Piepschuimsnijder

Gepost door Jeroen Vreuls op donderdag 16 januari 2020

Het mechanische gedeelte

De snijdraad van een piepschuimsnijder wordt langer als er een spanning opgezet wordt, dit is nodig om de draad te verwarmen anders zou het niet werken. Nu wordt het lengteverschil in de draad vaak opgevangen met bijvoorbeeld een trekveer, maar dat is niet echt ideaal. De kracht die door de veer uitgeoefend wordt op de snijdraad is niet constant, als de veer meer uitgetrokken wordt, wordt de kracht groter. Maar ook als bijvoorbeeld de snijdraad niet warm genoeg is of de draad wordt helemaal niet verwarmd, dan heb je zeer grote kans dat de boel stuk getrokken wordt. En dat geldt niet alleen voor de draad, maar er kan ook schade aan de machine ontstaan. Maar als daar nu een regeling voor gemaakt wordt dan kan dat niet meer gebeuren.

Hieronder een voorbeeld hoe zoiets in zijn werk gaat.

Tekening van de piepschuimsnijderTekening van de piepschuimsnijder

De draadspanning wordt nu door een stappenmotor (links op de tekening) met een vertraging van bijvoorbeeld 10:1 op spanning gehouden. Het andere eind van de snijdraad zit vast aan een sensor, deze sensor (kracht opnemer) meet de kracht op de draad. Het signaal van de sensor wordt teruggekoppeld naar de controller en deze stuurt op zijn beurt de stappenmotordriver aan. Stel nu dat de draad uitzet omdat de draad verwarmd wordt, dan zal de stappenmotor de draad iets aantrekken tot een bepaalde ingestelde waarde. Op deze manier creëer je dus een proportionele besturing. Je ziet ook twee messing rollen staan waar de draad overheen loopt, dit is voor de geleiding van de snijdraad. Maar tevens ook het punt waar de spanning of het PWM-signaal op de snijdraad wordt gezet. Het ligt dus aan de besturingsvorm of er met een spanning of met PWM gewerkt wordt voor de verwarming.

Nu is het zo dat de snijdraad met een bepaalde kracht gespannen wordt, dit kun je in de software aanpassen, meestal ligt die waarde tussen de 5 en 20 N. En dat is meer dan voldoende, een goed afgestelde en verwarmde snijdraad gaat als een warm mes door de boter.

Maar er is iets speciaals aan de hand met de regeling. Stel dat de snijdraad ingesteld staat op 10 N, als er nu een grotere kracht op de draad uitgeoefend wordt dan 10 N, dan zal de regeling de draad afwikkelen. Dat kan ook niet anders, want anders zou de draad steeds strakker komen te staan. Dus staat de draad te strak dan zet de regeling de draad losser, staat de draad te los dan zet de regeling de draad strakker. Dus de regeling zal proberen om de draad op de ingestelde spanning te houden. Maar de regeling zorgt voor nog een voordeel, je kunt nu ineens diagonaal snijden. Dan moet de machine de assen wel afzonderlijk aan kunnen sturen natuurlijk. Hieronder het voorbeeld.

Diagonaal snijdenDiagonaal snijden

Hier zie je dat de snijdraad diagonaal staat, op deze manier kun je dus meerdere vormen snijden. Dus stel dat de draad van horizontaal naar diagonaal gaat, dan moet de draad langer worden. De regeling zal de draad nu dus laten vieren, maar de kracht op de draad blijft 10 N.

Nu zijn er ook piepschuimsnijmachines die nog een draaitafel in de snijtafel verwerkt hebben, op een dergelijke machine kun je dus 3D modellen maken. Dit wordt dan weer vaak gebruikt door bedrijven die modellen maken voor bijvoorbeeld reclame doeleinden of voor modellen in etalages. En uiteraard voor de modelbouw, denk aan vliegtuigvleugels en vliegtuigrompen.

Er zijn ook piepschuimsnijmachines die de draad in de lengte en breedte richting diagonaal kunnen zetten, dan kun je dus hele grote schuine vlakken snijden.

Hieronder een voorbeeld met de draad in tegengestelde richting.

Diagonaal snijden in tegengestelde richtingDiagonaal snijden in tegengestelde richting