Řezání polystyrenu tavnou řezačkou: Kompletní průvodce

Polystyren je vyhledávaným materiálem díky své nízké hmotnosti, dostatečné pevnosti a výborným izolačním vlastnostem. Na stavbách jej najdeme téměř na každém kroku, protože nabízí široké možnosti využití. Využívá se při zateplování budov, izolaci potrubí a dutin, modelářství, včelařství a při tvorbě kostýmů, vánočních ozdob, hraček či dekorativních prvků. Patří mezi nejpoužívanější syntetické hmoty a vyrábí se v celé řadě typů - od průhledných až po zpevněné varianty s přísadou dalších materiálů. Běžně se setkáme s expandovaným pěnovým polystyrenem, který slouží například k balení křehkých výrobků nebo k zateplování budov. Oproti minerální vatě se však hůře opracovává, ovšem jen v případě, že k tomu nemáte vhodné nástroje a zařízení.

Proč řezat polystyren za tepla?

Kdo se někdy pokusil řezat pěnový polystyren, například při obkládání stropu obýváku polystyrenovými kazetami, jistě ví, že to není tak jednoduché. Tedy řezat jde snadno, ale ten binec okolo... 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. Při nešetrné manipulaci se však může drolit a vytvářet množství drobných úlomků, které je obtížné uklízet.

Jediným řešením, jak polystyren řezat za studena, je opravdu velmi velmi ostrý nůž (ideálně s výměnnou čepelí). I tak je nutné řezat opatrně a hlavně pomalu. A na řezání silnějších desek a bloků můžete stejně zapomenout. 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.

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. Je však nutné počítat se zdraví škodlivými výpary, které mohou ztěžovat práci v uzavřených prostorách.

Metody řezání polystyrenu

Díky všeobecně rozšířenému používání polystyrenu v dílnách a domácnostech existuje mnoho různorodých metod jeho opracování. Polystyren lze řezat několika různými způsoby, z nichž každý má své pro a proti.

Čtěte také: Truhlářské závrtné matice: Průvodce

Klasické mechanické řezání (nedoporučeno)

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. Obyčejný vysouvací nůž se při práci s polystyrenem snadno otupí a má sklon k vylamování větších kusů materiálu.

Pokud neřežete polystyren často a ve velkém množství, postačí vám k tomu obyčejný odlamovací nůž či 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. 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.

Polystyren lze řezat také přímočarou pilou či úhlovou bruskou s řezným kotoučem. Stejně jako při řezání polystyrenu odlamovacím nožem či ruční pilkou jste limitováni délkou listu pily nebo průměrem řezného kotouče, který má na většině hobby brusek průměr 125 mm. 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. 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.

Ačkoli se dá polystyren řezat i ruční pilou nebo zubní nití, není nic snazšího, než si k práci s ním přizvat termickou řezačku.

Řezání tavnou řezačkou (doporučeno)

Osvědčeným řešením jsou termické řezačky a odporové dráty, které využívají nízké tavné teploty polystyrenu. Díky tomu umožňují vyřezávat i složitější tvary s minimem odpadu.

Čtěte také: Jak používat měkké a tvrdé dřevo

Typy tavných řezaček

  • Na klasickou transformátorovou páječku: 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.
  • Odporový drát v konstrukci: 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.
  • Termické nože (tepelné řezačky): Termické nože, nazývané též tepelné či termické řezačky, jsou nejvhodnějším nářadím pro dělení a vykrajování polystyrenu. 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. Extol aku řezačka s výměnnými nástavci umožňuje snadné řezání, drážkování i tvarování pěnových materiálů jako je polystyren nebo polyethylen. Zahřeje se za pár vteřin, má LED osvětlení pro pohodlnou práci a nabíjí se přes USB-C. Díky praktickému držáku ji lze upnout na stůl a mít obě ruce volné. Je vhodná jak pro domácí kutily, tak i pro školní či kreativní projekty.
  • Odporová řezačka na polystyren: Nejlepšího a nejpřesnějšího řezu docílíte použitím odporové řezačky na polystyren. Konstrukce zařízení je jednoduchá, funkce je založena na principu odporového drátu, kterým prochází proud. Drát se rozžhaví na požadovanou teplotu a polystyrenem poté prochází velmi jednoduše. 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.

Komponenty odporové pily

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).

  • Rám pily: Základem pily je dřevěný rám zhotovený lišt 35 x 5 mm a 30 x 15 mm. 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. Struna se upíná pod velkoplošné podložky pomocí křídlových matic a její výměna je tak velmi snadná. Vzdálenost mezi rameny je u této pily 60 cm s ohledem na rozměry stropních kazet. Napájení struny je přivedeno pomocí dostatečně dlouhé dvoulinky, která je ke struně připojena pomocí kabelových ok pod hlavami šroubů.
  • Řezací struna: Klíčovou součástí pily je řezací struna. Zde existuje několik možností. Asi každého napadne použití odporového drátu. Například firma GES dodává široký sortiment drátů z konstantanu, kanthalu a dalších materiálů pro teploty až 1200°C (tolik stejně na řezání polystyrenu nevyužijeme) 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. 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. Poslední možností, kterou uvádíme spíše pro zajímavost, je použítí struny do kytary.
  • Napájecí zdroj: 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. Výše popisovaná pila byla nejprve napájena z laboratorního zdroje 20V/2A s proudovým omezením. V pile byla použita ocelová modelářská struna o průměru 0,3 mm. Výkon pily byl ale dost malý a řezání bylo pomalé. 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. Regulátor je postaven podle schématu v článku řídící jednotka malého céóčka. Vlastní pila je zapojena místo motoru M. Jedinou změnou v zapojení je použití jednoduchého stabilizátoru se zenerovou diodou namísto původního stabilizátoru s obvodem 7812. Zenerka byla použita proto, že se využila i odbočka 5V na trafu a při tomto napětí by integrovaný stabilizátor již nefungoval. 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. Pochopitelně by zdroj mohl být třetinový, ale když už byla k dispozici i hotová skříňka... Kromě původní skříňky byla využita i původní ručková měřidla. Sice to pro praktické použití nemá skoro žádný význam, ale je to efektní.

Výhody plynulé regulace výkonu

Mohlo by se zdát, že plynulá regulace odporové pily je spíše luxusem, než praktickou vlastností. Ale není tomu tak.

  1. Přispívá k delší životnosti (zejména ocelové) struny. Lze 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.
  2. 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.

Na následujícím obrázku je ukázka práce s pilou. V tomto případě je pila osazena ocelovou strunou o průměru 0,6 mm a řeže jemnozrnný polystyren při nastavení zdroje na 10V a cca 70% výkonu. Strunou prochází proud cca 6A. Struna musí 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.

DIY řezačka polystyrenu

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.

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.

Čtěte také: Exteriérové aplikace modřínových latí

Další užitečné tipy pro práci s polystyrenem

  • Při řezání nožem voskujte čepel například otřením o svíčku. Řez bude o něco hladší a půjde lépe provést.
  • Úzké otvory můžete vypálit v polystyrenu zabodnutím rozžhaveného hřebíku.
  • 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.
  • Tip: Polystyren je možné upravovat také broušením.
  • Pro vzájemné spojení polystyrenových desek je můžete slepit dohromady. Zabráníte tak roztažení a utěsníte izolační vrstvu polystyrenu. Pro lepší přilnavost doporučujeme pokud možno použít polystyrenové desky s podobnou zrnitostí. Lepidlo nesmí obsahovat rozpouštědla. Pro venkovní oblasti navíc platí: lepidlo musí být vodotěsné. Ve vnitřních prostorách se uplatňují univerzální lepidla bez rozpouštědel, lepidla ve spreji a lepidla na dřevo.
  • Tip: Pro lepení polystyrenu na dřevo byste měli dřevo nejprve penetrovat. Pro zachování prodyšnosti dřevěných vláken doporučujeme místo polystyrenu přírodní izolační materiály.

tags: #řezání #polystyrenu #svářečkou #návod

Oblíbené příspěvky: