Řezání polystyrenu autobaterií: Kompletní průvodce a návod na výrobu odporové pilky

Polystyren je fantastický materiál, ze kterého lze vyřezat jakýkoli tvar. Díky své nízké hmotnosti, dostatečné pevnosti a výborným izolačním vlastnostem je polystyren vyhledávaným materiálem. Využívá se při zateplování budov, izolaci potrubí a dutin, modelářství, včelařství a při tvorbě kostýmů, vánočních ozdob, hraček či dekorativních prvků. Na stavbách jej najdeme téměř na každém kroku, protože nabízí široké možnosti využití. Polystyren je v dnešní době nejrozšířenějším a nejpopulárnějším tepelným izolantem. Není divu, jelikož se jedná o materiál s výbornými tepelně-izolačními vlastnostmi, kromě toho se jedná o nejlevnější tepelnou izolaci. Výjimkou není ani jeho nízká hmotnost, jednoduchá manipulace a montáž na zateplovanou konstrukci.

Při nešetrné manipulaci se však může drolit a vytvářet množství drobných úlomků, které je obtížné uklízet. Při nevhodném řezání polystyrenu je totiž pravděpodobné, že naděláte nepořádek a řez nebude rovný. Oproti minerální vatě se však hůře opracovává, ovšem jen v případě, že k tomu nemáte vhodné nástroje a zařízení.

Nejčastější metody řezání polystyrenu

Díky všeobecně rozšířenému používání polystyrenu v dílnách a domácnostech existuje mnoho různorodých metod jeho opracování. Řezání polystyrenu se nevyhnete především při zateplování fasády domu či podlahy na zemině. Polystyren lze řezat několika různými způsoby, z nichž každý má své pro a proti.

1. Řezání nožem nebo pilkou

• Odlamovací nůž: Nejjednodušší metodou je prosté krájení čepelí - kuchyňským nožem, skalpelem nebo odlamovacím nožíkem. Tato provizorní metoda je vhodná pouze pro rovné řezy. Nevýhod takového postupu je hned několik. Krájení za sucha provází nepříjemný skřípavý zvuk a břit nože se velmi rychle v polystyrenu tupí, takže musíte neustále ostřit nebo vyměňovat čepel. Použití odlamovacího nože je o něco efektivnější, ovšem nelze s ním přesně řezat desky o větší tloušťce. Hodí se tak na řezání polystyrenu menších tlouštěk například na zateplení ostění oken, dveří apod.
• Ruční pilka: Pokud neřežete polystyren často a ve velkém množství, postačí vám k tomu obyčejná pilka. Pilku ale používejte s jemnými zuby. Vhodná je například pilka na železo. Pilou na dřevo s velkými zuby sice také polystyren uřežete, řez však bude roztřepený a naděláte spoustu nepořádku.
• Přímočará pila: Přímočará pila vybavená speciálním plátkem určeným na měkké materiály výrazně usnadní řezání polystyrenu. Tyto plátky mají upravené ozubení, které redukuje vytrhávání materiálu a zároveň lépe zvládá teplo vznikající třením. Jsou obvykle zhotoveny z uhlíkové oceli, což pomáhá udržet ostří v dobrém stavu po delší dobu.
• Multifunkční vibrační pila (Multi-Cutter): Další možnost nabízí multifunkční vibrační pila, často označovaná jako Multi-Cutter, která je k dostání i v akumulátorové verzi. Díky rychloupínacímu systému lze vyměnit list během několika sekund. Segmentový pilový kotouč určený pro měkké materiály se postará o přesné řezy i v rozích nebo při vykrajování tvarů.

Při řezání klasickou pilkou, nebo nožem z polystyrenu odletují kuličky na všechny strany. Kuličky se navíc pěkně elektrizují a třeba na koberci pak drží jako přilepené a ne a ne je dostat pryč. Nehledě na to, že samotný řez vypadá příšerně.

2. Řezání za tepla (odporovým drátem)

Mnohem lepší je řezání za tepla. K tomu obvykle slouží tzv. odporová pila. Místo pilového plátku je v pile upnutá struna z odporového nebo ocelového drátu, která je připojena na zdroj napětí a proudu. Průchodem elektrického proudu dojde k ohřátí struny a ta pak proniká polystyrenem jako nůž máslem. A co je hlavní: je to rychlé a bez jakéhokoliv bince kolem. Žádné piliny, žádné kuličky, prostě nic než čistý řez. Žhavá čepel za vás odvede všechnu práci a nezanechá po sobě nepořádek.

Čtěte také: Řezání překližky laserem

Osvědčeným řešením jsou termické řezačky a odporové dráty, které využívají nízké tavné teploty polystyrenu. Díky tomu umožňují vyřezávat i složitější tvary s minimem odpadu. Je však nutné počítat se zdraví škodlivými výpary, které mohou ztěžovat práci v uzavřených prostorách.

Jedním z rozšířených způsobů je řezání odporovým drátkem, kterým prochází proud. Drát je buďto napnut v pevné konstrukci nebo namísto listové čepele na rameni pilky. Pod proudem se rozžhaví a polystyren krájí tavením, aniž by se ho dotýkal. Tento způsob ale není vhodný pro každého, neboť vyžaduje jistý cvik v rychlosti řezání a především v nastavení kombinace správného proudu, délky i tloušťky drátu a tím i jeho teploty.

Typy odporových řezaček:

• Ruční tavné řezačky (odporové dráty či termonože): Tyto řezačky slouží nejen pro řezání desek tloušťky až 250 mm, ale lze je využít i pro vyřezávání různých prostupů, drážek, nepravidelných tvarů apod. Udržují si stabilně vámi nastavenou teplotu, takže při práci nikdy nevychladnou. Další výhodou řezaček jsou vyměnitelné čepele a planžety. S různými nástavci tak můžete nejen řezat, ale i provrtávat kruhové otvory nebo drážkovat. Řezačky nevyužijete jen na tvarování a zpracování polystyrenu a polypropylenu.
• Stolní tavné řezačky: Umožňují řezat polystyrenové bloky až do výšky 35 cm a šířky 105 cm. Vzhledem k tomu, že maximální délka polystyrenových desek je 100 cm a výška zpravidla do 250 - 300 mm, lze na takového řezačce řezat prakticky veškeré dostupné polystyrenové desky.

Nespornou výhodou řezačky na polystyren je to, že lze tímto způsobem docílit přesného a rovného řezu bez roztřepených okrajů. Odporovou řezačku na polystyren využijete především tehdy, když pracujete s polystyrenem často, nebo když zateplujete velkou plochu.

3. Další metody

• Páječka s měděným očkem: Na klasickou transformátorovou páječku můžete místo hrotu připevnit očko z měděného drátu o průřezu 1,5 - 2,5 mm². Rozžhaveným očkem drátu lze sice polystyren či polypropylen tavit a tvarovat řez, nevýhodou je však produkovaný kouř a nepříjemný zápach páleného plastu.
• Vykrajování horkými formičkami: Různé ozdoby a unikátní tvary můžete vykrajovat nažhavenými kuchyňskými formičkami. Stačí zatlačit jejich ostrou hranou na polystyren, dokud vykrajovací formička neprojede na druhou stranu materiálu.
• Broušení: Polystyren je možné upravovat také broušením.

Návod na výrobu odporové pilky na polystyren

Pokud se vám nechce utrácet za drahé stolní přenosné řezačky, ale přitom vyžadujete přesnost práce, můžete si řezačku na polystyren vyrobit svépomocí. Stačí být zručný a mít alespoň základní znalosti z elektrotechniky. K sestrojení primitivní řezačky vám postačí odporový drát, pár dřevěných prkýnek a zdroj elektrické energie.

Jiří Holý z Českých Budějovic nabídl před časem čtenářům Receptáře návod, jak vyrobit odporovou pilku na polystyren a kterým zdrojem topný řezný drát napájet. Dále popisovaná pila vznikla právě pro potřeby řezání obkládacích kazet o rozměru 50 x 50 cm. Ovšem její využití je mnohem širší, například v modelářství, výtvarnictví či reklamě (vyřezávání velkých písmen).

Čtěte také: Stojan na řezání dřeva PROFIHOLDER

Potřebné materiály a nářadí:

• Dřevěná destička (cca 30 x 30 cm), nebo dřevěný rám zhotovený z lišt (např. 35 x 5 mm a 30 x 15 mm)
• Kousek hliníkového plechu (pro konstrukci "pily")
• Odporový drát ze starého výkonového rezistoru, ocelová struna o průměru cca 0,3 mm (nebo odporový drát z konstantanu, kanthalu o průměru 0,18 - 1,2 mm)
• Zdroj elektrické energie (např. autobaterie nebo laboratorní zdroj)
• Rezistor 4 - 5 Ω (pokud používáte ocelovou strunu)
• Šrouby s matkami, podložky, křídlové matice
• Měděný drátek o ∅ 1 mm
• Keramická tyčka se svářecími odpory
• Gumička a provázek (pro napínání struny u rámové pily)
• Nářadí pro práci se dřevem a kovem (vrtačka, pilka, nůžky na plech apod.)

Postup výroby:

Základem pily je dřevěný rám. Pila tak připomíná klasickou dřevěnou rámovou pilu používanou truhláři. Také princip napínání je stejný. Oproti truhlářské pile, která se napíná zkrucováním sisalového provazu, slouží zde k napínání gumička, kterou je nastaven provázek spojující obě ramena. Napínání provazem by na strunu o průměru několika desetin milimetru bylo přeci jen dost. Na druhou stranu je stálé napínání nutné, neboť se struna při zahřívání protahuje a naopak. Proto je jedno z ramen pevné a druhé se volně otáčí kolem středového čepu. Díky dřevěné konstrukci není nutné řešit odizolování struny. Zároveň je pila velmi lehká.

1. Konstrukce pily:
   • Základem je dřevěný rám nebo destička.
   • Pokud použijete destičku, plíšek z jedné strany pevně přidělejte k okraji destičky.
   • Hliníkovou konstrukci pily ohněte.
   • Struna se upíná pod velkoplošné podložky pomocí křídlových matic a její výměna je tak velmi snadná.
   • U rámové pily je vzdálenost mezi rameny u popsané pily 60 cm s ohledem na rozměry stropních kazet.
2. Montáž odporového drátu:
   • Ke krajní objímce připevníme měděný drátek K o ∅ 1 mm, který pokračuje ke konci tělíska, proto pro něj vypilujeme drážku.
   • Tělísko s navinutými odpory provlékneme deskou, nastrčíme na šroub H, dorazíme zpět, zajistíme objímkou G, ke které připojíme druhý konec měděného drátu K (jako překlenutí).
   • Pod další podložku utáhneme topný řezací drát F.
   • Drát potom napněte a zajistěte, aby jeho druhý konec držel na destičce. Tip: Aby byl odporový drát neustále napnutý, nelze jej napevno upnout na obou stranách. Napevno jej upněte pouze na jedné straně a na druhé straně drát přehoďte přes kladku a zavěste na něj závaží. Jakmile se drát zahřeje, vlivem teplotní roztažností se zvětší i jeho délka a závaží na kladce vykompenzuje toto prodloužení.
3. Napájení:
   • Odporovou pilu je nutné napájet z poměrně výkonného zdroje proudu. Je přitom jedno jestli použijete střídavý, nebo stejnosměrný proud.
   • V závislosti na typu, délce a průměru struny se volí napájecí napětí v rozmezí 5 - 30V a proud od 1 do 10A.
   • Pro vás stačí vynásobit napětí baterie a protékající proud (např. 6V x 3A = 18 W).
   • Pokud použijete ocelovou strunu, je nutné do obvodu zařadit rezistor 4 - 5 Ω, aby vydržel 20 Watt [W].
   • Napájení struny je přivedeno pomocí dostatečně dlouhé dvoulinky, která je ke struně připojena pomocí kabelových ok pod hlavami šroubů.
   • Při delším provozu se zahřívají srážecí odpory, proto je lépe asi po čtvrthodině nechat řezačku vychladnout. Drobné větrání umožňují nožičky N nasunuté do otvorů v rohových sloupcích.
4. Elektrické zapojení a regulace:
   • Základem zdroje pro pilu je zařízení, které původně sloužilo jako napájecí zdroj pro galvanizaci v nějaké laboratoři. Kromě skříňky s krásně archaickými ručkovými měřidly obsahoval zdroj kvalitní transformátor se sekundárem 10V/10A s odbočkou 5V, který se ukázal jako ideální pro řezačku polystyrenu.
   • Původní regulace pomocí výkonových rezistorů byla nahrazena plynulou pulsně šířkovou (PWM) regulací s obvodem NE555.
   • Zdroj tak má dva přepínatelné rozsahy (5V a 10V) a na každém rozsahu lze výkon regulovat v rozmezí cca 5 - 95%. Lze tak používat různé typy a průměry řezacích strun.
   • Plynulá regulace odporové pily přispívá k delší životnosti (zejména ocelové) struny a umožňuje nastavit optimální výkon pro danou strunu. V žádném případě se ocelová struna nesmí rozsvítit do červena. Oproti ovládání pily stylem ZAP/VYP je mnohem šetrnější zapnout zdroj se staženou regulací a na požadovaný výkon pomalu vytočit potenciometr regulátoru. Naopak před vypnutím je vhodné pomalu stáhnout regulaci na minimum a teprve poté vypnout zdoj.
   • Regulaci výkonu využijeme i při řezání různých druhů polystyrenu. Existuje polystyren hrubozrnný s velkými kuličkami, na který stačí menší výkon. Při velkém výkonu pily vzniká široká řezná spára a řez je nepřesný.

Volba řezací struny:

Klíčovou součástí pily je řezací struna. Zde existuje několik možností.

• Odporový drát (konstantan, kanthal): Například firma GES dodává široký sortiment drátů z konstantanu, kanthalu a dalších materiálů pro teploty až 1200°C o průměrech od 0,18 až 1,2 mm. Použití těchto drátů je možné a ani jejich cena není nijak závratná. Pohybuje se okolo 20 - 40,- Kč za metr drátu (dráty se většinou prodávají po metru). Vhodný materiál a průměr drátu je nutné zvolit na základě parametrů napájecího zdroje, který máte k dispozici. V popisku každého drátu je uveden i jeho měrný elektrický odpor na jeden metr. Obvykle se používá průměr okolo 0,5 mm.
• Ocelová struna: Další možností je použití obyčejné ocelové struny, kterou koupíte například v modelářských prodejnách za cenu okolo 10,- Kč. K dostání jsou obvykle struny o průměru od 0,2 do 1,0 mm. Kromě snadné dostupnosti a láce má ocelová struna výhodu v tom, že se méně protahuje při ohřívání.
• Struna do kytary: Poslední možností, kterou uvádíme spíše pro zajímavost, je použítí struny do kytary.

Tipy pro řezání s odporovou pilkou:

• Uchopte pevně váš polystyren a pomalu posouvejte. Nechte drát projíždět skrz materiál. Pootáčejte, jak je libo, tvarujte, řežte!
• Silueta zvířete, lebka, písmenka, nebo třeba figurka vojáka? Tvořit můžete jakýkoliv obrázek. Pokud chcete dosáhnout co nejlepšího výsledku, bude dobré, když si obrázek předpřipravíte na šablonu a jen obtáhnete drátem. Stačí si šablonu vystřihnout ze čtvrtky a na polystyrén nalepit.
• V případě jemnozrnného polystyrenu s ocelovou strunou o průměru 0,6 mm a nastavením zdroje na 10V a cca 70% výkonu (proud cca 6A) by struna měla polystyrenem procházet hladce bez zadrhávání, jako nůž máslem. Příliš široká spára značí zbytečně velký výkon (teplotu struny).
• Při řezání obkládacích kazet je ideální pilu se staženým regulátorem položit na kazetu položenou přes hranu stolu a přidáním výkonu nechat strunu vlastní vahou pily projet materiálem. Řez je pak krásně rovný, kolmý a čistý.
• Obecně je řezání s odporovou pilou naprosto čisté, bez jakýchkoliv odletujících nečistot.

Bezpečnost a doporučení

Řezání a opracování polystyrenu není fyzicky namáhavé, ale vzniká při něm velké množství drobných částic. Proto je vhodné pracovat v dobře větraném prostředí a u delší práce sáhnout po respirátoru. Ačkoli je polystyren měkký, rychle otupuje řezné nástroje.

Při řezání nožem voskujte čepel například otřením o svíčku. Řez bude o něco hladší a půjde lépe provést. Polystyren nesákne vodu. Úzké otvory můžete vypálit v polystyrenu zabodnutím rozžhaveného hřebíku.

Srovnání metod řezání polystyrenu

Ať už zateplujete podlahu na zemině, fasádu, plochou střechu či cokoli jiného, s největší pravděpodobností k tomu použijete polystyren. Jelikož si mnoho lidí zatepluje dům svépomocí, často zjišťují možnosti, jak řezat polystyren. Nezapomeňte na důležitost bezpečnosti práce a dostatečného větrání při práci s polystyrenem.

Čtěte také: Přesné řezání OSB desek

tags: #řezání #polystyrenu #autobaterií #návod

Oblíbené příspěvky:

• Jak chránit OSB desky venku?
• Klíč k dokonalé podlaze: Penetrace podkladu
• Současnost WPC v ČR
• vše o XPS 100mm
• Jak na elegantní interiér s bílými obklady a fialovou