sexta-feira, 1 de julho de 2011

Cortadores de Isopor - aeromodelismo

Cortadores de Isopor

Hoje em dia pode-se seguramente afirmar que 80% dos modelos elétricos voando pelo mundo são feitos de isopor ou outras espumas sintéticas similares. Além da facilidade de fabricação em escala industrial, durabilidade e até mesmo efeito estético/escala (embora os puristas hão de negar até a morte! ;-)), o isopor também agiliza bastante a construção informal de aeromodelos, e por isso se tornou tão popular.
Para aqueles que gostam de dar asas à criatividade e querem para isso se valer de um pedaço da preciosa espuma, uma ferramenta indispensávele é um bom cortador de isopor. Existem vários modelos comerciais e inclusive as máquinas CNC, controladas por software, mas os dois cortadores apresentados nesta matéria suprem bem as necessidades de qualquer modelista que não necessite produzir em grandes quantidades.

É importante esclarecer que os projetos aqui apresentados não são brinquedos e não devem ser usados por crianças, sob risco de queimaduras ou choques elétricos. Não nos responsabilizamos pelo mau uso das informações aqui prestadas.


Cortador longitudinal de asas

Este tipo de cortador agiliza bastante a fabricação de asas de isopor retangulares ou trapezoidais e suas variantes. Sua contrução e operação são bastante simples mas requerem certos cuidados, pois ele funciona com um fio de níquel aquecido (que pode causar queimaduras) e ligado na rede elétrica (que pode causar choques elétricos). Somente a prática leva à melhora na qualidade dos aerofólios cortados.
Os materias a serem utilizados para este cortador são:
• sarrafo de seção quadrada ou um cabo de vassoura, com aproximadamente 1 metro de comprimento.
• uma vareta de arame de aço (piano wire) de 3mm²
• 2 metros de fio níquel-cromo número 27 ou 28
• um dimmer comum, de 250 watts
• fio paralelo de 1,5mm² ou mais, pra fazer as ligações
• plugue bipolar para uso em tomadas domésticas, 110V/5A
O dimmer, o plugue e o fio são facilmente encontrados em lojas de eletrônica e iluminação e o arame de aço em casas do ramo ou na Casa Aerobrás. Costumo usar fio paralelo para som, que tem a isolação mais resistente e sinalizada, um fio preto e um vermelho.
Também ajuda muito ter algumas ferramentas básicas à mão, uma micro-retífica Dremel e um ferro de solda.



Comece cortando dois pedaços do arame de aço de tamanhos iguais de aproximadamente 25 centímetros. Este arame é muito duro e o melhor jeito de cortá-lo é com o disco de corte da dremel.

Em seguida faça dois sulcos em uma das pontas dos dois arames usando o mesmo disco de corte. Eles devem ficar o mais próximo das pontas possível. Nestes sulcos será preso o fio de níquel posteriormente.


Usando uma broca de 3mm faça um furo em cada ponta do sarrafo (ou do cabo de vassoura se for o caso) com uma inclinação de aproximadamente 35 a 40 graus para fora, conforme mostrado na foto. Mantenha o alinhamento do furo o mais próximo possível do centro da madeira. Ele deve ter a maior profundidade possível sem no entanto vazar do outro lado.

Insira dois pedaços de arame nestes furos com os sulcos voltados para fora. Os arames devem entrar apertados, mas um pouco de cola super bonder deve garantir que eles não escapem. Espalhe também um pouco de cola ao redor do furo, na superfície da madeira, apenas para aumentar um pouco a resistência dessa área.


Corte um pedaço do fio de níquel cerca de 10 centímetros menor do que a abertura máxima das pontas do arame. Prenda (muito bem!) este fio no sulco de uma das hastes e, para prender o outro lado comprima as hastes pressionando-as contra uma superfície fixa (como uma... parede!). O fio esticado deve ficar com um comprimento pouco maior que o suporte de madeira. Voilá! Esta pronto seu arco, agora é só eletrifica-lo.

À seguir prenda uma das pontas do fio paralelo ao longo da madeira com fita isolante. Deixe uma pequena sobra além da ponta da madeira e o resto fio para o outro lado. No lado curto descasque e solde o fio na haste de arame conforme se vê na foto. Para soldar este tipo de arame de aço é necessário um tipo de fluxo de solda especial que pode ser facilmente encontrado nas mesmas lojas de eletrônica onde comprar o dimmer.


O dimmer pode ser fixo ou não no arco, vai do gosto do freguês. Neste caso optamos por fixar por se tratar de um modelo bastante compacto. O dimmer basicamente funciona como um interruptor comum: um dos dois fios que saem dele vai direto para o plugue da tomada e o outro vai soldado na haste restante do arco. O fio que foi soldado na primeira haste vai direto para o outro pólo do plugue.

O esquema de ligação é como o mostrado acima. É bastante simples porém requer certo cuidado pois usa 110 V da rede elétrica residencial e isso pode causar choques elétricos. Para evitar isso todas as ligações devem ser conferidas duas vezes antes de ligar na tomada e todas as junções devem ser soldadas e muito bem isoladas. Isole também as duas hastes do arco, do suporte de madeira até próximo ao fio de níquel.


Antes de ligar pela primeira vez seu arco na tomada, confira novamente todas as junções e isolações e verifique se o dimmer está desligado. Mantenha o arco apoiado numa superfície plana de modo que o fio de níquel não toque em nada. Insira o plugue na tomada e gire o potenciômetro do dimmer no sentido horário muito lentamente. Normalmente o arco não responderá aos primeiros graus, continue girando lentamente (muito lentamente!). À partir de certo ponto o fio vai vibrar, expandir-se e incandescer-se abruptamente. Volte alguns graus no potenciômetro até que ele adquira uma coloração apenas levemente avermelhada.

É bastante provável que nas primeiras tentativas o fio de níquel se rompa algumas vezes. Neste caso, a primeira providência é tirar o plugue da tomada e substituir o fio rompido. O fio de níquel não costuma estilingar, porém é bastante recomendado que se use um óculos de proteção sempre que estiver trabalhando com o arco. Para evitar isso gire mais lentamente o potenciômetro, até encontrar o ponto certo de "partida" do dimmer. Uma vez que se familiarize com este ponto, poderá começar a buscar a temperatura ideal de acordo com o tipo de isopor que pretende trabalhar. Em geral, use sempre a menor temperatura possível.


Muito bem, se tudo deu certo até aqui, está pronto seu arco de corte, uma ferramenta muito útil ao aero-eletro-modelista e que, se bem construída e utilizada, não oferecerá mais riscos ao usuário que um relés ferro de solda. Assim mesmo aqui vão algumas dicas que melhoram a segurança de quem o utiliza:

Dicas de Segurança
• Use sempre óculos de segurança para operar seu arco de corte
• Não o utilize na presença de crianças e animais domésticos
• Não o utilize estando descalço ou com os pés molhados
• Use-o sempre numa mesa ou bancada limpa, livre de objetos que possam ser danificados pelo fio aquecido
• Use sempre a mínima temperatura possível
• Nunca utilize seu arco para qualquer outro fim que não seja cortar isopor
• Em caso de rompimento do fio, retire o plugue da tomada imediatamente
• Mantenha seu arco desligado da rede elétrica sempre que não estiver sendo utilizado


Cortador vertical de mesa

Bom, agora você já pode começar a cortar asas e isso é bom, mas a não ser que resolva se especializar em zagis e suas variantes, vai precisar de uma ferramenta que ajude a produzir algumas fuselagens para suas asas recém cortadas. Pois bem, com a sobra do material utilizado no cortador de asas e mais um pedaço de compensado você pode construir um cortador vertical de mesa muito útil para este fim. E é muito simples também, veja:


Bom, como eu disse basicamente dá pra fazer com a sobra dos materiais usados no outro cortador. A exceção é um bom pedaço de compensado e umas aparas de EVA para fazer a base. Eu usei um compensado de 50 x 50 x2,5 cm que estava disponível, mas à partir de 30 x 30 x 1,5 cm á pra trabalhar numa boa.

A primeira providência á ser tomada é fazer um furo de 3mm a uns 10 cm de um dos lados, na linha central do compensado. Neste furo deverá ser parafusado perpendicularmente à base um pedaço de sarrafo (estou usando um quadrado, de 2,5 cm) ou de cabo de vassoura de aproximadamente 20 cm de comprimento.


Este sarrafo será o suporte da haste de arame e terá que aguentar alguns esforços, sobretudo para a frente. Usando o mesmo tipo de madeira, coloque dois reforços a 45º, voltados para a parte de trás do cortador, conforme visto na foto.
Faça um furo passante de 3mm na parte superior/dianteira do suporte, mais próximo possível do topo. Este furo deve ser feito em ângulo, de modo que o arame, quando inserido, fique ligeiramente inclinado para cima, conforme a foto. Este arame deve ter cerca de 30 cm de comprimento (embora isso dependa do tamanho do compensado da base) e deve ter um sulco em sua ponta, para prender o fio de níquel.
O arame deve passar justo pelo furo do suporte, mas não deve ser colado ainda. Uma sobra de 1 cm do arame deve ser deixada na parte de trás do suporte. Nesta parte, usando o fluxo para aço, solde uma das pontas de um pedaço de fio isolado comum, de pelo menos 1mm² e prenda-o no suporte com fita isolante, deixando uma sobre de uns 20 cm.


Para marcar o ponto de saída do fio NiCr usei um prumo improvisado, que consiste em um pedaço de linha colado com super bonder no centro da cabeça de um parafuso philips. Com a linha amarrada no sulco da haste de metal o parafuso aponta para o ponto na base exatamente perpendicular à ponta da haste. Marque um X neste local.

No centro do X use uma furadeira com uma broca de 1 milímetro para fazer um furo passante para a saída do fio de NiCr. Espalhe um pouco de super bonder ao redor da borda do furo para reforça-lo. Prenda uma das pontas do fio na ponta da haste de metal e passe a outra ponta pelo furo, para a parte de baixo da base.


Use algumas aparas de EVA ou mesmo isopor (desde que todos pedaços tenham a mesma altura!) para fazer os pés de apoio na parte inferior da base. Cole com super bonder um pedaço de fio isolado comum, de pelo menos 1mm², do furo de saída do fio NiCr até a parte de trás da base e deixe pelo menos 20 cm de sobra. Prenda o fio de níquel diretamente na ponta decapada e estanhada deste fio enrolando-o (conforme detalhe da foto) e cuidando para que ele estique e vergue a ponta da haste pelo menos 4 cm para baixo. Isso garantirá que o fio fique esticado mesmo depois da dilatação decorrente do seu aquecimento.

Esta é uma das etapas mais importantes para a funcionalidade deste cortador: o ajuste do ângulo do fio de corte. Este fio deve descer completamente perpendicular à base. Para garantir isso use um esquadro e faça ajustes no comprimento da haste, inserindo-a mais ou menos no furo do suporte. Ajustes laterais são obtidos com pequenas torções no suporte da haste. Se a etapa com o prumo foi bem feita, apenas ajustes mínimos serão necessários. Depois de satisfeito com o resultado, algumas gotas de super bonder no furo do suporte da haste e no ponto de contato do suporte com a base garantirão que o fio NiCr não saia do lugar.


E com isso fica pronto o segundo cortador! Como o pedaço de fio a ser aquecido é muito menor que no arco para asas (no meu cortador ele tem ~18 cm), muito menos energia será necessária para fazê-lo. A temperatura ideal para a maioria dos cortes no meu caso é obtida alimentando-se o cortador com um pack de baterias de li-ion 2S, de 7,2 volts ou 6 células NiCd comuns. Entretanto, uma fonte variável de 0 a 12 volts que consiga fornecer pelo menos 5 ampéres permite um ajuste muito mais fino da temperatura.
Este cortador é muito versátil e serve para cortar em isopor vistas laterais e superiores de fuselagens e outras partes que dependam de um apoio horizontal, com relativa precisão. Como no caso do outro cortador, somente muita prática levará à melhora na qualidade dos projetos executados. Procure treinar bastante com espumas de baixa densidade, normalmente mais baratas, antes de começar um projeto sério.
Agora você já tem as ferramentas. Faça a sua parte! ;-)

Bons cortes!

Um comentário:

  1. The field of electronic wiring is wide enough that it can not be discussed in one post only. Still you bring a lot of information about this. Keep posting.
    _________________
    nickel alloys

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