопластовая пыль при резке сильно наэлектризуется и с невероятной силой прилипает к коже рук, лица, попадает в глаза и легкие.

Схема резки пенопласта механическим способом

Проще всего разрезать нетолстую, до 50 мм, плиту с помощью обычного, даже столового ножа. Для этого пенопластовую плиту укладывают на край рабочего стола и выполняют разрез. Режущая кромка ножа должна находиться как можно ближе к опорной плоскости. Перед резкой лезвие необходимо заточить и подправить на полировальном кругу.

Отрезаемую часть листа нужно обязательно поддерживать, чтобы под нагрузкой не обломать материал. Чтобы резать с максимальным качеством, нож перемещают с небольшим усилием в одном направлении – «от себя», обратный ход лезвия выполняют «вхолостую». Если приходится резать сапожным ножом лист, разложенный на столешнице стола, то направление приложения усилия меняется на противоположное – «на себя».

Резать тонколистовой пенопластовый материал на весу или в вертикальном положении категорически не рекомендуется.

Намного проще резать пенопласт ножовкой по металлу. Для плотных марок полотно ножовки можно не менять, для высокопористых пенопластовых листов боковые поверхности полотна шлифуют на точиле, чтобы убрать развод зубьев. Ножовкой можно резать практически в любом положении без ограничений.

Самым производительным инструментом для порезки листов является угловая машинка или болгарка. В зависимости от диаметра отрезного круга болгаркой можно на лету резать пенопласт толщиной до 50 мм. При этом качество реза будет намного выше, чем в случае использования ножа или пилы. Недостатком указанного способа является большое количество пыли и стружки. Если уменьшить скорость резки пенопласта до минимума, материал начнет гореть и оплавляться, что не всегда допускается условиями порезки.

Достаточно просто раскроить пенопластовый лист с помощью электролобзика. По производительности и качеству реза лобзик уступает болгарке, но у него есть неоценимое преимущество – с его помощью можно выполнить фигурные разрезы, которые сложно получить другим способом механической резки.

Подготовка рабочего места

Чтобы процесс резки осуществлялся в соответствии со всеми правилами, важно правильно организовать рабочее место. Для этого стоит придерживаться нескольких основных правил:

Для этого стоит придерживаться нескольких основных правил:

Поверхность должна быть освобождена от лишних предметов и обязательно ровной. Для удобства можно использовать наклонную поверхность в виде стола для чертежей. Но это подходит для фигурной резки. Часто столы оборудуют крепежами, чтобы лист не скользил.
Рабочее место должно быть хорошо освещено, то есть находиться возле окна или иметь всестороннее искусственное освещение, которое расположено по левую руку.
Заранее должны быть подготовлены инструменты. Не стоит забывать об инструментах для выполнения разметки: линейка и карандаш. Защитная одежда также не станет лишней. Это перчатки, защитные очки и фартук.
Для вырезания фигур нужно изготовить жесткие шаблоны из картона. Так процесс максимально ускорится. А все детали будут одинаковыми по размерам и формам между собой.
Обрезки следует сразу же убирать с поверхности, чтобы мусор не мешал выполнять резку. Убирать следует даже мелкие частички, сметать их можно с помощью жесткой щетки.

Если все пункты выполнять, то уменьшится риск порчи материала, а это сэкономит финансы, которые будут тратиться на замену.

Чем резать материал

При выполнении различных работ с пеноплексом плиты материала приходится делить на части определенных размеров. Каждый застройщик сталкивается с такой проблемой. Если прибегнуть к простому разлому материала, края будут неровными, а сделать лист необходимых размеров не получится.

Поэтому лучший вариант деления пеноплекса на части подходящего размера — резка. Для таких целей применяются разные инструменты:

Пеноплекс имеет не только высокие теплоизоляционные свойства, но и отличается простотой монтажа. Для работы с ним не понадобится узнавать сложную технологию установки. Применение этого материала обеспечивает максимальную защиту дома от проникновения холода. Обеспечивается высокая практичность материала за счет низкого водопоглощения, отличной прочности и невысокой теплопроводности.

Применяется универсальный материал и в пчеловодстве. Построить улей из пеноплекса довольно просто. Главное — знать особенности конструкции домика для пчел. Кроме того, такой материал часто выбирают при сооружении игрушечных лодок. Возможность использования пеноплекса для создания различных поделок объясняет его популярность.

Особенности обработки полимерных материалов

Резка полимерных материалов обладает следующими особенностями:

Общая характеристика полимеров

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.

Принципиальная схема машины для резки полимеров

Станок фигурной резки пенопласта 2-х осевой “СФР-2D” и 3-х осевой “СФР-3D”

Фигурная резка пенопласта производится струной. На станке фигурной резки пенопласта можно изготовить всевозможные элементы наружного декора зданий, балясины, откосы, плинтуса. Широкое применение нашел станок фигурной резки в рекламе – на нем можно легко вырезать 3D модели абсолютно любых фигур, буквы для рекламных вывесок и стендов.

Станок фигурной резки пенопласта “СФР-2D” и “СФР-3D” представляет собой, систему координатного перемещения режущей струны по заранее заданному контуру. Станок состоит из жесткого разборного каркаса-основания на котором закреплены направляющие (ось Х), по которым перемещается устанавливаемая подвижная рама с вертикально перемещаемой режущей струной (ось Y). Координатное перемещение струны осуществляется шаговыми двигателями повышенной мощности, что позволяет производить резку одновременно до 8 струнами. Питание накала струны осуществляется тороидальным трансформатором с регулировкой накала на программном уровне. Применение трансформатора в качестве источника питания струны, создает так называемую “гальваническую развязку” что защищает от поражения электрическим током. Все управление станком производится блоком управления, к которому подключается компьютер с установленным программным обеспечением

Каркас-основание станка выполненно из стальной трубы сечением 20х40мм, каркас разборный что удобно при транспортировке, при сборке становится очень жестким что очень важно при качественной резке, жесткость обеспечивается специальными диагональными кронштейнами

Работа станка выглядит следующим образом:

В программе “COREL DRAW” создается контур детали который требуется вырезать, с соответствующим масштабом, после чего файл созданной детали загружается в программу раскроя, где задаются все нужные настройки – скорость перемещения, степень накала режущей струны и т.д., на стол устанавливают заготовку, подводят струну к точке захода и запускают программу раскроя, после чего раскрой выполняется автоматически. Примечательная особенность программы станка – в случае обрыва струны в момент раскроя, станок прервет раскрой, выключит нагрев и после замены режущей струны начент работу с места аварийной остановки, что позволит закончить задание.

Особенности станка фигурной резки:

Специальные ролики для соприкосновения и взаимодействия с алюминиевыми направляющими станка фигурной резки пенопласта;
Механизм установки поворотного стола с жестко зафиксированным центром обеспечивает надежный и качественный поворот вокруг оси стола;
Станок фигурной резки пенопласта подключается к IBM PC через RS-232;
Обработка контура реза на аппаратном уровне;
Обратная связь со станком фигурной резки пенопласта с ограниченной функциональностью;
Калибровка оси Z производится вручную;
Все настройки по осям сохраняются в станке, что исключает калибровку станка у пользователя станком при начале работы (после приобретения).
При необходимости можно принудительно откалибровать. Все станки собираются в цехе, проверяются и настраиваются;
Полная гальваническая развязка нагрева от сети;
Подача напряжения на струны через жесткий контакт;
Нагрев для работы со струной (струнами) по резке погонажных изделий и 3D;
Установка до 2 струн одновременно (стабильная работа с гарантированным качеством реза, при смене трансформатора можно ставить до 8 струн);
Применение мощных промышленных импульсных источников питания для двигателей;
Станок фигурной резки не укомплектовывается датчиками положения.

Технические характеристики станков

Наименование параметра	Значение
Потребляемая мощность, кВт/час	< 0,8
Питающее напряжение и частота сети, В, Гц	220 / 50
Рабочее поле в режиме 2D (Д х Ш х В), мм	2400х1300х1250
Рабочее поле в режиме 3D (Диаметр х Высота), мм	1300х1250
Скорость перемещения по осям X и Y в режиме холостого хода, м/мин	0-3
Скорость перемещения по осям X и Y в режиме рабочего хода, м/мин	0-3
Точность перемещения по осям X и Y в полношаговом режиме, мм	0,122
Точность перемещения по осям X и Y в микрошаговом режиме, мм	0,007625
Погрешность при перемещении на суммарное растояние 10 метров, мм	2
Длина режущей нити, мм	2500
Кол-во режущих нитей, шт	2-8*
Регулировка мощности нагрева струны ,%	0-100
Габариты станка (маx) (ДхШхВ), мм	2750х2000х2300
Масса станка, кг	< 140

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.

Станок для резки пенопласта

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

Наименование модели	Вид обрабатываемой продукции	Режим работы	Режущий инструмент	Рабочая область XYZ, см	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	Нихромовая нить, фрезерный станок	60х60х60	от 400 до 1300	70	65
АРП-4Д-90-60	Пенопласт, пенополистирол, экструзионный полистирол	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.

Приспособления для резки пенопласта своими руками

Материалы домашнего утеплителя всегда доступны в продаже. Клеить пенопласт лучше всего на ровную стену, но при обнаружении выступов придется корректировать форму пенопласта. Резка пенопласта выполняется как покупным оборудованием, так и изготовленным самостоятельно.

Для построения конструкции важно подобрать параметры и чертежи. Тип работ также зависит на конструкцию и ее размеры

Резка пенопласта в домашних условиях осуществляется из подручных средств, главное грамотно подобрать материалы

Важно соблюдать требования техники безопасности, при резке возможно проскальзывание изделия, повреждение конечностей

Самодельный термический нож для резки

Корректировать форму изделий утеплителя, вырезать небольшие изделия и заготовки возможно термическим ножом. Для резки пенопласта понадобятся:

Батарея типа «крона» с выходным напряжением 9 вольт, или совокупность пальчиковых изделий.
Нихромовая леска растягивается между пластинами, длина не более 10 см.
Несколькими проводами подключатся концы проводов к батарее.

https://youtube.com/watch?v=1ITR9Sc0DXA

Простейший резак возможно собрать из подручных средств, он поможет снимать фаски углов, выполнять необходимую подгонку деталей из полипропилена. Необходимо установить кнопку питания, которая будет активировать устройство, это делается для удобной, безопасной работы.

Нихромовый резак своими руками

Изготовление своими руками подразумевает наличие определенных средств. Для того, чтобы качественно собрать инструмент для резки пенопласта, понадобятся:

нихромовая проволока, ее можно приобрести в магазинах радиодеталей необходимого размера;
понижающий трансформатор на 12 вольт, в качестве него выступает компьютерный блок питания или зарядное устройство АКБ автомобиля;
длинная спица;
реостат, дающий возможность регулировать силу тока;
электрические провода подходящей для соединения длинны.

https://youtube.com/watch?v=DuKzOuVNqHQ

Устройство может быть мобильным или закреплено на столе. Каркас изготавливается из дерева, проволока устанавливается на высоту 10-15 см, на регулировочные винты. Винты, которые осуществляют крепление нихромовой проволоки должны иметь подходящую длину, чтобы регулировать высоту на необходимый уровень. С одной стороны винта подвешивается груз, чтобы натянуть проволоку для прямого уровня отреза.

Воздействие тока приводит к раскалыванию проволоки, пенопласт легко подвергается температурным воздействиям. Края запаиваются, это препятствует распаду структуры материала. Резка пенопласта начинается после появления красного оттенка на проволоке, нет необходимости доводить накаливание до высокого уровня, в этих случаях ширина разреза будет слишком велика.

Нихромовый резак

При выполнении процедуры следует использовать средства индивидуальной защиты, маску, перчатки. В процессе обработки плавлением происходит выделение токсичных паров.

Конструктивные особенности и принцип действия

Струна при нагреве расширяется, прибавляет в длине до 3%, резка провисшим резаком не будет качественной, поэтому к конструкции прибавляется специальный механизм. При действиях с малой частотой возможно применить пружину, она постепенно будет натягивать проволоку до нужного состояния. Массовое использование подразумевает быстрое растягивания, поэтому лучше использовать подвешенный грузик к одной стороне струны.

Конструкция нихромового резака

Устройство для резки пенопласта питается от источников энергии с выходным напряжением от 12 до 36 вольт. Наиболее удачным вариантом можно выделить лабораторный трансформатор. Устройство способно выдерживать высокие нагрузки, производить плавную регулировку выходного напряжения.

Фигурная резка

Последнее время достаточно востребованной является фигурная резка пенопласта, для которой применяется терморезак. Режущим элементом в данном случае выступает нихромовая проволока, закрепляемая на оборудованной ручке из изолирующего материала. Терморезак дает возможность выполнять в пенополистироле углубления разной формы.

После подобной обработки на поверхности материала формируется оплавленная корочка, придающая большую прочность материалу, но и перекрывающая поры. Поэтому необходимо использовать понижающий трансформатор, который изготавливается самостоятельно. Только нужно приобрести специализированное трансформаторное железо.

Чтобы правильно выбрать величину тока, необходимо изготовить реостат, для чего можно использовать спираль электроплиты, предварительно растянутую. Чтобы сделать каркас обмотки, можно воспользоваться керамической или асбоцементной трубой (параметры трубы: толщина 1,5-2 см, длина 8 см). Нихромовую проволоку необходимо наматывать на трубу до полного заполнения каркаса.

Технология самостоятельного изготовления резака

Существует немало вариантов сооружения из подручных средств эффективных резаков для пенопласта. Особой популярностью пользуются два из них – резак и станок с нихромовой нитью. Каждый инструмент достаточно прост в использовании и способен обеспечить ровный и качественный раскрой ячеистого материала.

Резак для пенопласта своими руками

В процессе изготовления режущего приспособления необходимо использовать такие материалы и инструменты:

шуруповерт или перфоратор со сверлом;
паяльный прибор;
два одинаковых карандаша;
щипцы с округлым сечением на концах;
клей ПВА или другой термостойкий клеящий состав;
нить нихромовая;
две медные проволоки;
деревянный брусок длинной в 10 сантиметров;
изоляционная лента;
двухместный бокс для батареек;
провода – один метр;
выключатель.

Для питания такого портативного резака используются две обычные пальчиковые батарейки.

Процесс изготовления

Собрав все необходимые детали можно приступать к сборке конструкции резака:

На каждом конце деревянного бруска проделать одно отверстие соответствующее диаметру подобранного карандаша. Глубина его должна достигать половины деревянной планки. От края планки нужно сделать отступ в 1,5 сантиметр.
В нижней части карандашей формировать отверстие для установки проволоки из меди, концы которой свернуть кольцом.
Пластиковый бокс для батареек усадить сверху бруска на клей. Карандаши зафиксировать тем же составом в ранее проделанных отверстиях.
Для регулировки тока на струну на деревянной планке установить выключатель.
Два провода следует припаять к коннектору, расположенному в контейнере для батареек. Оттуда проводник тока вывести к выключателю, а затем зачистить от оплетки концы и с помощью паяльника зафиксировать к медной проволоке на каждом отдельном карандаше. Места соединений изолировать.
Нихромовую струну туго натянуть, продев и хорошо закрепив между медными кольцами.

В готовый резак следует вставить батарейки и можно приступать к работе. Такой инструмент способен раскраивать пенопласт толщиной до 4 сантиметров. При этом с его помощью можно вырезать несложные фигуры.

Самодельный станок

Стационарная установка для резки пенопласта позволяет более точно выполнить раскрой ячеистого изделия по намеченным линиям. В процессе обработки не нужно производить движения инструментом, а просто перемещать сам материал. Сделать станок можно своими руками.

Самодельный станок для резки пенопласта

Для изготовления стационарного резака необходимо подготовить такие приспособления:

два длинных самореза с широкими шляпками.
нихромовая струна;
провода для подключения тока;
реостат для регулировки силы заряда;
понижающий трансформатор с напряжением в 12 вольт.

В качестве основы используется стол. Опорную часть можно сделать самостоятельно. Основным условием ее изготовления является наличие ровной гладкой поверхности. Размеры стола подбираются произвольно.

Техника изготовления

Самодельный станок собрать не составляет особой сложности:

По центру стола обозначается продольная линия. На ее концах с двух сторон опорной плоскости фиксируются саморезы;
Нихромовая нить натягивается между установленными винтами. С одного конца она просто фиксируется, а с другого проводится через пружину. Струна должна располагаться на высоте 10 – 15 сантиметров от уровня поверхности стола.
Провода, исходящие от трансформатора, подсоединяются к обоим концам натянутой нихромовой нити. С одной стороны самореза, на котором закреплена проволока, подвешивается груз. Он обеспечивает хорошее натяжение режущему элементу.

В действие устройство приводится при подаче питания к трансформатору. Процесс резки происходит за счет нагревания струны. При этом она должна слишком сильно накаляться иначе получится широкий разрез.

Чтобы раскроить пенопласт следует протянуть через раскаленную нить. Ячеистая структура материала позволяет быстро и точно произвести термическую резку. Края изделия от высокой температуры запаиваются, обеспечивая ровность раскроя.

Такая резка требует осторожности и применения мер безопасности. В качестве индивидуальной защиты используются перчатки, а также маска, защищающая от паров исходящих в процессе термической обработки материал. Резку пенопласта в домашних условиях можно осуществлять любым удобным способом

Главное чтобы подобранный инструмент имел способность обеспечить ровные края и точность раскроя

Резку пенопласта в домашних условиях можно осуществлять любым удобным способом. Главное чтобы подобранный инструмент имел способность обеспечить ровные края и точность раскроя.

Фигурная резка

READ Что Лучше Makita Или Metabo