Cortadora de espumas con hilo caliente

Warning: Esta información no me compromete de ninguna manera, dicho de otro modo, si la sigues y te electrocutas o achicharras es tu problema :-) . Este montaje es peligroso e implica usar corriente a 220V. Yo recomiendo llevar gafas protectoras en prácticamente todos los trabajos de bricolaje, los ojos se dañan con mucha facilidad. Unos guantes de goma fina también son de mucha ayuda. En general la mejor protección suele ser el sentido común y poner toda la atención en lo que uno está haciendo.

Introducción

Después de varios intentos chapuceros, me he decidido a hacer una cortadora de hilo caliente en condiciones. El objetivo es poder cortar poliespan (poliestireno expandido), poliestireno extruido, espuma de poliuretano, gomaespuma y materiales viscoelásticos.

Léase con acento vasco: así que amigos hoy vamos a hacer una cortadora de hilo caliente, un proyecto util-util y muy fácil.

Lo que he encontrado por internet me parecía bastante complejo, la gente se curra unas fuentes de alimentación muy sofisticadas. También los bastidores, la gente hace diseños muy complejos, generalmente porque lo van a usar para controlar la cortadora por ordenador y hacer alas de aviones para modelismo y cosas así.

Después de bastante investigar y de algunos experimentos propios fallidos llegué a las siguientes conclusiones:

• la corriente continua no es buena idea porque se calienta mas un extremo del hilo que el otro.
• hay que usar nikrom (o nicrom, o nicromo, o hilo de niquel-cromo) de verdad, otros sustitutos como los alambres por finos que sean (tipo cuerda de piano) tienen demasiada poca resistencia y sobre calientan y cortocircuitan las fuentes de alimentación (varias fuentes murieron para obtener esta información).
• la viscoelástica se puede cortar con hilo caliente.

Con estos conocimientos y algunas páginas que recomendaban usar transformadores de halógeno nos vamos de compras:

• Fuente de halógeno, 8€ (cualquier gran almacén de bricolaje)
• Hilo de nikrom 0,5, 1,5€ el metro (Conectrol, Madrid)
• Dimmer, o regulador de luz para halógenos (ya lo tenía, los hay desde 40€ de marca, hasta 6€ rebuscando por grandes almacenes de bricolaje)
• Enchufe para poder enchufarlo a la red (reciclado de algún aparato que se haya roto, "el que guarda haya" jejeje).

Alimentación

He usado un retal de DM para fijar la fuente y el dimmer.

El dimmer se sujeta en un agujero de 68mm de diametro.

El transformador, como se ve en la foto es de 50 vatios, 12 voltios, 3,9 amperios.

Las conexiones no tienen mucho misterio, el transformador tiene marcada la entrada de 220V, simplemente uno de los cables de la entrada que pase por el dimmer.

En esta etapa no sale como he solucionado los cables de la salida, pero se ve en fotos posteriores, son dos cables largos (por si quiero tener la fuente en el suelo) que terminan en dos cocodrilos. Los cocodrilos enganchan al bastidor. No los use asilados por temor a que el calor que transmita el hilo fundiera el aislante.

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  Vista general, ese cable marrón largo lo acorté después

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  Desde abajo, para que se aprecie la sujeción del dimmer

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  Dimmer a tope, 12,9V no son los 11,5 prometidos en las especificaciones, pero para el propósito nos da igual

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  Dimmer al minimo, 5,3V

Bastidor para el hilo

El bastidor tiene que cumplir varias funciones:

• poderse usar con las manos y también sujeto a una mesa de trabajo
• poder usar longitudes de hilo diferentes, entre pocos centímetros y unos 20 cm.
• poder mantener el hilo tenso

Así que con unos listones que tenía por ahí y tornillos de métrica, tuercas y arandelas he montado el bastidor de la foto.

Unas alcayatas redondas abiertas, muelles y un tensor hacen la función de mantener el hijo tenso.

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  Vista general

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  Sujeción del hilo de nikrom

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  Sujeción del hilo de nikrom y conexión a la fuente con un cocodrilo sin aislar

Pruebas de temperatura y tensión del hilo

300 grados centígrados, casi inmediatamente después el hilo se partió

Pues listo, sujetamos el bastidor a la mesa de corte y vamos a ver que temperatura coge el hilo.

El hilo para esta prueba es de 0,5mm de diámetro y 28 cm de longitud.

El dimmer al mínimo da unos 5V, esto puso el hilo a unos 90 grados centígrados. Se mantenía bien.

Subiendo poco a poco fui pasando por 100, 120, 200, 250 y a 300 se puso al rojo y partió, estaba usando unos 10V.

La tensión del hilo supone un problema, un delicado equilibrio. Si el hilo no está tenso, al empujar lo que estemos cortando, se mueve y el corte no es preciso. Pero si el hilo tiene mucha tensión al estar tan caliente se va estirando y cada poco rato se nos romperá.

En mis pruebas y cortes he apostado en general por trabajar con más tensión que temperatura con lo que he roto el hilo 3 veces en 5 cortes.

Tengo que probar a poner poquita tensión y el hilo muy caliente ya que teóricamente el nikrom puede estar al rojo o casi (que sería temperatura de sobra) sin fundirse.

Como el hilo se iba partiendo, para evitar usar uno nuevo iba cerrando el bastidor así que pude ir comprobando que a menor longitud, más temperatura.

De hecho con los 5 voltios que da el dimmer al mínimo no creo que se puedan poner hilos de menos de 4 cm.

Cortando

Cortando una plancha de poliestireno extruido

Este es el montaje final, una mesa de arquitecto (reciclada también), el transformador, el bastidor sujeto con sargentos rápidos, un listón para que haga de guia y a cortar.

Para que el corte salga recto:

• mantener siempre presión hacia el listón guía. Fundamental.
• mantener el material moviéndose, movimiento lento pero constante. El ritmo depende del tipo de material, su grosor y la temperatura del hilo. Hay que ir probando hasta ir cogiendo el tino.
• como dije antes, la tensión del hilo, ni mucha ni poca.

Obviamente, el hilo se puede inclinar para hacer cortes en ángulo.