2010.09.30-2012.04.20 – Odporová řezačka polystyrenu

2010.09.30 – Řezačka polystyrenu – první pokus

Každý modelář ji má ale koupit se ale nedá – ne, ne není řeč o nějaké závažné duševní poruše. Řeč je o odporové řezačce polystyrenu.
I já jsem zatoužil vlastnit toto udělátko a vyrábět křídla jako na běžícím pásu. K tomu ale bude dlouhá a klikatá cesta, celá křivá, klouzavá a plná hnusných temných odboček.

Podle jakéhosi návodu ze starého Modeláře jsem nejdříve vyrobil rám samotné pily. Věc je celkem jednoduchá – jeden delší smrkový hranolek 30×20-1100 a dva kratší 20×20-600. Spojeny jsou pomocí šroubů na spojování sektorového nábytku. Drát je sevřen na obou koncích mezi sestavu šroubů, podložek a matic. K nim se proud prozatím přivede kablíky s krokodýlky.
Napínání je řešeno úplně stejně, jako u klasické rámové pily na dřevo – tedy nekonečné oko ze špagátu napínané pomocí zkrutného „lízátka“. V tomto případě je pro pokus použita polovina pojezdu do šuplíku.

Druhou částí každé řezačky je zdroj. Já prozatím nic nemám a tak jsem jen tak zkusmo použil obstarožní nabíječku 8-mi článkových NiCd baterií, kterou mi za hlubokého míru postavil jeden můj ochotný prastrýc.

První pokus dopadl dle očekávání – drát hřál asi tak, jako dobré vlněné ponožky.

2010.10.10 – Odporová řezačka – nový zdroj

Proběhl lehký upgrade řezačky.

Aby se daly řezat klasické fasádní desky PS, tak jsem musel posunout obě ramena až na konec středového trámce – mezi rameny je tedy nově 1100mm.

Kabely nejsou tentokrát připojeny pomocí krokodýlků, ale pomocí vidliček stažených mezi matice.

Výrazný pokrok nastal v oblasti proudu – už na to mám dospělý zdroj. Sice jen zápůjčka, ale aspoň se zjistí, jestli to bude vůbec řezat.

Možnosti zapojení byly tyto:

U [V]	I [A]	P [W]
2	1	2
6	2,4	14,4
8	2,9	23,2
12	3,4	40,8
14	3,6	50,4

Řekněme, že na poslední zapojení to už předvádělo něco, co by se dalo nazvat „horkým drátem“. Při testu jsem s tím (velice neuměle) odřízl konec desky po celé šířce. Z tohoto řezu jsem ale neměl úplně dobrý pocit. Pravou použitelnost se dozvím, až při řezání jádra křídla.

2010.10.16 – Odporová řezačka – příprava šablon

Toto je celkem důležitá část. Sice úplně nesouvisí se samotnou řezačkou, ale s řezáním ano. Šablony jsou vyříznuty na CNC plotru z jednostraně bílého MDF – klasická záda skříněk.

Tvar šablon je takový, že obsahují spodní i horní poloviny profilu. Drát se tedy nejprve vede po horní straně profilu, přejede se přes náběžku a pokračuje se po spodní straně profilu. Simuluje to tedy vlastně CNC řezání pomocí horkého drátu. Sám jsem zvědavý, jestli to dám „z ruky“ stejně dobře, jako to CNC (…no – iluze si nedělám…).

2010.10.17 – Odporová řezačka – Sestava pro řezání polystyrenových Křídel

Současnou sestavou odporové řezačky jsem tak akorát oddělil desky od sebe a nařezal na potřebné díly. Už teď vím, že to chce silnější zdroj.

Prozatím jsem tedy pořídil v Baumaxu 4 lamino přířezy a mezi ně vlepil PS desky – obšlehnuto od ZaMiho z Mojehobby.cz, sevřeno svěrkami.

2012.04.10 – Odporová řezačka – dokončení první verze

Už zhruba před rokem jsem si sestrojil jednoduchou odporovou řezačku pro řezání polystyrenu.

Dráty problém nejsou – mám vcelku dobrý přístup k drátům menších průměrů. Po několika testech jsem zvolil drát o průměru 0.45mm.
Problémem byl zdroj. Z důvodu nechutě investovat příliš financí a času jsem zdroj řešil různými půjčkami od kolegy radioamatéra. Ten mi sice jeden zapůjčil, ale po testech bylo jasné, že je na tuto aplikaci slabý. Naštěsí se rušily nějaké sklady, kde se povalovalo spousta nepotřebného harampádí – například naprosto luxusní 24v trafo, včetně ještě luxusnějšího krytování. A kolega radioamatér mi sestavil stavebnici triakové regulace na vstup do tohoto trafa.

Z časových a jiných důvodů hottwire zůstal ležet v úložném prostoru postele a dostalo se na něj až teprve dnes. Co bylo jasné hned bylo to, že je nutno úplně změnit napínání – původní zamotaný špagát prostě nefunguje. Zakoupil jsem tedy 2 závitové tyče M4, křídlové matice, podložky a maticovou spojku M4. Drát je tentokrát sevřen jen jednou maticí mezi dvě podložky a pak se teprve celá sestava vsune do otvoru a přitáhne křídlovkou – montáž je teď o mnoho lepší. Po přitažení napínáku drát krásně zvoní. Došlo také na zdroj a instalaci regulátoru do jeho útrob. Triaková regulace na vstupu – ZDE.

Teď mám dvojnásobek výkonu, než v předchozím případě – to musí řezat, jako nůž máslo.

2012.04.12 – Odporová řezačka – Test funkčnosti zapojení

Pro testování jsem koupil 2 desky fasádního polystyrenu. „Modrý“ EPS 50 Z, 29CZK, 281g a „zelený“ EPS 70F, 32CZK, 317g.

Rozdíl hmotnosti není výrazný – jen 36g na celé desce. Pokud budu předpokládat, že z jedné desky vyřežu 2 poloviny křídla, každou s dvěmi okraji – to je 6 dílů. A dejme tomu, že budou mít všechny díly stejný objem (nepravděpodobné, ale z něčeho vycházet musíme), tak je to rozdíl na polovinu křídla jen 6g (36/6). Rozdíl v hmotnosti je tedy zanedbatelný, avšak rozdíl v pevnosti je velký. Modrá deska je evidentně méně pevná – na omak je jako houba. Na testy tedy použiji tu levnější – zelenou.

Sestavu jsem připravil, regulaci dal do nuly, pomodlil se a zapojil do zásuvky. Rána se nekonala – vše fungovalo „na první škrábnutí“. Postupným otáčením potenciometru regulátoru jsem v polovině jeho dráhy dostal na drátu teplotu, při které už docházelo k dělení materiálu, po drobném zvýšení teploty již drát řezal materiál „jako máslo“. To nastalo těsně za polovinou dráhy potenciometru, což je dostatečná rezerva i pro tvrdé pěny.

Tímto je podle mě řezačka funkčně hotová. Dalším krokem musí logicky být stůl s padacím ramenem a kladkami pro povýšení „ruční“ řezačky na „automatickou“.

2012.04.14 – Odporová řezačka – upgrade na automatickou odporovou řezačku (AOR)

Návod na tento princip je na internetu na francouzských stránkách ZDE, ZDE a ZDE. Jeden modelář dle tohoto postupu zhotovil AOR také – ZDE a ZDE. To video je poučné – na Youtube ZDE.

Postupný návod na výrobu vychází na pokračování v těchto dnech v časopisu MHM.

Po zhlédnutí všech podkladů jsem se rozhodl jít cestou „padajícího ramene“, ale s několika úpravami. Předně půjdu do poněkud skladnější varianty – a to do varianty rozebratelné. Z tohoto důvodu jsem pořídil 2m duralového účka 20×15 (za 166CZK). Z něho jsem nařezal 5 dílů dlouhých 80mm. Ze dvou spojených šrouby je kloub další tři se závity a šrouby M4 slouží jako nastavovací pro vlasec 0.5mm. Desku lamina jsem použil tu, která se mi již delší čas válela doma z rozebraného stolu. Fixace táhel je obšlehnutá z internetu – omotat kolem ramene a pojistit svěrkou – není nic jednoduššího. Největší nápor pro moji šedou kůru bylo zhotovení kladek pro vedení táhel. Pomohla moje pověstná lenost. Připevnil jsem nastavovací kusy úček do předpokládaných poloh na desce a koukám – ony by se ty závity daly využít jako kladky – takže: nejlepší kladka je žádná kladka.

Šablony jsem připravil v CADu a vytiskl. Každá šablona je opatřena náběhem a výběhem v délce 30mm s koncovými dorazy, aby se drát zastavil a nespadlo mi to celé na nohu. Přilepeno kontaktním lepidlem ve spreji na karton o tloušťce 1mm. Uvidíme, jak to bude fungovat. Šablony jsem poté vystřihl nůžkami.

Pro upevnění šablon jsem vyrobil ze 2mm špic do kola přibližně 100mm dlouhé zahrocené jehly. Šablony mají příslušné otvory.

Desku polystyrenu jsem připevnil 8-mi kusy oboustranky ke stolu a začal laborovat s délkou táhel, háčku na koncích vlasců atd. Zítra přijde na řadu test automatického řezání.

2012.04.15 – Odporová řezačka – test automatického režimu

V místě, kde je řezačka teď jsem neměl žádný nábytek, která by se dal použít pro zavěšení. Takže jsem využil stativ – i z tohoto důvodu není žádné video. První automatický řez proběhl celkem uspokojivě.

Co se povedlo:

1. Celkem kupodivu fungovaly moje zjednodušení. Posun drátu po papírové šabloně je OK
2. Teplota drátu je v pořádku – výkonu je dost.
3. Jako funkční se ukázalo vedení vlasce bez kladek – jen s využitím vedené v závitu M4.
4. Závaží použité na konci má jen 250g (místo doporučovaného 1kg) a přesto to stačí.
5. Funguje návrh šablon v PC. Tam jsem také velmi jednoduše otočil koncový profil tak, aby měl negativ 5mm

Co se nepovedlo:

1. Je špatně návrh šablon. Pokud k profilu přidám náběhy a výběhy v kořenovém žebru 30mm a na koncovém stejně, tak se pak při nastavování délek táhel nedají tyto zarážky využít jako koncové body. Délky výběhů musí respektovat úkos křídla.
2. Bude také dobré přidat na konce drah v šablonách malé zoubky i dolů a to kvůli fixaci drátu před startem – takto si tam drát jezdí, jak chce. Papírové šablony jsou použitelné, ale jen za cenu vylepšení podepření výběhových a náběhových částí – šablony se zde kroutí.
3. Upevnění šablon jen na jehly je nedostatečné. Jehlice v materiálu moc nedrží a šablony mají snahu se vyvracet – chce to je přilepit UHUPorem.
4. Oděvní háčky na konci vlasce nejsou dobré – bude to chtít použít krokodýlky se zoubky tak, aby se neposunovaly po drátě

A jak nakonec dopadl výřez?

Horní stranu jsem ještě včera řízl ručně – bez automatiky, kvůli porovnání. Ta dopadla očekávaně. S tahem jsem na straně kořenového žebra otálel a na koncovém spěchal. Celkově jsem na pilu moc tlačil – byl patrný celkem velký průvěs drátu. I z tohoto důvodu se mi ve středové části podařilo vytvořit autostabilní konec – drát tedy vyjel nahoru. Ve středové části hloubky v krajní polovině je vidět, jak se mi drát nadzvedl.

Spodní strana řezaná automaticky je o něco lepší. Také je tam jeden hrb, ale to je z důvodu zaseknutí se drátu – na chvíli se řez zpomalil a došlo k drobnému propalu. Toto však nebylo šablonou – ta je v pořádku. Na řezu jsem však našel takové drobné tvrdé nápečky materiálu. Vystupují jakoby nad povrch a jsou velké tak 5mm². Nevím, čím jsou způsobeny – zeptám se chytřejších hlav.

Celkem si však myslím, že by i z tohoto testu šlo udělat vcelku obstojné křídlo – ty hrby nejsou nijak výrazně vysoké.

2012.04.19 – Odporová řezačka – Šablony

Po poslední zkušenosti s řezáním jsem dal řeč se Zdeňkem. Kupodivu mi to celkem pochválil – je tolerantní. Co se týče nápečků, tak jsem si dobře prohlédl surovou desku a zjistil jsem, že je má taky. Je to vždy tak, že v místě kde je ten nápeček je přes celou šíři desky propal (drážka). Takže toto řešit nebudu – ve výrobě ty desky opracovávají stejným způsobem.

Nejdříve jsem upravil šablony. Prvním krokem bylo odebrání 1mm z tloušťky profilu pro balzu. Při prvním návrhu jsem počítal s propalem od drátu – tak jak jsem se dočetl na internetu. Toto se mi bohužel zatím nepotvrdilo, takže jsem musel odebrat na šablonách. Tím mi zmizelo asi 10mm délky v oblasti odtokovky. Normálně se polotovar řeže v místě konce výřezu (na prvním obrázku je to ta plná svislá čára). Já to tam však nechám – alespoň bude podpora pro balzu v místě odtokovky a nebudu muset kontrolovat přímost.

Mnohem důležitějším úkolem bylo najít způsob, jak dostat jednoduše, rychle a levně šablony, které by měly obstojnou životnost – tedy alespoň na 2 poloviny křídla. Vyzkoušel jsem test prosycení hrany řídkým sekunďákem s kartonem 1mm. Očekávané zpevnění hrany se dostavilo, tak jsem zkusil říznout. Katastrofa! Prstolep se od drátu začal pálit a spolu s ním se začal opalovat i papír – takže tudy cesta nevede.

Abych zvýšil tuhost šablon, mohu ještě použít karton o tloušťce 2mm. Ten jsem ze začátku nechtěl použít – už nejde stříhat nůžkami tak, aby byla po střihu pěkná hrana. Jediná šance, jak jej dělit je ho řezat skalpelem. Nejprve se pevnou rukou podél čáry řezu řízne první (vodící) řez do hloubky pár desetin a pak se to na několik říznutí oddělí. Řez je krásně hladký, drobné chybky jdou jednoduše opravit šmirglem. Teď je ovšem na řadě jak ochránit a zpevnit hranu. Já jsem použil samolepící hliníkovou fólii. Tloušťka je 0.06mm (0.05 je hliník – zbytek je lepidlo). Z Pásky nařežeme proužky s šířkou 3mm, tak aby na každé straně přesahovaly hranu, sloupneme krycí fólii a přilepíme. Hranou šablony přejedeme přes hranu stolu, aby se páska pěkně přilepila k papíru, boky hliníku přehneme přes kraj a je to.

2012.04.20 – Odporová řezačka – Ostrý test

Kdysi jsem výhodně pořídil trup a směrovku modelu Twister 210 SE. Model původně vyráběla firma S2G. Poslední zbytky informací na internetu jsou ZDE. ZDE a ZDE. To důležité co se týče křídla, tam ale je: profil S 3021, rozpětí 2100mm, hloubka křídla v kořeni lze odměřit na modelu -168mm. A z plochy křídla 30,5dm2 lze získat i koncovou hloubku křídla – tedy 134mm.
Rozměry jsou jasné, šablony nachystané, jde se na to! Sám jsem zvědav, jak budou fungovat ty šablony s nalepenou hliníkovou páskou. Takže nejdřív rozdělení desky na 2 stejné přířezy o tvaru půdorysu budoucího křídla.

Drát nechtěl klouzat po šabloně, zadrhával, povrch byl zvlněný. Na krajích desky jsem nalezl vytrhaný materiál – jasný důkaz, že se v tomto místě drát příliš ochlazoval stykem s hliníkovou páskou.
Přiznám se, že jsem o tom na internetu již něco četl, ale vždy to bylo v souvislosti s kovovými šablonami. Nevěřil jsem, že to může mít stejný efekt i s hliníkovým páskem tlustým 0.05mm! Nevěřím nikomu a své vlastní špatné zkušenosti si chci protrpět sám….

Se stejnými šablonami jsem zkusil říznout s automatickým posuvem drátu, abych poznal jestli to nebylo jen rukama. Vzal jsem k tomu zbytek toho horšího – testovacího materiálu. Výsledkem bylo ještě větší vytrhání a větší propaly přes šířku křídla, než ručně. Hliník musí dolů – ostrý řez bude jen s 2mm papírovými šablonami.

Na desku jsem oboustrannou izolepou přilepil přířez polystyrenu (tentokrát sice stejný počet, ale 1/4 plocha), napíchal šablony, pomodlil se a zapnul zdroj. Drát jsem vyndal ze zarážek a pustil po šabloně. Řez jako máslo. Místo horní šablony jsem nasadil šablonu pro vyříznutí drážky pro uhlíkovou trubku. Na konci jsem trochu propálil, ale i tak je to OK. Řez spodku profilu už byl takřka rutina. Hmotnost levé poloviny jádra je 14g. Pravá polovina se řeže obráceně – od náběžky. Na první pohled je poznat, že už jsem to dostal do ruky – i drážka pro trubku je daleko lepší. Hmotnost pravé poloviny – 14g.

A jak dopadly šablony? Na povrchu, kde byl styk s drátem, není nic poznat –  žádné opaly, žádné zuby. Tyhle šablony by vydržely minimálně ještě několik řezů – teď jsem s nimi spokojen.