Ce projet simple utilise plusieurs fils nichromes pour couper et trancher de gros morceaux de polystyrène. Plus que cela, vous serez en mesure de contrôler la température des fils de coupe en utilisant une sorte de circuit de gradateur.

Pourquoi utiliser plusieurs fils au lieu du seul?

L'idée de départ était de transformer de gros morceaux de polystyrène utilisés dans les emballages en "pellets" utilisés pour protéger des objets fragiles à l'intérieur de boîtes en carton. Ainsi, au lieu de couper les morceaux de polystyrène un à un, si j’utilise plusieurs fils, je serais capable de réduire beaucoup plus rapidement les gros morceaux de polystyrène en morceaux plus petits.

Pourquoi des pièces recyclées?

Eh bien … le circuit de gradateur n'est pas recyclé … mais est bon marché. Les autres parties sont recyclées.

Dans mon pays, la plupart des foyers utilisent des douches électriques. Ces équipements chauffent l'eau avec de puissants "résistances" en fils nichromes épais (qui dissipent environ 5,5 kW). Parfois, ces résistances se cassent à cause de la température élevée et, après un certain temps, vous vous retrouvez avec plusieurs mètres de fil nichrome de rechange. Bien sûr, vous pouvez les acheter … ce sont aussi des articles très bon marché ….

Provisions:

Étape 1: Matériel requis:

Pour le cadre en bois et le diviseur de tension: (les dessins détaillés peuvent être téléchargés ci-dessous)

2 morceaux de bois de 45 mm x 315 mm x 9 mm d'épaisseur (pour les planches latérales).

1 morceau de bois de 56 mm x 220 mm x 9 mm d'épaisseur (carte union).

1 morceau de bois de 56 mm x 100 mm x 9 mm d'épaisseur (panneau de support).

1 morceau de bois 3 "x 12" x 3/4 "d'épaisseur (pour la résistance diviseur de tension).

2 pièces de fil nichrome, diamètre 0.7mm, longueur 6 mètres. (Vous pouvez l'obtenir dans les douches électriques).

1 morceau de fil nichrome, 0,5 mm de diamètre, 1 mètre de long (disponible en quincaillerie)

12 vis à tête plate de 3/4 "x 1" de filetage bsw.

2 vis à tête plate de 3/4 "x 2" bsw.

26 écrous hexagonaux 3/16"

18 3/16 "rondelles plates

3 Barre de connexion (couper trois et retirer le couvercle en plastique)

Pour le circuit de variateur haute puissance

1 TRIAC BTA 41600

1 DIAC DB3

1 condensateur polyester 100nF 630V

1 condensateur polyester 47nF 400V

1 résistance 15k2 1/4 "W

1 potentiomètre avec axe en plastique 100K linéaire.

1 panneau perforé 50 mm x 100 mm fera l'affaire.

20 fils de cuivre

1 prise 110V 20A

Étape 2: Autres versions possibles:

Il est possible de construire ce même projet dans deux autres versions différentes:

1) Sans le diviseur de tension: le gradateur peut baisser la tension mais vous devrez connecter deux autres TRIAC parallèlement à celui que j'ai déjà utilisé. Il est très probable qu'un seul TRIAC ne puisse pas gérer le courant lors du raccordement du nichrome.

2) Sans gradateur (c’était l’idée originale). Dans ce cas, vous devrez ajouter plus de résistance pour réduire le courant de circuit, vous aurez besoin d’environ six mètres supplémentaires de fil nichrome. Inutile de dire que cette version est facile à assembler, mais qu’elle est la moins "intelligente" en termes de consommation d’énergie. (L'idée de départ était de le construire entièrement avec des pièces recyclées malgré une consommation d'énergie élevée).

Étape 3: Comment ça marche:

En règle générale, le nichrome est enroulé en bobines pour atteindre une certaine résistance électrique, et un courant est traversé pour produire de la chaleur. il est largement utilisé dans les éléments chauffants électriques, tels que les appareils et les outils.

Presque tous les fils conducteurs peuvent être utilisés pour le chauffage, mais la plupart des métaux s'oxydent rapidement lorsqu'ils sont chauffés à l'air. Lorsqu'il est chauffé à des températures très chaudes, le fil en nichrome développe une couche extérieure en oxyde de chrome, thermodynamiquement stable dans l'air, généralement imperméable à l'oxygène, et protège l'élément chauffant de toute oxydation supplémentaire. (J'ai reçu ce texte de Wikepedia).

J'ai lu que la température généralement utilisée dans les découpeuses en polystyrène est d'environ 200 ° C. Nous devons donc "contrôler" le courant afin de ne pas obtenir un fil "trop ​​chaud". Je dois mentionner que dans ce couteau, le fil ne devient pas rouge … Il commence déjà à faire fondre le polystyrène beaucoup plus tôt. Par conséquent, le rôle du gradateur et du diviseur de tension est de maintenir le courant jusqu’à une valeur capable de réchauffer le fil suffisamment pour couper le matériau.

Étape 4: Construire le cadre en bois

J'ai utilisé les vis 3/16 pour maintenir l'assemblage ensemble. Les dessins que j’ai affichés ici ne servent qu’à donner une idée et peuvent être modifiés si vous souhaitez découper des morceaux de polystyrène plus volumineux. Dur, il y a un détail important: si vous faites les trous pour les vis qui maintiennent le fil nichrome trop proches, les rondelles se toucheront et court-circuiteront le nichrome coupant. Laissez-les espacés d'au moins 15 mm si vous utilisez des rondelles plates de taille normale.

Vérifiez les images pour que vous ayez une idée de la façon dont cela a été assemblé.

Étape 5: Enroulez le fil métallique le plus fin pour installer la pièce coupante

Enroulez le fil nichrome de 0,5 mm autour des vis de manière à obtenir 4 fils parallèles. Après cela, montez un autre écrou sur chaque vis pour vous assurer que le fil ne tombera pas. Après cela, connectez un morceau de fil à chaque extrémité du fil nichrome. Ces deux extrémités seront connectées en série avec les résistances de puissance. Veuillez vous référer au schéma de câblage.

Étape 6: Configuration du diviseur de tension

Le diviseur de tension est composé de deux longueurs de fils de nichrome plus épais montés en série. J'ai utilisé les vis pour maintenir les fils de manière à maintenir la chaleur loin de la base en bois (cela brûlerait du bois). Afin de connecter les bobines de nichrome au circuit, j'ai utilisé des connecteurs en laiton avec le capuchon en plastique enlevé (il fondra si vous le laissez).

Entre les fils nichromes et la base en bois, j'ai laissé environ 8 mm.

Étape 7: Configuration du variateur de puissance

J'ai utilisé un circuit que j'ai trouvé en ligne. Malheureusement, je ne me souviens pas de la source originale …

J'ai utilisé une carte de performance pour faciliter les choses et, comme il n'y a que quelques composants, je les ai soudés en suivant simplement le schéma de circuit. Faites très attention lorsque vous soudez le BTA41600, j'ai ajouté le brochage pour vous permettre de vérifier quels sont les bons terminaux. Vous devrez utiliser un dissipateur de chaleur de taille moyenne attaché au DIAC. Dans mon montage, j'ai utilisé un petit morceau d'acier inoxydable de la taille de 90 mm x 35 mm x 0,3 mm.

Les gradateurs sont des circuits intéressants, vous pouvez faire beaucoup de choses avec eux. Certains moteurs électriques universels (mélangeur par exemple) peuvent avoir leur vitesse contrôlée à l'aide d'un gradateur. Seules les anciennes lampes à incandescence peuvent être contrôlées avec des gradateurs, contrairement aux lampes fluorescentes compactes. Après avoir monté le variateur, vous devez le connecter en série avec le diviseur de tension et couper le nichrome (consultez le schéma de câblage principal).

Étape 8: Opération

La première et la chose la plus importante… LA SÉCURITÉ!

Contrairement aux autres couteaux en polystyrène populaires, cette conception n'utilise pas de transformateur pour abaisser la tension. Ici, j'utilise une résistance puissante pour diviser la tension … aussi, j'utilise le circuit gradateur pour un meilleur contrôle. Ce que je veux dire, c'est qu'il s'agit d'un circuit HAUTE TENSION! Veillez à ne pas toucher les pièces sous tension. Si vous avez l’intention de construire ce projet, veuillez insérer le diviseur de tension et le circuit de gradateur à l’intérieur de boîtes résistantes à la chaleur.

Veuillez noter qu'avec le diviseur de tension et le gradateur connectés, les tensions mesurées sur le nichrome de coupe et le diviseur de tension sont d'environ 8,9 V et 37,5 V. Quoi qu'il en soit, évitez à tout prix de toucher les deux fils (risque de brûlure aux doigts et de choc électrique).

1- Fixez le cadre en bois sur une table de manière à obtenir un espace libre pour laisser tomber la styromousse découpée.

2- Connectez le circuit au secteur et tournez le potentiomètre au minimum. Lentement, tournez le potentiomètre jusqu'à ce que le fil de nichrome plus mince atteigne une température suffisamment chaude pour couper la mousse de polystyrène.

3 - Forcez les gros morceaux contre le fil chaud jusqu'à ce qu'il soit tranché. Prenez les grosses tranches et coupez-les plusieurs fois jusqu'à ce que

vous atteignez la taille désirée.

(regardez la vidéo pour une meilleure visualisation).

En cas de doute, n'hésitez pas à me contacter! Cordialement et bonne chance dans vos projets!