Tentokrát bych se chtěl s vámi podělit o něco, co usnadní práci při vyřezávání křídel.
Ve zkratce si popíšeme klasický postup řezání křídel z polystyrenu pomocí horkého drátu.
Co k tomu potřebujeme? Zdroj s regulací výstupního proudu, odporový drát, šablony s profily vyřezávaného křídla, pilu, materiál ... A co především?!
Především většinou druhého trošku znalého člověka na pomoc při řezání křídla..
No a to bývá často ten největší problém..
Manželky to moc nebaví, navíc když se jim to zrovna nedaří a my jsme z toho nervózní....
Kamarádi modeláři, nebývají často také když potřebujeme zrovna po ruce..
No a tak člověku nezbývá než čekat nebo pátrat jak to udělat bez cizí pomoci.
Nebo spíš jak to udělat, aby se nám to nejlépe udělalo samo...
Že to nejde?? To jsem si zprvu myslel taky..
Ale jde!
 Což jsem kdysi zjistil po půlročním brouzdání po NETu se zadáváním různých indicií vyhledávačům v různých jazycích..
Původní nápad tedy není z mojí hlavy, ale z hlavy RC modeláře, mám pocit, že z Francie... Nemohl jsem se dopátrat zdroje původního nápadu, ale v zásadě je principem shodný, jen s několika vylepšeními či úpravami a zdokonalením. Nedávno odkazy francouzkého původu vložil na RC album přítel BGone: http://aeropic.free.fr/pages/modelisme/decoupe/decoupe.htm
Ale blíže k dosavadnímu vyřezávání: Při vyřezávání křídla s různou hloubkou /délkou/ profilů jsme museli šablony opatřit dělením, tedy stupnicí se stejným počtem dílků jak na hlavním žebru, tak na koncovém žebru /třeba programem Profili 2/.
Při řezání křídla jsme si museli s protější osobou dávat pozor na více věcí: na rychlost tažení, tlak na pilu a především dodržovat s protější osobou shodnou rychlost tažení podle dělení šablon /jeden hlásí a druhý se snaží přizpůsobit rychlost /buď zpomalovat či zrychlovat/...
ALE POZOR!!
Tímto dnem pro vás vše odpadá!!
Nevěříte?
Tak se podívejte na  odkaz nebo důkazné video:

Zde popsaným automatickým řezacím strojem po vzoru rodiny „Flinstounovy" se daří vyrábět /vyřezávat/ perfektní křídla a bez cizí pomoci! Dokonce jen za našeho přihlížení!
A navíc za směšnou cenu!
Věřím, že většina z vás co děláte z polystyrenu již nějakou pilu máte, můžete ji zkusit použít, ale pokud by se nejevila vhodná, nebo ji ještě nemáte, doporučil bych ji zhotovit masivnější a to z důvodu nejen celkové váhy rámové pily, ale především pro pevnost /ne pružnost/ a požadované velikosti budoucích rozpětí.
Lze ji zhotovit také více způsoby, některé si zde také ukážeme jako i jejich možnosti stabilizace, uchycení řezného drátu apod. - které lze vzájemně kombinovat podle námi zvoleného designu, kategorie a navíc možnosti přístupu k různým materiálům.. Jeden ze vzhledů pily vidíte na obr. 1
Pila by se měla dát napnout bez jejího prohnutí a pružení až natolik, že se na ní drát při brnknutí prstem rozezní podobně jako struna na kytaře, čímž později při řezání nezanechává řezný oblouk či ovál způsobený prověšením či prohnutím nenapnutého drátu - nepravidelný řez. 

ZHOTOVENÍ  PILY
Pro automatickou řezačku můžeme vyrobit vhodnou pilu způsoby, podle zvolení druhu aretace pily a to buď zavěšením - šibenicí nebo podvozkem - podpůrným kolečkem nebo různými typy podle vzhledu pily a to:

1. Pila klasická rámová
Na výrobu pevnější je vhodné použít smrkové, dubové či borové hranolky o průřezu 2,5-3 x 3 cm
a délkách 2 ks - 60 cm na svislé stojiny a 1 ks - 105 až 130 cm na  vnitřní vzpěru / tyto rozměry nejsou směrodatné -  jsou na volbě každého z nás a pochopitelně pokud chce někdo menší, tak lze udělat pilu dle vlastních rozměrů. Zde jsou jen rozměry vhodné na řezání tabulí polystyrenu EPS a XPS přes jejich celou délku - což byl u mojí 105cm pro XPS polystyren již problém.
Stojiny se vzpěrou spojíme tak, aby nám vzniklo pomyslné písmeno H tím způsobem, že jedna stojina je se vzpěrou spojená na pevno /slepená/ či skolíkovaná / obr. 2 / a druhá tak, aby se s ní dalo pohybovat, tedy na kloubu, což je potřebné pro došponovávání odporového řezacího drátu - obr. 3 a 4

Uchycení vypalovacího odporového drátu je na možnostech i fantazii každého z nás.
Je dobré mít drát na spodním konci stojin a pevně držený / čokoládou - svorkovnicí, šroubem, čelistmi ale lze i pouhým obmotáním apod./.
Na horní konce stojin umístíme pnucí - šponovací provaz, lanko s aretačním kolíkem, dráty s očky a tažnými pružinami nebo mnou nyní používanou kulatinkou se závitem na konci a upraveným šroubem se silnou pružinou. Více napoví obr. 5, 6 a 7
Ke každému konci odporové pily uchytíme drát k pile námi zvoleným způsobem - např. jako na obr. 8, přivedeme k nim napájecí lankové vodiče /průřezu alespoň 1,5mm2/ a pila je připravena k používání jak ručnímu, tak později automatickému se zavěšením - obr. 9 ..
Nezapomeňme, že dráty protéká slušný proud, tak je potřeba jeho dokonalé spojení s odporovým drátem, aby nevznikalo přechodové jiskření a vodič se nám nehřál, což by mohlo zapříčinit vzniku požáru. Taktéž při manipulaci s pilou se chráníme před možným popálením či možným škodám na majetku.

2. Pila luková
Tato pila je ve skutečnosti jednodušší konstrukce a plní funkci stejně dobře jako ta první - klasická. Dá se zhotovit taktéž různými způsoby z různých materiálů např. z laminátové tyčky, kde tětivu jakoby luku tvoří vhodně uchycený odporový drát a samotnou velikostí prohnutí laminátu vzniká potřebné napínací napětí odporového řezacího drátu.
Doprostřed prohnutého oblouku pily uchytíme pohyblivé podpůrné kolečko na podvozkovém drátu nebo připneme zavěšovací háček a luková pila je hotová.. Pochopitelně se stejnými zásadami jako u předchozí popsané. Je-li pila však hodně lehká, umístíme k tětivě / řeznému drátu ) na každé rameno olověné závaží po správný přítlak na šablonu žebra.
Více napoví obr. 10

3. Pila účková
Je to vlastně jen varianta podobná pile lukové, kde místo prohnutého laminátu máme rovný dřevěný hranol se dvěma šikmo /cca 30°/ vyvrtanými otvory na koncích o průměru námi zvoleného průměru kulatin /ocelových nebo laminátových/ použitých jako ramen pro odporový drát. Pro šponování drátu se zde využívá pružnost ramen kulatin. Zde vlastně silou ramena stlačíme k sobě s pevným uchycením odporového drátu na jednom konci a připevněním při prohnutí ramen na konec druhého ramene jako při pile lukové s tím rozdílem, že se nám na dřevěný hranol podpůrné kolečko lépe montuje - obr. 11
Samožřejmostí zůstává, že lze tuto pilu také zavěšovat jako u všech variant. Druhou alternativou je použít tenčích trubek a kolen, nebo ohnutí kulatiny či trubky do tvaru jako na obr. 12, popřípadě použít tenkých vodařských pozinkovaných trubek s koleny.

Co volit za způsob aretace? Tato otázka má vcelku jednoduchou odpověď.
Pokud máme dosti velkou hloubku pracovního stolu (více než dvojnásobek hlavního - toho většího profilu křídla) lze použít variantu s podpůrným kolečkem.
Nemáme-li dostatečnou hloubku pracovního stolu vzhledem k délce řezaného profilu, potom nám nezbývá, než řešit situaci zavěšením pily, čímž odpadá polovina pracovní plochy na jízdu podpůrného kolečka pily za křídlem..  
Příklad: Chceme-li řezat obdélníkové křídlo nebo lichoběžníkové křídlo, kde je profil (u lichoběžníkového ten větší) např. 30cm, tak u zavěšené pily nám stačí hloubka pracovní plochy cca 35-40cm, kdežto u pily s podpůrným ostruhovým kolečkem nejméně 65-70 cm - kvůli ploše pro kolečko za samotným křídlem.. Ostatní rozhodnutí je již na vás..
Na závěr výborný tip pro vás:
Vyhovující, levný, ověřený a velmi dobrý je např. nerezový drát do CO2 svářeček průměru 0,4-0,8mm.
Výhodou je, že nerezaví, je oproti kupovaným odporovým drátům na řezání levný a stačí mu na jakoukoli délku proud 4-5A.

Zhotovení zdrojů s regulací.

Pro ty, kteří chtějí teprve začít, mám několik možností.. Pro ty, kteří již svůj zdroj mají zajetý a jsou s ním spokojeni navrhuji tento odstavec klidně přeskočit - i když ..... Co kdyby ...

 

1. Zdroj s regulací na primárním vinutí /strana přívodu 240V/

Použít lze jakýkoliv transformátor s proudem na sekundárním vinutí (strana s nižším napětím) ideálně 12 - 24V s proudem okolo 5-8A ale i více (nejen v závislosti na délce a zvolení druhu odporového řezacího drátu). Jako regulátor lze použít jak regulátor výkonu ze starého vysavače, tak triakový či tyristorový regulátor svitu žárovek (stmívač) a to i přes to, že se většinou nedoporučuje na indukční zátěže, - přes to však bezproblémově funguje. Tento zdroj je snad nejjednodušší, nejrychlejší z hlediska zhotovení. Avšak mě moc neoslovil.. Nelíbí se mi primární regulace.

 

2. S regulací na sekundárním vinutí /strana s nižším napětím/ pomocí tyristorové či triakové regulace.

Tato varianta se mi zamlouvá z hlediska nejen bezpečnosti o něco í více. Zapojení pro tyristorovou či triakovou regulaci zde nebudu rozvíjet, na internetu lze totiž najít mnoho zapojení. Zde je však již zapotřebí trošku ovládat i elektroniku - avšak dají se i zakoupit již hotové, nebo jako moduly v různých elektronických prodejnách.

 

3. Pomocí staršího zdroje do PC s úpravami pro naše potřeby.

Zde také zájemce navedu na internetové stránky, zde jich najdou také nepřeberné množství. Jen třeba hledat třeba: zdroj z PC, regulovatelný zdroj z PC nebo zdroj z PC na řezání polystyrenu jak na Seznamu, tak na Google.. Pro ty neznalé v manipulaci a úpravách v elektronice však nedoporučuji pro možný úraz el. proudem.

 

4. Pomocí jednoduché, funkční nabíječky autobaterií s regulací.

Nabíječku si lze koupit, ale i zhotovit. Při koupi je jen třeba vybírat nabíječku s regulací výstupního proudu. Tuto metodu používám já osobně, neboť nabíječka autobaterií není nikdy k zahození a nezahálí většinou od jara do zimy někde v koutě ladem..

Tak jsme si popsali zhotovení pily. Každý si snad vybral svého favorita, popsali jsme si něco o zdrojích k nim..  Pro ty co jsou znalí elektroniky a měli by zájem o zdroj popsaný nakonec mohu doporučit vyčkat si na další číslo, kde tento zdroj - nabíječku jako regulovatelný zdroj uveřejním..

2. díl

Automatický stroj na řezání křídel z polystyrenu - zdroj 2 v 1

Zdroj pro odporovou pilu, automatická nabíječka Pb baterií - 2v1

Původně jsem pochopitelně spekuloval nad autotransformátorem, zdrojem z PC, regulací na primárním vinutí transformátoru apod..
Nakonec nejjednodušší a nejschůdnější cestu jsem vyzkoušel, až nakonec - Murphyho zákon..
Blíže napoví základní schéma zapojení na obr.13 nebo sofistikovanější na obr.14
Tuto poslední metodu vcelku doporučuji všem, kteří jsou fajnšmekry nejen pro kvalitní řezání odporovou pilou, ale i motoristy, kteří chtějí pro své baterie trochu luxusu - ne jen cpát je proudem a hlídat je.
Já osobně jsem si zmíněnou variantu velmi oblíbil. Jak pro kvalitní regulaci zmíněné pily, tak i komfort a veliké možnosti variabilnosti nabíjení různých druhů Pb baterií s automatickým ukončením nabíjení a přechodu do jen tzv. udržovacího režimu a to od motocyklových 6V až po 24V autobusové..
Záleží vše vlastně pouze na zvoleném transformátoru (jeho napětí na sekundáru a výkonu) a zvoleném vstupních a koncových polovodičů (tedy jeho maximální povolené průchodnosti proudu). Plošný spoj lze použít z obr.15 nebo si vytvořit vlastní podle použitých součástek.
Na obr. 16 je pohled ze strany součástek ( součástky se mohou lišit, podle vámi zvolených )..
Budete-li uvažovat o nabíječce pro max. běžné autobaterie do 65Ah/12V potom stačí transformátor 15V/100 - 120W tedy s výstupem cca 6,5-8A.
Tento dostačuje s přehledem jak na autobaterie, tak i žhavení pil na řezání polystyrenu pro naše účely. Navíc - lze použít při můstkovém usměrnění nebo dvoucestném usměrnění u transformátoru s vyvedeným středem jako regulovatelný zdroj od 1,5V do cca 18V a proudu do 7,5A - což se nám často také hodí...
Zdroj - nabíječku ( na obr.17 ) si trošku popíšeme:
Při provozu jako nabíječka se zvolí koncové napětí /dle druhu, stáří a kapacity baterie/, nastaví se počáteční nabíjecí proud a to je vše.. Baterie nebo i jednotlivý článek se dobíjí a automaticky podle nastaveného koncového napětí na baterii snižuje proud až na tzv. udržovací - několik mA.. Tedy lze nechat nabíjet třeba přes víkend. Zvolené napětí baterie nebo článku a počáteční nabíjecí proud se dá nastavovat potenciometry P1 a P2.
Jen POZOR!
Při totálně vybité baterii se nastavený počáteční proud po naformátování samočinně zvýší!!
Je tedy potřeba na nabíječku umístnit vhodný jistič, který by při opomenutí vypnul a po chvíli nabíjení znovu zkontrolovat a snížit počáteční nabíjecí proud.
Při provozu jako zdroj k odporové pile stačí do kleštin upnout jejich vodiče, zapnout jistič na výstupu, nastavit vhodný proud pro pilu potenciometrem a můžeme řezat..
Podle vlastní zkušenosti bohatě stačí proud v rozmezí od 3,5 - 5A ..
Já pálím při 4 - 4,5A na obou mých pilách, jak úhlové tak velké rámové..
Provoz jako regulovatelný zdroj si nemusíme snad ani popisovat..
Jedním potenciometrem si nastavíme napětí a druhým můžeme regulovat i proud.
Vše však nastavujeme raději přes multimetr - je to přesnější.

Popis funkce zařízení:
Diody usměrňovače volíme podle výkonu transformátoru,( já použil KY719 na 20A a transformátor 24V/500W - tedy až na baterie 200Ah/24V).
Nabíjecí /regulovaný/ proud je řízený tyristorem (v mém případě pro proud až 25A).
Odpor Rb slouží jako bočník k miliampérmetru nebo lze zakoupit přímo ampérmetr do 10-20A (nebo podle zvoleného max. proudu).
Hlavní ochranou primární části tvoří pojistka Po1 zvolená podle vstupního proudu použitého transformátoru.
Ochranu sekundární - regulované části tvoří jistič F1, který musí být volen s ohledem na max. povolený proud sekundárního vinutí transformátoru.
Obvod řízené automatiky tyristoru je tvořen tranzistory T2 a T3 a obvod vypínací automatiky tranzistorem T1.
Obvod automatiky tedy tvoří tranzistor T1 a zdroj referenčního napětí, které stabilizují diody D6,D7 a D8.
To je odebíráno z běžce potenciometru P1 a přes omezovací odpor R2 je vedeno na bázi T1, kde je porovnáváno s napětím nabíjené baterie, které je sem vedeno přes ochrannou diodu D10 na emitor stejného tranzistoru, tedy T1.
Potenciometr P1 opatříme ukazatelem a stupnicí pro orientaci, abychom na něm mohli nastavovat napětí, při kterém se má nabíjení baterie či článku přerušit a přepnout do tzv. režimu udržování, tedy dobíjení jen několika mA proti tzv. samovybíjení.
Výhodou je, že lze tímto způsobem mít baterii např. v zimě stále připravenou pro studené starty.
Výhodou stupnice je i ta skutečnost, že lze nabíjet i baterie s již sníženou kapacitou, tedy takové, které již nedosáhnou plného nabití na 100%. Stačí nastavit trošku nižší vypínací napětí a proces se přizpůsobí baterii, kterou zbytečně nepřebíjí vyšším proudem.
Proces nabíjení : Připojíme správně baterii, potenciometry stáhneme na minimum, zapneme spínač síťového napětí S1 a následně jistič F1. Na stupnici potenciometru P1 nastavíme vypínací napětí, při kterém má být baterie přepnuta do režimu udržování (s ohledem na kvalitu baterie). Po tomto kroku nastavujeme opatrně potenciometrem P2 počáteční proud nabíjení, který by obecně neměl přesahovat desetinu kapacity baterie, tedy u akumulátoru 55Ah by měl být počáteční proud max. 5,5A. Tím je nabíjení započato. Akumulátor se nabíjí zvoleným proudem, který je automaticky ubírán podle stavu nabití akumulátoru až na minimální tzv. udržovací proud činící max. několik miliampér, kdy můžeme baterii odpojit. Nepřebíjí se ani po desítkách hodin.
Stupnici P1 však musíme ocejchovat a to se provede následovně: Odpojíme anodu diody D10 od bodu A a na tuto anodu D10 připojíme záporný pól (-) cizího regulovatelného zdroje a voltmetr. Kladný pól zdroje (+) připojíme ke kladné výstupní svorce nabíječe. Na výstupní svorky nabíječe též připojíme zatěžovací odpor, například automobilovou žárovku 12-24V/45 – 80W. Zapneme nabíječku a zvolíme si napětí na regulovatelném zdroji, při kterém má být nabíjení ukončeno ( např.7,1V nebo 13,4V nebo 26,8V s ohledem na transformátor).
Potom otáčíme běžcem potenciometru P1 tak dlouho, dokud např. žárovka nezhasne a na stupnici si zapíšeme údaj, toto opakujeme i s ostatním zvoleným napětím na regulovatelném zdroji – tím máme stupnici ocejchovanou např. 7,1V a 13,4V a 26,8V pro akumulátory 6V, 12V a 24V. Zdroje a nabíječku odpojíme, zátěž taktéž, anodu diody D10 zaletujeme zpět do bodu A – tím je cejchování stupnice hotové.
Diference mezi napětím nabíjené baterie a mezi napětím kdy přestane nabíjet, závisí na úbytku napětí na diodě D10, přechodu E-B tranzistoru T1 a na odporu R2. Diferenci lze zvětšit větším odporem R2.
Celé zařízení se během provozu zahřívá a je nutné opatřit případné kryty či skříňku větracími otvory a výkonové součástky jako Ty1, D1-D4 /nebo můstek/ opatřit vhodnými chladiči, popřípadě u velkých transformátorů a proudů skříň opatřit ventilátorkem.
Lze zařízení vylepšit i indikacemi např. spálené pojistky na primáru, vypadnutí jističe nabíjení, nebo indikací přítomnosti napětí na sekundární straně apod. Vhodné je i k výstupním svorkám nabíječe připojit voltmetr, který při vypnutém jističi ukazuje napětí na baterii a při zapnutém napětí dobíjecí (při připojené baterii).

Pokud připojíme k nabíjecím svorkám „Odporovou pilu“ místo baterie, nastavíme si potenciometrem P2 (vždy z minimální polohy) nám vyhovující proud pro řezání, což bývá řádově 3-5A, dle zvoleného materiálu a průměru řezného drátu, máme připraveno k řezání.
Takto zapojenou pilu s nastavením proudu můžeme ovládat /zapínat i vypínat/ jističem na výstupu zdroje.
No a to je zatím ke zdroji a zároveň automatické nabíječce tak asi vše.
Součástky jsou orientační (které jsem použil ze skladových – šuplíkových zásob), lze je pochopitelně nahradit adekvátními náhradami, např. uvedenými v závorkách.
Při použití Graetzova můstku umístěného na samostatný chladič a umístění tyristoru na přídavný chladič lze plošný spoj zmenšit uříznutím v místech G a H na cca 77 x 70 mm.
Propojení silových částí doporučuji pevnými nebo lankovými měděnými vodiči o průřezu min. 2,5mm2 u vyšších dobíjecích proudů i průřezy většími.

Použité součástky:

R1-150R                 P1-5k/N                                          D9-Zenerka KZ704 (BZX85V008.2)

R2-2k2                   P2-M22 (220k/N)                           D10-KA501

R3-560R                 C1-G22 (220uF/50V)                     Ty1-KT701 (2N6509,)

R4-330R                 C2-M1 (100n)                                 T1,T2-KF517 (BC557)

R5-1k2                   D1-D4 KY719 nebo můstek 25A      T3-KF507 (BC337)

R6-1k2                   D5-KY722 (1N5408)                      Tr1-transformátor 12-28V/6-20A

R7-220R                 D6,D7-Zenerka 1N5347B              F1-jistič (podle transformátoru 6-20A)

Rb-bočník pro mA    D8-Zenerka 1N5338B             Po1-pojistka transformátoru

Rx-odpor pro LED      V-měřidlo 30V                        S1-spínač

Žárovička (LED s odporem) a ventilátor (podle výstupního napětí transformátoru) není nutné při nízkých výkonech použít.. Usměrňovací diody-náhrada: MUR1540G, BYV79/200, BYV42-200 nebo můstky B250C35000, KBPC2501, KBPC3501..

Přeji jen mnoho úspěchů a potěšení s tímto universálním zdrojem a věřím, že budete nadmíru spokojeni tak jako i já..                                                                                                  Tím jsme se dostali přes dvě důležité části čímž je pila a její napájení. Příště se již dostaneme k samotnému stroji "Automatické řezačce křídel z polystyrenu" a její výrobě ....

 3. díl Automatický stroj na řezání křídel z polystyrenu - výroba a jeho sestrojení

V předchozí části jsme si zvolili a vyrobili námi zvolené varianty jak odporové pily, tak zdroj pro žhavení odporového řezacího drátu a zbývá nám již zhotovení toho posledního - tedy automatického řezacího stroje.