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  1. #1
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    HotWire Styroporschneideportal

    Moinmoin,
    und weiter gehts:

    Als notwendige Ergänzung zum gestern eröffneten Thema "Öl-PC im DIY Alugußgehäuse" starte ich hier einen separaten Thread zum Bau eines "Universellen Bearbeitungsportals zur Hartschaumbearbeitung".

    Wozu das ganze? Ganz einfach:

    Das Alugehäuse wird im Lost Foam-Verfahren entstehen, dafür ist ein Modell aus Hartschaum notwendig, welches danach durch flüssiges Aluminium beim Gießvorgang vollständig vergast wird und an seiner Stelle erstarrt.

    Hartschaum (expandierbares Polystyrol oder einfach gesagt Styropor/Styrodur...) ist mit Werkzeugen wie Feile, Säge, Fräse(also zerspanend) kaum zu bearbeiten. Es bröselt rum und das erzielte Ergebnis ist mehr als dürftig.

    Normalerweise wird Styropor mittels Heißdampf in einer Dauerform aufgeschäumt und so in die gewünschte Form gebracht, ist aber mit Hausmitteln schlecht machbar, daher bleibt uns nur die Möglichkeit ein vorhandenes Styroporhalbzeug (z.B. eine Dämmplatte) mittels eines Heißdrahts (HotWire) in Form zu bringen.
    Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:

    1. Trennen: Ein dünner Draht brennt sich auf seinem Weg durch das Material einen Weg frei, dabei verschmelzen die Stücke hinter dem Draht nicht wieder und sind getrennt. Schnittmuster sind durch Formen des Drahts möglich.



    2. Schaben: Ein erhitztes Stück Metall bewegt sich über die Oberfläche des Styropors und verdampft das Material. Durch Profilierung sind verschiedenste Formen möglich.


    Ich werde versuchen die Maschine auf beides auszulegen, wobei Trennen mittels Heißdraht durch seine Einfachheit wohl primär verwendet werden wird.
    Mittels Formen des Drahts wird es möglich sein exotische Formen parallel oder achsensymetrisch auf ein Werkstück aufzubringen. Mal sehen was sich sonst noch tun lässt....


    Zum Aufbau:
    -ein Tisch mit einer glatten, planen Tischplatte (Küchenarbeitsplatte mit Untergestell) und einem verstellbaren Parallelanschlag. Mittig Quer durchnutet, um den Heißdraht von oben durchführen zu können. Länge etwa 1 Meter
    -das Portal (ähnlich wie bei einer CNC, nur starr) der Heißdraht lässt sich in dem Portal beliebig spannen, um Winkel und Formen zu ermöglichen. Dafür werden verstellbare Klemmteile angebracht. Durchlassbreite des Portals: genug für eine 1200mm Styrodurplatte, Durchlasshöhe: mal schaun, vllt mit längeren Stäben zwischen 30 und 80cm verstellbar
    -Der Draht: Stahldraht zw. 0,2 und 1,5mm, je nach Anwendung.
    -Die Spannungsquelle: benötigt werden je nach Drahtquerschnitt und Länge wohl maximal 24 Volt und 8 Ampere, die beziehe ich entweder aus nem Ladegerät oder aus einem extra Trafo. Geregelt wird das ganze dann noch mit einem Leistungsregler von Ebay für 25 Öcken um die Spannung einzustellen.

    Die Konstruktion wird hauptsächlich aus Holz, nur die Drahtführungen-/klemmen werden aus Aluprofilen.

    Habe mich heute schon ein wenig praktisch mit der Sache beschäftigt indem ich einen Draht unter Strom gesetzt hab. Der Aufbau bestand aus einer Holzleiste mit Nägeln im Abstand von 50, 100, 120 und 150cm, dem angebundenen und über ein Gewicht gestreckten Draht (0,48mm STahl verzinkt ausm Bauhaus) und einem 24 Volt 30 Ah Startladegerät von Einhell (die Dinger sind dank Thermosicherung und massiven Spulen nicht kaputt zu kriegen)

    Hab dann mit unterschiedlichen Spannungen (6,12 und 24 Volt) und Drahtlängen rumgespielt. Dabei ist mir aufgefallen das man tatsächlich lieber langsam und mit niedriger Spannung, als mit ordentlich Saft und nem Mörder Abbrand schneiden sollte. In der Ruhe liegt die Kraft.....Hab euch unten ein paar Bilder gemacht damits nicht zu theoretisch wird. Zum Glühen bringen sollte man den Draht natürlich auch nicht, sonst versprödet er.

    Eine Zeichnung des Konzepts der Maschine stell ich auch noch rein!

    1. Bild: Der Versuchsaufbau
    2. Bild: erster Schnitt bei 24 Volt und 1,5m Drahtlänge, ging recht fix
    3. Bild: ganz links mit 24 Volt, das feinere mit 12 Volt, überseht das DIY nicht ;-)
    4. Bild: Styroreste die bei hochschalten auf 24 Volt am Draht verdampfen
    5. Bild: bei einem halben Meter Länge und 24 Volt glüht der Draht ganz schön, die erhebliche Abkühlung an den Schnittstellen ist gut ersichtlich, was sich auch auf die Schnittgeschwindigkeit auswirkt, sehr unregelmäßig (Anfangs schnell, dann plötzlich deutlich langsamer mit weniger Abbrand).

    P.S.: für das Modell wird natürlich kein Styropor, sondern das dichtere Styrodur verwendet um feinere Oberflächen zu haben!

    Viel Spaß damit würde mich freuen wenn noch jemand einen kräftigen 24 oder mehr Volt Trafo rumfliegen hätte

    Schöne Grüße

    Tim
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    Geändert von Matombo87 (21.07.2010 um 20:13 Uhr)
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  2. #2
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    Und hier auch noch die Prinzipskizze (Der Draht ist natürlich auch Diagonal spannbar, eine Kreisschneideeinrichtung kommt auch rein...blablabla)
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  3. #3
    Mäzen Avatar von Gucky
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    Wie siehts aus mit Gesundheitsschädigung durch die Dämpfe?
    Das sollte man doch wohl eher absaugen, oder?

    cu Gucky

  4. #4
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    Zitat Zitat von Gucky Beitrag anzeigen
    Wie siehts aus mit Gesundheitsschädigung durch die Dämpfe?
    Das sollte man doch wohl eher absaugen, oder?

    Stimmt^^ guter Einwand! Leider wird sich das schwierig gestalten, ich werde die großen Schnitte daher wohl nur draußen machen. Vllt lässt sich das aber irgendwann mit einer Absauganlage für Stäube verbinden, von der Träume ich sowieso für meine Kreissäge schon länger....

    Edit: Ich glaub aus dem Absauganlagenprojekt starte ich irgendwann mal eine neue Gießaktion in der ich das Schaufelrad gieße =) aber erstmal die aktuellen Sachen zuende bringen.....

    Mir fiel gestern auf das der Schnitt anfangs immer mit hohem Vorschub und großem Abbrand vonstatten geht als nach ein paar Zentimetern, da der Draht noch heiß ist. Ich denke ich werde den Draht an den STellen wo er in das Styro eindringen soll kühlen werde (Lüfter o.ä.) um dies zu verhindern. So dringt der Draht nicht so heiß ins Material ein und ein konstanter Schnitt ist 'möglicher' und sobald er im Material steckt kommt eh keine Luft mehr dran und er kann wieder normal heizen.
    Gibt bestimmt auch Regelungstechnische Möglichkeiten über den Widerstand des Drahtes die Spannung zu regeln, aber das ist mir hier zu aufwendig.

    Hier noch ein interessantes Werbevideo von Styroschneidmaschinen verschiedenster Anwendung (teils CNC aber das stört ja nicht)


    Schöne Grüße

    Tim
    Geändert von Matombo87 (21.07.2010 um 12:14 Uhr)
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  5. #5
    DIY Profi Avatar von Pepper
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    Hi!


    nicht schlecht, aber richtig cool würds erst werden wenn sich beide seiten wo der draht gespannt wird
    unabhängig von einander bewegen würden.

    sag,hast du da nen link mit dem aluguß, würd mich sehr interessieren wie das geht.

    mfg,


    pepper

  6. #6
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    Hallo Pepper,
    meinst du jetzt CNC mäßig oder das man die Drähte in beliebigem Winkel manuell in den Rahmen spannen kann? Das war nämlich so geplant!

    Zum Lost Foam Verfahren kannst du entweder hier oder auf meiner Öl-PC Seite mal schaun für den das Gehäuse entstehen soll.

    Fange jetzt mit den Konstruktionsskizzen für das Portal an, bis später!

    Schöne Grüße

    Tim
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  7. #7
    DIY Profi Avatar von Pepper
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    Hi!


    Danke für die schnelle Antwort. Mann, ist das geil. Bin grad richtig Horny auf so nen Guß!! Werd mich da mal kräftig einlesen müssen! Auf jeden Fall danke für die Links!!!


    Ps: Cnc mässig hab ich gemeint, könnt die nen kegel schneiden oder müsst man da den Draht umspannen?

    Mfg,

    pepper

  8. #8
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    Huhu,
    heißt das du hättest auch die Möglichkeiten Alu zu gießen? Wäre ja interessant da zusammen zu arbeiten!

    Ich denke wenn du es geschickt genug anstellst kriegst du praktisch jede Form. Du könntest z.B. einen Drehteller benutzen und den Draht schräg spannen--->Schwupps, ein Kegel =)

    Grüße

    Tim
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  9. #9
    DIY Newbie Avatar von Rambo Six
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    Nur wie sieht das dann aus... soll der Draht dann auch erhitzt werden oder soll der Draht eher schneiden? weil beim Schneiden kanns zu ausbrökelungen kommen....

    sinnvoll ists dann auch das der draht evt. nicht fest auf dem Drehteller verbunden wird sondern sich selbst auch drehen kann da er ansonsten sich afuwickeln könnte...

    zur not kann mans auch mit ner dekupiersäge versuchen ;)

  10. #10
    Mäzen Avatar von Matombo87
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    Um nicht den Gedanken aufkommen zu lassen hier täte sich nichts mehr, schiebe ich mal ein Bild nach

    Das wird dann das große Heißdrahtschneideportal um die Platten Längs-, Quer-, Profil und auf Rundprofil zu schneiden.

    Erahnen kann man schon den Trägerrahmen samt Aufnahmen für das Winkelverstellbare (0-mindestens 60 Grad) Portal. Ein "in einem Durchschneiden" wie bei den Baustellengeräten wird möglich sein und ein winkelverstellbarer Querschiebeschlitten für Gehrungen/Winkelschnitte wird auch eingebaut.

    Das ganze ist bis jetzt 160cm breit und wird ca. 1m tief.

    Bin mal gespannt wie ich das auf Füße stelle.....ich glaube ein klappbares Scherensystem tut sich da ganz gut!

    Für feine Arbeiten am Styrodur bau ich vllt. noch ein kleines Gerät, wird wohl nötig sein!

    Schöne Grüße

    Tim
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