Toni Leanez tleanez@gmail.com Barcelona, 04-04-11

Cortador de EPS El EPS (Expanded Polystirene) o espuma de poliestireno expandido se fabrica con benceno, agente cancerígeno, al que una vez convertido en estireno se le inyectan gases (pentano) para expandirlo en forma de espuma.

Se presenta en planchas de diferentes medidas y grosores y de densidad normal y alta. El EPS de densidad normal, generalmente de color blanco, tiene tendencia a disgregarse en forma de pequeñas bolitas. El de alta densidad, generalmente se presenta en color azul o amarillo, es más resistente mecánicamente, sus bolitas son de menor tamaño y menos propenso a disgregarse. El corte por medios mecánicos no es limpio, presenta superficies rugosas, con mucho desprendimiento de bolitas y múltiples oquedades por las bolitas desprendidas. El corte térmico presenta superficies muy lisas y uniformes. Las bolitas no se disgregan, son cortadas (fusionadas, quemadas) dejando una arista bien perfilada. El EPS se conoce con muchos nombres que generalmente corresponden a marcas comerciales como Styropor, Porexpan, Polyfoam, etc. popularmente se le conoce como “Corcho blanco”. En el ambiente marino tiene muchas aplicaciones por su bajo peso en relación a su masa. Los pescadores lo utilizan como flotador. Con él se rellenan los chalecos salva vidas, es un excelente aislante térmico y acústico y tiene otras muchas aplicaciones. Pero también tiene sus inconvenientes y grandes. NO ES BIODEGRADABLE. Flota en la superficie de los mares y se descompone en bolitas que los animales confunden con

comida ingiriéndolas. Las tortugas marinas, por ejemplo, pierden su capacidad para sumergirse y mueren de hambre, por eso es muy importante depositarlo en los contenedores adecuados para su reciclado.

Hace ya algunos años hice un cortador de EPS, bastante rudimentario, pero que para mis necesidades funciona perfectamente. El motivo de traerlo hoy aquí es para que pueda servir como punto de partida a proyectos más ambiciosos y también como resultado de varias coincidencias. Hace pocos días un amigo me pidió información sobre el cortador, tiene intención de construirse uno y está recopilando documentación. También a raíz del escrito sobre la fuente de alimentación ATX, recibí varios comentarios por e-mail y en uno de ellos decía su autor que tenía en proyecto la construcción de un cortador. Así que aún a riesgo de hacerme un poco pesado, ahí os envío esta información. Si no es de vuestro interés, afortunadamente el sistema operativo de nuestros ordenadores tiene una opción que se llama “Papelera” y que precisamente está pensada para estos casos. El corte del poliestireno se realiza por calor. Efectivamente, si hacemos circular una corriente eléctrica, de cuyo valor hablaremos después, por un hilo de Nicrom, por el efecto Joule, se genera calor y es este calor fundiendo el poliestireno el que efectúa el corte. El hilo de Nicrom es una aleación de Níquel (NI) y Cromo (CR), de ahí el nombre, en la proporción de 80% de níquel y 20% de Cromo. A nivel de aficionados lo podemos encontrar en tiendas especializadas, electrónica, aeromodelismo, etc. Normalmente lo

encontraremos en pequeñas bobinas de 5 metros y en diámetros que oscilan entre 0.1 a 1 mm., aunque a nosotros el que más nos interesa es 0,5 mm.

Las características del hilo de Nicrom lo hacen idóneo para el cortador por su alta resistencia a la temperatura, funde a 1400 grados, altísima resistencia a la oxidación por temperatura y buena resistencia mecánica, así que la industria lo utiliza, entre otras aplicaciones, en estufas, planchas eléctricas, tostadoras, secadores de pelo, etc. La tensión a la que debemos alimentar el hilo la podemos calcular por la ley de Ohm, pero, de los tres valores (tensión, resistencia, intensidad) necesitamos conocer dos. La resistencia es el producto de tres factores, resistividad, longitud y sección. La resistividad es una constante propia de cada metal o aleación y que en el caso del hilo de Nicrom es de 111-8. La longitud del hilo nos vendrá dada por el diseño de nuestro cortador. La sección dependerá del diámetro del hilo que vayamos a utilizar. Pero, esto no tiene que abrumarnos, y mucho menos hacernos desistir de nuestro proyecto. Este problema lo vamos a resolver de forma empírica. ¿Cómo? Sencillamente, una vez construido nuestro cortador lo alimentamos con una fuente variable a una tensión de cero voltios y mantendremos un trozo de poliestireno en contacto con el alambre, vamos incrementando la tensión gradualmente y observando el resultado. Llegaremos a un punto en que con una ligerísima presión del poliestireno sobre el hilo obtendremos un corte limpio y rápido, es en ese punto donde debemos jugar hasta

encontrar la temperatura ideal de acuerdo a nuestra destreza en el manejo del cortador. A veces, en función del trabajo que debemos realizar, interesa una tensión un poco más alta para tener mayor temperatura y hacer un corte más rápido, otras, en cambio, en formas complejas con muchas curvas, interesa rebajar algo la tensión, para tener menos temperatura, pero, más tiempo para controlar la pieza que estamos cortando. Para la construcción del cortador necesitamos el siguiente material.

- 1 Base de tablero DM (densidad media) de 50 x 50 centímetros. - 2 Trozos de varilla roscada M10 x 1.50 de 30 centímetros. - 8 Tuercas M10 x 1.50 - 8 Arandelas. - 2 Separadores de 3 centímetros. - 2 Perfiles en “L” de Aluminio de 20 x 20 y 49.5 centímetros. - 2 Resortes o muelles de tracción. - Fuente de alimentación variable, mínimo 0-12 voltios. - Conductor paralelo 2 x 1.5 - Bananas de conexión. - Material diverso para instalación

Las medidas que se dan son orientativas y adoptaremos aquellas que mejor se adapten a la aplicación que le demos. En realidad el tablero de mi cortador es de 110 x 50 centímetros que se corresponde con la medida del tablero que tenía disponible. La idea de este cortador es, partiendo de una base, poder montar dos puentes uno ajustable para cortes en sentido horizontal y otro fijo para cortes en sentido vertical. El hilo de Nicrom se alimentará por ambos extremos y llevará un sistema para

mantenerlo tirante para compensar el incremento en longitud debido a la dilatación por efecto de la temperatura. El mercado ofrece cortadores informatizados, que mediante la utilización de programas diseñados a este efecto cortan automáticamente casi cualquier forma constituyendo un auténtico sistema CAD-CAM (CAD = Computer aided design “Diseño asistido por ordenador” CAM = Computer aided manufacturing “Fabricación asistida por ordenador”). Las aplicaciones más usuales al aficionado son el corte de alas de avión, perfiles de quillas, orzas y timones siguiendo las especificaciones de los perfiles Naca o Clark.

Detalle de la ranura y el taladro para la fijación y alimentación del hilo de corte vertical.

Elementos auxiliares para el montaje.

Puente horizontal. Fijación del hilo de Nicrom aislado de la “L” de aluminio.

Puente horizontal. Muelle tensor del hilo de Nicrom.

Puente horizontal. Alimentación de un extremo del hilo,

Puente horizontal. Vista general.

Puente horizontal. Midiendo en ambos extremos podemos obtener cualquier grosor.

Aprovechamos un retal de poliestireno para hacer un primer corte.

Ajustamos el puente a la medida que nos interesa.

Con la tensión adecuada iniciamos el corte.

Como fuente de alimentación hemos utilizado nuestro montaje de la ATX.

El corte finalizado. Como hemos detenido el corte, para hacer la foto, sin apagar la corriente, el hilo ha ido comiendo la zona adyacente. Esta zona será más amplia, cuanta más temperatura tenga el hilo y más tiempo permanezca en la misma zona.

Puente vertical. Suspensión y alimentación del hilo.

Puente vertical. Tornillo de alineación.

Puente vertical. Fijación inferior y alimentación del hilo.

Puente vertical. Nivel, escuadra, regla y guía para cortar cualquier figura.

Puente vertical. Obsérvese la forma irregular de rotura del poliestireno.

Puente vertical. Y la limpieza del corte por hilo.

Ejemplo de corte.

En la pieza cortada se hacen evidentes todos los errores que podemos cometer y que comentamos a continuación.

Si tenemos exceso de temperatura o temperatura adecuada pero velocidad de corte excesivamente lenta, obtendremos un corte más ancho que el diámetro del hilo. Si la temperatura es la adecuada pero seguimos una trayectoria de corte indecisa y con correcciones amplias a uno y otro lado, nos puede salir un corte más parecido al perfil de un engranaje que a una línea continua sea curva o recta.

Para hacer vaciados, hacemos un agujero en la parte que hemos de vaciar, desconectamos el cable de la alimentación inferior y pasamos el hilo por el agujero que hemos practicado, volvemos a conectar la alimentación y procedemos. Recortando figuras como las que se ven a continuación no hay nieto que se resista. La parte blanca que se aprecia en los trazos inferiores de la figura es la perspectiva del grueso del poliestireno. Quedo a vuestra disposición para cualquier aclaración.