Самодельный станок для фигурной резки пенопласта. Как осуществляется резка пенопласта? Устройство станков для фигурной резки пенопласта

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.

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

Виды станков для пенопласта

Посетив современные магазины соответствующего оборудования, вы сможете отыскать станки для раскроя пенопласта следующих видов:

мобильные;
для поперечной и горизонтальной резки;

Разные модели станков основаны практически на идентичном механизме. Пенополистирол кроится нагреваемой режущей поверхностью, в процессе чего берется в основу чертеж. В результате горячий нож разрезает материал по принципу сливочного масла. В качестве режущей поверхности довольно часто используется леска. Простые станки для резки пенопласта оснащаются единственной струной. Что касается высокоточных моделей с числовым программным управлением, то они могут орудовать несколькими лесками, количество которых достигает 6. Разрез получается чистым, он не требует обработки.

Принцип работы

Предлагаемые к продаже станки для раскроя пенопласта выпускаются во множестве модификаций, но принцип их действия остаётся одинаковым. Как упоминалось выше, кромка проходит через пенопласт в определённом направлении. Если вы планируете раскраивать погонаж на элементы, то важно обратить внимание на то, какую длину будет способен преодолеть станок. В качестве примера можно рассмотреть станок СРП, который использует для раскроя струны длиной больше 2 м. За один проход оборудование будет способно разрезать примерно 15 погонных метров.

Фигурная резка

Фигурная резка пенопласта может осуществляться с помощью станка самодельного изготовления. Для этого понадобятся острый нож, который имеет резиновую насадку на конце, паяльник, струна и ножовка по дереву. Использовать эти способы можно по отдельности, но каждое из них имеет свои плюсы и минусы. Выбирая нож для станка, следует руководствоваться тем, что он должен быть максимально острым. Использовать его можно для маленьких заготовок. Перед началом работ заготовка фиксируется в тиски или другое устройство. Движение ножа следует направлять от себя, так как в противном случае присутствует риск его соскальзывания, что может стать причиной неприятных последствий.

Фигурная резка пенопласта может быть осуществлена с помощью паяльника, который оснащен насадкой в виде ножа. Процесс работы предусматривает нагревание насадки, мастеру останется лишь передвигать приспособление плавными движениями по поверхности пенопласта. Нужно быть предельно осторожным, ведь в процессе раскроя под воздействием высоких температур материал будет плавиться. Раскалённая капля массы может попасть на кожу. Для того чтобы избежать неприятных последствий, следует обезопасить свои движения.

Если вы задумались над вопросом о том, чем резать пенопласт, то можно воспользоваться сапожным ножом. С его помощью можно преодолеть толщину до 40 см. Лезвия предварительно хорошо затачиваются, тогда как остриё остаётся тупым. Через каждые 2 м нож нужно будет затачивать, поэтому точило должно быть рядом. Процесс резки будет сопровождаться специфическим звуком, однако исключить его можно, надев наушники.

Если вы еще не решили, чем резать пенопласт, то можно воспользоваться ножовкой по дереву. Она способна преодолеть толщину до 80 см и должна иметь тонкие зубья. Это очень важно, ведь от величины зубцов будет зависеть равномерность и точность раскроя. Прикладывать особых усилий не придётся, а травматизм сводится к минимуму. Но такая технология актуальна не во всех случаях. При малой толщине пенопласта можно использовать канцелярский нож. Этот инструмент достаточно острый, но со временем он затупится. Его следует подогревать, чтобы процесс проходил более плавно.

Специализированные станки и их стоимость

Довольно часто пенопласт используется не с целью звуко- или теплоизоляции, а для изготовления дизайнерских элементов для интерьера или рекламы. Это возможно благодаря использованию специальных станков, которые предназначены для фигурного раскроя. С помощью такого оборудования можно обрабатывать полотна в нескольких проекциях. При желании могут быть выполнены довольно сложные элементы по типу миниатюрных моделей машин, шахмат, шестерней, а также разных фигурок и декоративных орнаментов.

Среди прочих следует выделить станок для резки пенопласта «ФРП 01», который пользуется огромной популярностью благодаря простоте конструкции и многофункциональности. С помощью данного оборудования можно выполнить погонные элементы, утепляющие плиты, буквы для вывесок и фигуры. Контроль за прибором осуществляется с помощью компьютерной программы, которая поставляется в комплекте. Приобрести устройство можно за 115 000 руб.

Ещё одна модель станка - СРП-К «КОНТУР». Она предназначена для изготовления деталей фасадной отделки и опалубки. Управление является ручным, однако потребляемая мощность относительно низка и составляет 150 В. В качестве отличительной особенности устройства выступает лёгкая транспортировка.

Для фигурного раскроя вы можете использовать ЧСФР-2D-02.12.06, который представляет собой станок для 3d-резки пенопласта. Он используется для создания рекламных надписей, высота которых может составить 2 м. С помощью устройства можно создать символику и логотипы. Максимальный размер обрабатываемого листа составляет 200x1200x600 мм.

СРП-112 «БАЗИС»

Если вам нужен станок для резки пенопласта с ЧПУ, то стоит обратить внимание на модель СРП-112 «БАЗИС», которая имеет независимое перемещение. В качестве отличительных особенностей выступают:

промышленные рельсовые направляющие;
жесткая стальная рама;
изменяемая длина струны;
ременной привод;
контроль обрыва струны.

Направляющие выполнены в виде линеек. Длину струны можно изменять в пределах от 1000 до 3000 мм, конечное значение будет зависеть от поставленных задач. Такой станок для резки пенопласта обеспечивает автоматический контроль обрыва струны, которая при необходимости заменяется, что исключает остановку работы. Концы струны перемещаются независимо, они имеют асинхронное движение.

Холостой ход обеспечивается при высокой скорости и достигает 120 мм в секунду. При необходимости оборудование можно перевести с объекта на объект и установить в любом помещении. Подходит устройство для 2d и 3d-резки материала, а в качестве отличительной особенности выступает возможность раскроя конусных элементов.

Данный станок для резки пенопласта имеет стальную раму, а рабочее поле ограничено следующими параметрами: 1400x1400 мм. В комплекте поставляется режущий стол, количество режущих струн ограничено одной штукой. Потребляемая мощность агрегата не превышает 1000 Вт. В комплекте поставляется управляющее ПО. Приобрести подобное оборудование вы сможете за 250 000 руб.

Описание струнного станка СРП-3220 «Макси»

Если вас заинтересовали струнные станки для резки пенопласта, то вы можете рассмотреть модель СРП-3220 «Макси», которая используется для фигурной резки с помощью нагретой струны в 2d и 3d формате. Данный вариант оборудования разрабатывался с той целью, чтобы увеличить производительность по сравнению с предшественниками.

Раскраивать с помощью данного устройства можно погонажные изделия, среди них:

элементы фасадной отделки;
утеплители для труб;
плинтусы;
упаковки.

За счёт использования довольно длинных струн и возможности установки до шести режущих элементов производительность увеличена в 12 раз по сравнению с моделью СРП-200. При желании станок можно дополнить поворотным столом, диаметр которого составляет 760 мм. Он расширяется для создания трехмерных фигур.

Зажимы, которыми дополнено оборудование, позволяет прочно зафиксировать заготовку на поворотном столе. По программе поворот осуществляется автоматически. Для создания 3d-фигур решающим фактором выступает точность поворота. На поворотных столах применяется зубчатая передача, которая позволяет достигать высокой точности до 0,015 °C на один шаг.

Рабочее поле ограничено следующими размерами: 1100x1100x2200 мм. Потребляемая мощность составляет 1500 Вт, силовой трансформатор для питания поставляется в комплекте. Приобрести устройство можно за 176 000 руб., в качестве дополнительного элемента выступает поворотный стол, его цена равна 16 500 руб.

Стоимость лазерных станков

Лазерные станки для резки пенопласта реализуются по разной стоимости. Например, модель

MINIMO 0503 можно приобрести за 147 000 руб. Рабочее поле имеет размеры, равные 500x300 мм. Мощность излучателя эквивалентна 50 Вт. Примечательно, что данное оборудование снабжено цветным дисплеем, а управление будет довольно простым, ведь язык интерактивного меню - русский.

Ещё один прибор для резки пенопласта - Kamach 53, стоимость которого составляет 190 000 руб. Его рабочее давление и мощность излучателя остаются на прежнем уровне. Что касается оборудования VENO 640, то его рабочее поле равно 600x400 мм. Потребитель сможет воспользоваться возможностью изменения высоты обрабатываемой заготовки, которая составляет 150 мм. Рабочий стол является регулируемым, при желании его можно опустить. Цена такого оборудования равна 289 000 руб.

Почему стоит выбрать лазерный станок

Лазерное оборудование для раскроя пенопласта отличается высокой точностью и производительностью. С помощью таких устройств можно выполнять довольно сложные технологические операции. Раскраивать материал можно по контуру, обеспечивать максимально точный раскрой деталей и материалов, а также осуществлять высокоточную гравировку.

Использование лазерного оборудования обеспечивает возможность минимизирования ширины реза. Уровень термического и механического воздействия отличается низкими значениями. Эти особенности выступают ключевыми преимуществами технологии. Каждый станок представляет собой целый высокотехнологичный комплекс, который имеет систему числового программного управления. Устройство поставляется с программным обеспечением. Лазерные станки универсальны, поэтому использовать их можно для работы не только с пенопластом, но и с другими материалами, среди них:

стекло;
пластик;
древесина;
ткань.

Описание станка ЧСФР-12.20.35-П

Если вам нужен 4-осный станок с ЧПУ для резки пенопласта, то вы можете обратить внимание на вышеупомянутую модель, которая имеет поворотный стол и 4 координаты действия. Раздвижные рамы достаточно компактны, оператор сможет регулировать длину струн до 3500 мм. Этот станок снабжается комплектующими высокого качества и надежности, они поставляются фирмами из Италии, Японии и Германии. Конструкция имеет повышенную жесткость, а также прочность. Дополнительно система снабжена фрезерной балкой. Фрезерная функция отличается малой динамикой благодаря конструкции.

Описание ручного станка для пенопласта марки «Скат»

Ручной станок для резки пенопласта не будет столь технологичным, как вышеописанное оборудование, однако приобрести его можно за 44 000 руб. Рабочее поле ограничено следующими размерами: 1320x380 мм. Конструкция использует одну режущую струну, длина которой составляет 1320 мм. Потребляемая мощность устройства эквивалентна 1500 Вт.

Станок может работать в одном из трех режимов, среди них:

гильотина;
роспуск на листы;
роспуск на полотна переменной толщины.

Первый режим предусматривает возможность раскроя пенопласта по требуемым размерам. Рез осуществляется движением струны вверх или вниз с включенным нагревом. В комплекте имеются настраиваемые упоры. Второй режим - роспуск на листы предполагает фиксацию струны на нужной высоте над уровнем стола, при этом лист вручную перемещается по поверхности. Роспуск на полотна переменной толщины предполагает фиксацию струны под наклоном, тогда как сами листы перемещаются вручную по поверхности стола.

Изготовление станка с помощью нихромовой проволоки

Нихромовая проволока позволяет довольно просто резать пенопласт. В качестве основания конструкции станка может выступить лист ДСП. Размер плит должен быть выбран с учетом ширины пластин пенопласта, который вы планируете раскраивать. Можно позаимствовать даже дверцу от мебели, ее размер в рассматриваемом примере будет равен 40x60 см. Такой размер основания позволит разрезать пластины, ширина которых составит 50 см. Основание может быть выполнено из фанеры, а также широкой доски.

Струна фиксируется на рабочем столе или верстаке. Между двумя гвоздями струну можно натянуть, если вы не хотите возиться со станком. Нихромовая проволока закрепляется с помощью пружин, которые надеваются на винты. Последние закручиваются в металлические стойки, которые прессуются в основание станка. Если толщина основания составит 18 мм, то металлическая стойка должна иметь длину, равную 28 мм. При полном вкручивании винт не будет выходить за пределы нижней стороны основания. Если вы планируете использовать листы поролона или пенопласта более внушительной толщины, то винты нужно будет заменить на более длинные.

Для прессования стойки в основании необходимо просверлить отверстия на 0,5 мм меньше по сравнению с внешним диаметром стойки. Для того чтобы стойки можно было забить молотком, острые кромки следует снять на наждачной колонке. Перед тем как закрутить винт в стойку, у его головки необходимо проточить канавки, чтобы проволока при регулировке не перемещалась произвольно, а заняла требуемое положение.

Для того чтобы в винте проточить канавку, его резьбу необходимо защитить от деформации с помощью пластиковой трубки или плотной бумаги. Нихромовая проволока не должна провиснуть - она закрепляется через пружины. Последние можно позаимствовать у компьютерного монитора.

Вместо заключения

Наиболее распространенным способом для резки пенопласта в домашних условиях выступает использование струны. Производительность у такой технологии довольно высока, однако необходимо будет соорудить специальное приспособление, расположить которое следует стационарно. Точность и скорость выполнения раскроя приравниваются к производственным.

Можно использовать и болгарку. Но диск должен быть предназначен для работы с металлом и иметь минимальную толщину. Работа будет сопровождаться шумом не только от пенопласта, но и от работы инструмента, тогда как мусор будет разлетаться во всех направлениях.

Упорядоченность и однородность структуры полистиролов высокой плотности делает тяжелые сорта пенопласта идеальным материалом для изготовления всевозможных моделей, поделок, элементов дизайна. Иногда нужно просто разрезать лист пенопласта в продольном направлении, что вручную сделать, оказывается, не так просто. Если предстоит располовинить с десяток толстых плит, существенно упростить задачу можно, сделав станок для резки пенопласта своими руками. На строительство такого аппарата уйдет максимум несколько часов, но зато резку пенопласта можно выполнять в неограниченном количестве.

Как сделать станок для резки пенопласта

Обработка пенопластовых блоков или листов возможна двумя способами:

Механической резкой с помощью вращающейся высокооборотной фрезы;
Термической обработкой, чаще всего с помощью раскаленной нихромовой проволоки.

Совет! При любом способе резки пенопласта образуется большое количество пенопластовой пыли или продуктов термического разложения пенополистиролов при контакте с раскаленной поверхностью, поэтому нужно будет сделать отбор пыли пылесосом или мощным вытяжным вентилятором.

Любые другие способы резки, например, острозаточенным ножом, расплавлением спиртоацетоновыми смесями или лазерным лучом, оказываются либо непроизводительными, либо малоэффективными. Мало того, если требуется разрезать лист вдоль плоскости другим способом, кроме как станком с проволокой, сделать это с надлежащим уровнем качества практически невозможно.

Практические схемы станков для резки пенопласта

Благодаря очень низкой теплопроводности и небольшой температуре плавления пенопласт довольно легко можно резать даже не раскалённой, а просто разогретой до температуры плавления металлической режущей кромкой или проволокой. Поэтому приведенная ниже схема станка не представляет особой опасности для окружающей среды и человека, но работать на нем следует с осторожностью, из-за риска получить ожог.

Станок для резки пенопласта нихромом

Конструктивно аппарат для резки пенопласта состоит из четырех основных деталей:

Станины с опорами для натяжения проволоки;
Блока питания;
Нихромовой проволоки с системой натяжения.

Наилучшим материалом для изготовления станины станка будет толстая фанера и планки из стеклотекстолита или гетинакса. Устройство станка приведено ниже.

Для удобства работы станина изготавливается из листа фанеры шириной не менее 60 см. На краях рабочей плоскости станка на стеклотекстолитовых опорах крепятся две резьбовые шпильки высотой 150 мм.

С обратной стороны фанерного основания к одной из шпилек подключается первый контакт от блока питания.

Совет! В качестве блока питания лучше всего использовать обычный ЛАТР.

Пенопласт можно резать металлическим ножом, разогретым до 270-300 о С. Чтобы обеспечить хорошую скорость резки, нихромовую нить необходимо разогревать до 500 о С. Реальные условия и температуру резки на станке придется подбирать регулировкой ЛАТРом рабочего напряжения.

В качестве рабочего инструмента используется нихромовая проволока 0,7-1 мм. Ее закрепляют на стойках-шпильках станка с помощью натяжной пружины, при этом второй контакт необходимо закрепить, как на фото, к «уху» проволоки. Если медную жилу просто прикрутить к пружине или шпильке станка, то в процессе работы ток разогреет пружинную сталь, и через определенный промежуток времени система натяжения выйдет из строя.

Оптимальным решением для крепления нихромовой нитки будет использование керамических фаянсовых бочонков, применяемых для навесного монтажа электропроводки. В этом случае раскаленная нить не передает часть тепла на стальные стойки, соответственно, не образуются холодные зоны проволоки в местах крепления.

Для резки нихромом потребуется ток силой не менее 10А, для провода диаметром в 0,7 мм и длиной 60 см рабочее напряжение составит 18-20В, проволоку толщиной в 1мм нужно подключать к 12В. При запуске станка необходимо ЛАТРом установить 50% рабочее напряжение и плавно поднимать его поворотом рукоятки на блоке питания. Как только цвет нихромовой проволоки станет приобретать темно-малиновый цвет, можно приступать к резке.

Если крепления нихромовой нитки сделать скользящими, то можно выполнить резку пенопласта под углом, как на фото.

После резки поверхность пенопласта далека от идеала и напоминает шероховатую необработанную обрезную доску. Такие плиты легко приклеиваются монтажной пеной или битумной мастикой к кирпичу, бетону или даже к металлу.

Станок для механической резки пенопласта

Более интересным проектом является аппарат для фигурной резки пенопласта. Учитывая небольшое усилие, необходимое для резки мягкого пенопласта, можно сделать станок для резки пенопласта с чпу из покупных деталей. Ориентировочная стоимость приобретенных компонентов составляет 650 долл.

Основу станка составляет корпус, собранный из фанерной плиты, толщиной 15 мм. Для изготовления корпуса основные детали распечатываются на принтере и переводятся с бумаги на фанерную основу. Детали станка можно выфрезеровать или вырезать обычным электролобзиком.

После резки деталей корпус собирается по приведенной ниже схеме. Все детали склеиваются последовательно с помощью полиуретанового клея и соединяются креплениями болт-гайка М8. Верхний люнет и рабочий стол станка дополнительно укрепляется с помощью алюминиевых уголков.

Станок обеспечивает резку в трех направлениях, поэтому используется система ременных приводов от трех шаговых двигателей. Управление двигателями осуществляется с помощью программируемого контроллера и ноутбука. Для направляющих реек используются стальные, хромированные или никелированные трубки, диаметром 12 мм. Пластиковые или алюминиевые направляющие не подходят, идеальным материалом являются латунные трубки.

В качестве рабочего исполнительного инструмента используется ручной гравер или высокооборотный двигатель постоянного тока, мощностью не менее 40 Вт. Из-за мягкой поверхности для резки пенопласта нужно использовать рабочий инструмент, рассчитанный на высокую скорость вращения. Для резки пенопласта можно использовать хромкобальтовые дисковые и концевые фрезы с рабочими оборотами 7-8 тыс. Для чистовой шлифовки модели скорость вращения должна достигать не менее 15 тыс. об/мин.

С помощью станка можно выполнять фигурную резку и гравировку самых сложных криволинейных узоров, делать надписи и резать детали к всевозможным декоративным покрытиям. Скорость резки пенопласта при ширине шва в 4 мм и глубине резки 15 мм составляет 30 см/мин.

Станок может использоваться как для фрезеровки и резки пенопластовых блоков, так и фанеры, брусков из мягких пород древесины, липы, тополя, березы, осины. Качество поверхности и производительность определяются мощностью двигателя, в среднем на доводку вырезанной «в черновую» модели уходит 60-90 минут.

Заключение

Кроме перечисленных вариантов, для резки пенопласта нередко используют ленточные станки для распиловки пиломатериалов. Ширина реза составляет всего 1 мм, что сопоставимо с параметрами резки на самодельном терморезаке. Ширина пенопластовой плиты, которую можно разрезать на таком станке, достигает 40-50 см, скорость резки 10 см/с.

Пенопласт – востребованный стройматериал, применяемый в качестве утеплителя или декоративной отделки. Несмотря на кажущуюся простоту обработки, его не рекомендуют разрезать инструментом с высокой скоростью вращения режущего элемента, дисковые болгарки и электролобзики не подходят. Основная причина – раскрашивание пенопласта по краям. Для распиливания на части в домашних условиях небольшого объема плит используется тонкая пила или канцелярский нож, во всех остальных случаях целесообразно сделать самому или купить станок с одной или несколькими нитями накаливания.

Для создания аккуратных краев на изделиях используется тонкая раскаленная кромка или струна. Она плавно разрезает пенополистирол в заданном направлении, от ее длины зависят размеры рабочего поля и производительность. Число и характер расположения нитей в станках для резки пенопласта может быть разное: чем их больше, тем выше их эффективность. В продвинутых моделях с возможностью работы в 2D и 3D режимах устанавливается до 12 нагреваемых струн. Согласно инструкции производителей, для обеспечения непрерывного процесса на данном оборудовании достаточно сил одного человека.

Разновидности станков

В зависимости от типа конструкции и производительности все станки разделяются на:

Портативные модели, напоминающие лобзик. Эту разновидность проще всего собрать своими руками.
Станки с числовым программным управлением, предназначенные для резки пенополистирола в больших объемах.

В зависимости от способа обработки выделяют оборудование для продольного или поперечного разрезания и модели для получения сложных фигурных изделий. В разных инструментах двигается либо нить, либо материал.

Обзор популярных моделей

Продукция представлена российскими фирмами, при выборе станка для резки пенопласта учитывается его производительность, возможность регулировки мощности и подключения к компьютерному управлению, размеры рабочего поля и число нитей, все эти данные указаны в инструкции. К популярному полу- и профессиональному оборудованию относят:

Стоимость оборудования и основные характеристики сведены в таблице:

Наименование модели	Номинальная мощность, кВт	Габариты станка, мм	Вес, кг	Цена, рубли
СФР-Стандарт	≤2,5	2400×1250×1200	140	140 000
ФРП-05	≤3	1300×700×1300	75	290 000
СРП-3420 Лист	1,7	2 места: Деревянный каркас 1300×690×490 Картон 340×480×210	90	143 000
СРП–3220 Макси	1,5	2200×1250×1100	97,7	176 000

Изготовления станка своими руками: руководство к действию

Для создания устройства в домашних условиях потребуются: стол, нихромовая нить, трансформатор 220/12 В и реостат или ЛАТР (лабораторный автотрансформатор регулируемый), железные пружины. В качестве опоры могут послужить лист фанеры, ДСП, плиты ОСП, стенки старой мебели. Ширина рабочей поверхности выбирается из учета размера пенопласта, а длина – в 1,5-2 раза больше.

Далее проводится разметка: ориентировочно посередине стола, но на расстоянии не менее 15 см от края устанавливаются стойки для нити накаливания (желательно составить чертеж устройства заранее). В простейшем случае это может быть длинный винт или шпилька, закреплённая гайками, с помощью которых осуществляется регулировка необходимых параметров резки. На одну стойку на требуемой высоте крепится режущая нить. Ко второй – пружина с последующим присоединением все того же элемента накаливания. Она нужна для натяжения струны, так как в процессе нагрева металл расширяется, и она провисает. В качестве натяжителя допускается использование обычного противовеса.

Для резки пенопласта струной или проволокой лучше всего подходят нихромовые сплавы металла. Они применяются в большинстве бытовых приборов – электропечах, фенах, утюгах или продаются отдельно. Нихромовая нить нагревается до температуры 1200 °С без ощутимой потери механических и физических свойств в отличие от обычной стальной или медной проволоки, вложения в этот элемент однозначно окупятся.

Далее осуществляется подключение главного элемента схемы – токоподводящего провода. Выбираются надежные способы соединений: жесткая скрутка, через клеммник или болт. Следует учесть значительную величину протекающего тока, минимальное допустимое сечение – от 1,5 мм 2 и выше. В качестве источника питания используется понижающий трансформатор 220В на 12 В, он необходим для обеспечения безопасной работы при резке материала в домашних условиях.

Схема подключения ИП к самодельному станку простая: первичную обмотку – к розетке, выходные концы трансформатора – последовательно через реостат к нагревающей нити. В идеале используется только ЛАТР. Расчет параметров источника питания невозможен без некоторых знаний электротехники, но в простейшем случае учитывается, что на 1 см длины нихромовой нити толщиной в 1 мм требуется приблизительно 2,5 ватта выделяемой мощности. При умножении длины нити на 2,5 получается искомая величина для источника питания.

На завершающем этапе с помощью реостата или ЛАТРа регулируется температура нагрева нити и подбирается оптимальная скорость подачи материала (от которой в свою очередь зависит толщина разрезания). При необходимости создания своими силами станка для фигурного моделирования изделий из пенопласта схема усложняется. В частности, в чертеж вводят дополнительные нити, перпендикулярные рабочему основанию. Изготовление стола для резки своими руками позволяет значительно сэкономить, ориентировочная стоимость необходимых элементов составляет 10000-12000 рублей, тогда как цена полупрофессионального оборудования достигает 140000.

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.