Материал для вакуумного стола

Обновлено: 01.05.2024

Подскажите.
При работе на фрезерных станках вакуумный стол оправдывает свои затраты?

К чему собственно вопрос:
Был в одной организации. У ребят 2000х3000 столик. Когда они включали вакуум на нем, то собственоо практической пользы от него небыло. Заготовку не держал толком. Они прикручивали ее саморезами непосредственно к столу, т.к. струбцины вставить было некуда ( не было пазов для них).
Они объясняли что вакуумник используется ими редко из-за неэффективности. И , как правило, прикручивают заготовку, а вакуумник вообще практически не включают.

На сколько это адекватная ситуация? Или на самом деле это единичный случай, а вакуумный стол очень полезная штуковина? Если да, то для все ли материалов все хорошо или есть ньюансы?

Смотря что будете обрабатывать на станке. Если фрезеруете изделия с коротким циклом обработки (как правило раскрой, либо 2д обработка: раскрой композита, фасады мдф и т.д), либо когда нужно закрепить на столе большого размера материал (лист пвх или акрила) - лучше вакуумный прижим, если с длительным циклом обработки (обработка рельефов например) - то эффективнее механическое крепление (меньше будете за электричество платить) А вакуумный насос у Ваших ребят действительно плохо работал.

На сколько это адекватная ситуация? Или на самом деле это единичный случай, а вакуумный стол очень полезная штуковина? Если да, то для все ли материалов все хорошо или есть ньюансы?

Ситуация не адекватная.
Вакуумный стол держит заготовку, великолепно.
Используйте нормальный вакуумник, и прокладку из вакуумной резины, чуть большего диаметра чем размер паза.
И все будет, лучше не придумаешь.

Смотря что будете обрабатывать на станке. Если фрезеруете изделия с коротким циклом обработки (как правило раскрой, либо 2д обработка: раскрой композита, фасады мдф и т.д), либо когда нужно закрепить на столе большого размера материал (лист пвх или акрила) - лучше вакуумный прижим, если с длительным циклом обработки (обработка рельефов например) - то эффективнее механическое крепление (меньше будете за электричество платить) А вакуумный насос у Ваших ребят действительно плохо работал.

Хм. Я уже писал где-то, что электричества вакуумный прижим потребляет пренебрежимо мало.
За смену вакуумная станция хорошо если пару минут поработает при смене заготовок, а то и меньше.
Как выше было верно подмечено, все дело в правильном и герметичном уплотнении на всем пути вакуума.
ИМХО, вакуумный прижим не имеет конкурентов по удобству и надежности крепления плоских заготовок.

Используем вакуумник при самых длительных многочасовых работах и спокойно оставляем на ночь.
Утром приходим - все тихо: станок сам выключился закончив работу, компрессор спит, поскольку воздух станок сам себе перекрыл перед выключением, вакуумник молчит, поскольку утечек вакуума нет.

Конечно, бывают и неприятности с вакуумным столом - срывает заготовку в нештаной ситуации (например, раковина на обратной стороне заготовке пришлась на траекторию вырезания почти насквозь). Бывает, инструмент при этом ломаем, а бывает, и не один. (((
Но это нечасто.

У России только два союзника - дураки и дороги.

Я-бы давно себе пристроил такую штуковину- сваял для "от случая к случаю" 300х400 от пылесоса. В основном применяю под функцию планшетного плоттера на фрезе.
А "настоящий" вакуум не делаю по причине основной массы выполняемых работ с деталями небольшого размера. Вот и сейчас пилю из алюмокомпозита 500 гардеробных номерков. Креплю на 2-х сторонний скотч- пленку на весь рабочий стол. После съема со стола с деталей с торца приходится счищать опилки и с тыльной стороны скотч. Задача, на мой взгляд, не для вакуума по креплению деталек 40х60мм.

Вот и сейчас пилю из алюмокомпозита 500 гардеробных номерков. Креплю на 2-х сторонний скотч- пленку на весь рабочий стол. После съема со стола с деталей с торца приходится счищать опилки и с тыльной стороны скотч. Задача, на мой взгляд, не для вакуума по креплению деталек 40х60мм.

Я бы положил во весь вакуумный стол лист-заготовку. Награвировал бы номерки, а потом бы вырезал их, оставив микрон 100.
Их осталось бы только выломать и легким движением снять на шкурке стомикронный"облой".

Мы так шрифты для нумератора делаем - много маленьких цифр на одной заготовке, потом режутся почти насквозь.

"Хм. Я уже писал где-то, что электричества вакуумный прижим потребляет пренебрежимо мало.
За смену вакуумная станция хорошо если пару минут поработает при смене заготовок, а то и меньше.
Как выше было верно подмечено, все дело в правильном и герметичном уплотнении на всем пути вакуума.
ИМХО, вакуумный прижим не имеет конкурентов по удобству и надежности крепления плоских заготовок."
Есть различные варианта "вакуумных" насосов. Действительно, если насос нагнетает вакуум и его удерживает в выключенном положении - это одно. В этом случае согласен все-равно сколько будет идти обработка (электричество тратится на этапе включения агрегата). Просто есть варианты, когда пока работает насос - прижим есть, выключился - прижима нет. Точнее это даже не вакуумник. Конструкция напоминает по действию пылесос. Такое имеет место быть

Насосы для вакуумных столов

Сердце любого вакуумного стола с ЧПУ — это вакуумный насос с ЧПУ. Доступно несколько видов насосов.

«Регенеративная воздуходувка» обычно представляет собой центробежный тип крыльчатки:

Типичный регенеративный вентилятор для использования в качестве вакуумного насоса фрезерного станка с ЧПУ

Регенеративные воздуходувки(Вихревые насосы) способны перемещать большое количество воздуха, но они не создают такой сильный вакуум. Сила вакуума измеряется в мм ртутного столба. На уровне моря давление воздуха составляет 2 кг на квадратный см. Типичный регенеративный вентилятор может генерировать, скажем, от 500 до 800 грамм на квадратный см. Это достаточно низкий показатель по сравнению с другими типами насосов, которые может генерировать около 2 кг на квадратный см при той же мощности. Другие типы вакуумных насосов могут значительно облегчить работу. Или, если посмотреть с другой стороны, они могут дать ту же прижимную силу силу к гораздо меньшим деталям.

Одна из причин использования регенеративных насосов — это из производительность. Величина вакуума определяет, насколько сильно деталь удерживается, в то время как производительность используется для устранения утечек. Вам нужно достаточно производительности чтобы компенсировать все утечки, либо нужно потратить больше времени на герметизацию. Поэтому если вы в основном обрабатывает плоские детали из материалов низкой плотности, то лучшим, и пожалуй самым экономичным насосом будет именно регенеративный.

К другим типам вакуумных насосов относятся роторно-пластинчатые и жидкостно-кольцевые насосы, которые могут создавать более сильный вакуум, но получение большого объема воздуха будет стоить дороже:

Пластинчато-роторный безмасляный вакуумный насос

Вакуумный насос с жидкостным кольцом

Сила вакуума определяет, какое давление воздуха необходимо, чтобы удерживать ваши заготовки. Меньший вакуум означает меньшее давление. Вакуумные столы должны иметь среднее значение между количеством вакуума, которое они могут создать с помощью своего вакуумного насоса, утечкой (которая работает на уменьшения вакуума) и площадью поверхности детали, на которую может воздействовать вакуум. Для больших плоских деталей не требуется столько вакуума, как для мелких деталей. Чем менее мощный вакуумный насос, тем больше времени вы потратите на то, чтобы избежать утечек, для того чтобы оставалось достаточно вакуума для удержания детали. Чем меньше площадь поверхности деталей, тем больше вакуума требуется, чтобы они прочно удерживались на месте.

Насколько большой вакуумный насос мне нужен для стола фрезерного станка с ЧПУ?

Чем больше стол, тем выше накачка. На один квадратный сантиметр должно приходится не менее 100 милилитров производительности насоса. Это практическое правило оставляет в стороне вопрос о том, сколько вакуума может создать насос. Регенеративный вентилятор в этом диапазоне намного дешевле, чем роторно-лопастной. Есть ли столы с насосами более низкого давления? Конечно! Но чем ниже производительность, тем больше у вас проблем с утечками и мелкими деталями. На столе размером 1 квадратный метр 12 литров в секунду — это минимум для хорошего прижима детали.

Дело в том, что слишком маленький вакуумный насос означает дополнительную работу каждый раз, когда вы запускаете фрезерный станок с ЧПУ. Чтобы своевременно устранять утечки, устранять выходящие из строя детали и, возможно, следует применят и другие решения для крепления заготовок. На вакуумном насосе не стоит экономить!

Насос будет оцениваться по двум параметрам: сколько вакуума он может создать (т.е. насколько низкое давление) и сколько воздуха он может переместить, чтобы компенсировать утечки. Для негерметичной вакуумной системы с плитами из МДФ размером 1 квадратный метр требуется 6 квадратных метров в минуту или более только для компенсации утечек. Чем больше вы сможете герметизировать утечки, тем ниже вам нужна производительность насоса.

Может ли вакуумный насос быть слишком большим? Что насчет нескольких насосов?

Если вы используете больше вакуума, чем нужно, вы тратите впустую много энергии. В таких ситуациях имеет смысл использовать два насоса меньшей производительности. Один, когда детали достаточно большие, им не нужен максимальный вакуум для прижима — помните, прижимная сила пропорциональна площади поверхности, и более крупные детали удерживаются более надежно. Включите второй насос для мелких деталей.

Предположим, вы не можете позволить себе большой дорогой вакуумный насос, вам просто не повезло? Нисколько! См. Ниже, как вы можете использовать наше программное обеспечение G-Wizard, чтобы предотвратить выпадение деталей даже в этом случае.

DIY вакуумные насосы

Высокомощные профессиональные вакуумные насосы могут быть довольно дорогими, поэтому вот некоторые мысли для тех, кто пытается сэкономить:

— Посмотрите на бывшие в употреблении насосы. Коммерческий насос хорошего качества можно стоить на много меньше, чем новый. Следите за предложениями на eBay и AliExpress.

— Используйте строительный пылесос для небольших систем. Если, вы собираетесь создать перепад давления всего 2-2,0 килограмма на квадратный см.

— Возможно использование нескольких вакуумных насосов меньшей производительности в сочетании с зонированной камерой статического давления. Когда в каждой зоне есть отдельный насос.

— Посмотрите на вакуумные моторы. Эти устройства используются для питания пылеудаляющих аппаратов, центральных вакуумных систем и других подобных устройств. Они могут быть идеальными для проектов создания вакуумных столов своими руками. Как и у пылесоса, их производительность будет небольшой, но с несколькими двигателями вы можете покрыть большую площадь стола.

Универсальный вакуумный стол из МДФ своими руками

В этой статье вы узнаете как сделать вакуумный стол из МДФ для фрезерного ЧПУ станка своими руками. А так же о том какие необходимы для этого материалы и инструменты, какой выбрать насос, и зачем делить рабочую область на зоны.

Вакуумный стол из МДФ

Необходимые материалы

Те из вас, у кого есть фрезерные станки с ЧПУ, знакомы с разочарованием при работе с зажимами или винтами для фиксации заготовки, а также с последующей обработкой, необходимой для вырезания и шлифования выступов. Универсальная вакуумная прижимная система может устранить многие из этих проблем. Вы просто кладете заготовку на рабочий стол, включаете вакуумный двигатель — и готово! Теперь у вас есть прижимная сила в несколько килограммов на квадратный сантиметр, удерживающая вашу заготовку.

Обычные вакуумные прижимные системы требуют, чтобы вы вырезали специальный вакуумный шаблон, чтобы надежно удерживать заготовку. Универсальные вакуумные столы позволяют захватывать заготовку в любом месте. Им нужен больший поток воздуха, так как они сравнительно негерметичны, но их намного проще использовать.

Однако есть некоторые ограничения для универсальных настроек. Небольшие детали и компоновки с множеством разрезов могут не иметь достаточной площади поверхности для поддержания сильного вакуума, что делает универсальный вакуумный стол идеальным вариантом для большинства применений, но не для всех.

Поверхность стола: основание, камера статического давления и выпускной патрубок

Устройство вакуумного стола

Поверхность универсального вакуумного стола состоит из трех склеенных между собой слоев. Во-первых, это основная плита , которая прикручивается к раме вашего ЧПУ и прикрепляется к трубопроводу вакуумной системы. Далее идет пленум . Он содержит решетку каналов воздушного потока, которые распределяют вакуум по всему столу. Последний слой — это прокачиваемая доска , пористая спойлерная доска, которая позволяет воздуху проходить через нее.

Нанесение дополнительных слоев герметика на обрезанные кромки МДФ.

Герметизация МДФ шпателем для дерева

Плинтус и камера статического давления обычно изготавливаются из древесноволокнистой плиты средней плотности (МДФ), так как это дешево и доступно в большом количестве. (Вы также можете сделать их из пластика высокой плотности, такого как АБС или ПВХ.) Эти слои МДФ пористые, и их необходимо герметизировать, чтобы обеспечить сильный вакуум. Вы можете использовать любой готовый герметик для дерева, такой как полиуретан на водной или масляной основе, герметики на основе эпоксидной смолы или даже клей для дерева, разбавленный водой. На обрезанные кромки МДФ следует нанести дополнительные слои герметика, так как они подвержены протеканию больше, чем верхняя и нижняя поверхности.

Добавление плиты прокачки

Доска для прокачки другая. Она должна быть достаточно твердой, чтобы поддерживать вашу заготовку, но достаточно пористой, чтобы воздух мог проходить через нее относительно легко. Рекомендуемый материал — МДФ Ultralite; он на 40% легче и пористее, чем обычный МДФ, за счет меньшего количества эпоксидных связующих. Перед тем, как приклеить прокладочную пластину к камере статического давления, вам необходимо снять более плотные верхний и нижний слои, поскольку они могут ограничивать поток воздуха, уменьшая вакуум.

Вакуум

Вакуумные системы варьируются от простых домашних установок с использованием Shop-Vacs(строительный пылесос) до коммерческих устройств, которые могут стоить больше, чем сам ЧПУ. Для большинства любителей и небольших производственных цехов Shop-Vac или базовый вакуумный двигатель более чем достаточно для систем вакуумных столов.

Вакуумный мотор

Вакуумный стол из МДФ. Использование зон.

Если у вас есть стол большего размера, и вы разделяете камеру статического давления на отдельные зоны, вам понадобится способ их деления и включать и выключать разные зоны. Лучшее решение — это простая 2-дюймовая ПВХ труба из любого строительного магазина. Используйте шаровые краны, чтобы контролировать различные зоны, и добавьте в систему манометр, чтобы вы могли оптимизировать воздушный поток и давление вакуума.

Вакуумная сантехника

При прокладке водопровода избегайте множества крутых поворотов, так как это может привести к ограничению доступа воздуха и снижению производительности. Используйте Y-образные соединители вместо тройников и совместите все расположенные под углом порты, чтобы поток проходил в том же направлении, что и воздух.

Если вы обнаружите, что не получаете достаточной отдачи от двигателя, вы можете добавить второй, удвоив мощность.

Перемещение частей

Если вы беспокоитесь о смещении деталей при прорезании всего материала, вот небольшая хитрость. На первом проходе оставьте тонкий кусок материала (он же «луковая кожура») внизу разреза, чтобы удерживать разрезы на месте, пока режется остальная часть. Это будет поддерживать сильный вакуум, чтобы ваши ранее обработанные детали не сдвигались.

Как только большая часть материала будет удалена, вернитесь и выполните последний проход, чтобы прорезать полностью. Ваши первые резы значительно снизили силу резания и трение (которые уменьшаются с глубиной резания из-за небольшого количества оставшегося материала), поэтому вероятность смещения ваших деталей гораздо меньше

Вакуумные столы для фрезерных станков с ЧПУ

Вакуумные столы зачастую являются наилучшим решением для работы с плоскими листами, часто выполняемой на фрезерных станках с ЧПУ. Вы можете положить лист из МДФ непосредственно на вакуумный стол, и этого достаточно для обработки. В вакуумных столах могут быть предусмотрены зоны, которые вдобавок можно включать и выключать с помощью клапанов.

Принцип работы вакуумного стола

Вакуумные столы создают прижимную силу благодаря разности давлений под деталью, и атмосферным давлением, давящим сверху вниз. Каждый квадратный миллиметр площади, подверженной данной разнице, может иметь силу, достигающую 1-1.2 килограмма (разница между вакуумом и давлением воздуха на уровне моря).

Сила прижима пропорциональна разнице давлений и площади поверхности, Большая площадь на большой области может иметь внушительную силу. Квадратный участок 25 x 25 потенциально имеет 625 квадратных сантиметров, умноженных на 1,2 кг на квадратный дюйм, или около 750 килограмм удерживающей силы!

Однако, небольшие детали обладают значительно меньшей силой, удерживающей их. Необходимо понимать эту разницу.

Другой способ ограничения силы заключается в том, что вы не сумеете приложить вакуум ко всей нижней поверхности детали. Рассмотрим вакуумную систему из алюминия с незначительными вакуумными камерами под ней. Это выглядит приблизительно так:

Алюминиевый вакуумный стол

Теперь, чтобы деталь оставалась плоской и не искривленной, мы хотим, чтобы она располагалась на вакуумном столе. У нас возможно не будет большого вакуума нигде, помимо камер. В таком случае прижимная сила определяется площадью поверхности камер, а не площадью поверхности детали, а она заметно меньше площади поверхности детали.

Большинство вакуумных столов для фрезерных станков с ЧПУ позволяют избежать данной трудности посредством использования плиты МДФ поверх вакуумного стола для распределения вакуума. МДФ пористый, поэтому вакуум везде. Это работает хорошо, однако для этого требуется вакуумный насос, который сможет втягивать больший объем воздуха, потому что МДФ будет протекать везде, где на нем что-то не лежит.

Точно так же, как МДФ, для распространения вакуума, может использоваться ваша деталь, если она сделана из чего-либо проницаемого (пенопласт, МДФ и тому подобное) или если вы сделаете в ней слишком много сквозных отверстий во время обработки.

Последнее, что необходимо знать, это то, что две силы стараются сместить деталь на вакуумном столе. Одна — направлена в бок, другая — вверх. Боковое усилие — это сила трения между деталью и тем, на чем она лежит. Убедитесь, что поверхность вакуумного стола не очень скользкая, дабы выдержать эту силу. В большинстве случаев показатель трения будет таким, что для перемещения детали в сторону должно быть как минимум вдвое большее усилие, нежели для ее подъема.

Поднимающая сила, необходимая для преодоления удерживающей силы вакуумного стола, является просто параметром веса детали плюс прижимной силы вакуума. Если деталь приподнята даже немного, возможно, даже вы можете не видеть этого, вакуум протечет, и, если ваш вакуумный насос не будет обладать достаточной производительностью, деталь просто выскочит, когда давление упадет. Если подъемной силы достаточно, деталь может даже запустить через стол.

Вакуумные столы для фрезерных станков с ЧПУ своими руками

Создать вакуумный стол для вашего фрезерного станка с ЧПУ довольно просто. В этой статье мы рассмотрим множество идей, советов и ссылок на ресурсы, которые помогут вам в короткие сроки создать свой собственный проект вакуумного стола.

Необходимо ли мне покупать или я могу взять и собрать вакуумный стол на свой фрезерный станок с ЧПУ?

Нет времени собрать вакуумный стол с нуля? Не беспокойтесь, многие из них можно просто купить. Вот лишь несколько примеров на пробу:

Проектирование вакуумного стола своими руками

Если вы собираетесь установить вакуумный стол поверх существующего стола фрезерного станка с ЧПУ, то в первую очередь следует учитывать зазор по оси Z. Если у вас слишком много хода по оси Z, то вакуумный стол съест его часть. Обязательно подумайте о том, как минимизировать эту потерю. Вот где применение встроенного вакуумного стола, при покупке фрезерного стола с ЧПУ возможно имеет преимущество.

Еще одно важное замечание заключается в том, собираетесь ли вы создать какую-то конструкцию камеры статического давления или планируете фактически обрабатывать свой вакуумный стол. Обработанные столы могут быть более точными — более плоскими и квадратными. Они, безусловно, более прочные. Но стол типа пленума может быть дешевле в производстве и менее ограничен в отношении вакуумных проходов.

Имеется ключевой нюанс, который следует учитывать. Это способность стола удерживать вашу деталь в зависимости от площади ее поверхности, доступной для вакуума. Если деталь лежит на поверхности, непроницаемой для воздуха, то ее держат только проходы, создающие вакуум. На механически обработанном дюралевом вакуумном столе вы получаете низкий вакуум только на поверхности решетки, но не на всей площади поверхности, на которую опирается деталь. Если вы попытаетесь создать полость под деталью для распространения большего вакуума, вы рискуете подвергнуть деталь напряжению, и она будет изогнута в неподдерживаемых областях.

Привлекательность того, что ваша верхняя поверхность сделана из чего то вроде МДФ, заключается в том, что она проницаема, и вакуум может проникать на всю поверхность нижней части детали. Впрочем МДФ, является менее точной опорой, нежели алюминий, и ему понадобится источник вакуума, который может откачивать больше воздуха в минуту, потому что существует значительно большая область, которая пропускает воздух.

Предполагая, что у вас нет гигантского вакуумного насоса с неограниченной производительностью, Существует способ, который действительно помогает. Это возможность зонировать области вакуума, дабы области, которые протекают (возможно, потому что деталь не находится на этих областях), могли быть отключены. от вакуума. Вот вакуумный стол с системой зонирования, которую очень удобно менять, элементарно открывая или закрывая отдельные клапаны:

Вакуумный стол с областью зонирования

Идеи по созданию вакуумных столов своими руками

Вот список фотографий и ссылок на различные проекты вакуумных столов своими руками. Это поможет вам в разработке собственного проекта вакуумного стола.

Типичный вакуумный стол из МДФ имеет монтажную панель с канавками и дренажную панель, которая позволяет вакууму просачиваться через его пористую структуру.

Как своими руками сделать вакуумный стол для станка с ЧПУ

Вакуумный стол для станка с ЧПУ – один из самых популярных на сегодняшний день способов для крепления полномасштабных листов и заготовок для проведения дальнейших работ. Размеры и виды таких поверхностей могут отличаться в зависимости от размеров устройства и заложенной в них функциональности, а сама рабочая поверхность всегда равномерно поделена на сектора.

Что такое вакуумный стол для ЧПУ и зачем нужен?

Для эффективной работы на лазерных и фрезерных станках с компьютерным управлением с использованием плоских деталей больших размеров крайне необходим вакуумный стол. Такое оборудование имеет высокую стоимость и далеко не всегда отвечает запросам потребителя. Поэтому нередко обладатели станков с ЧПУ конструируют такие столы самостоятельно, с учетом индивидуальных потребностей и размеров заготовок, которые будут на нем обрабатываться.

Для того чтобы работа на станках с ЧПУ шла с высокой точностью, необходима поверхность, которая способна надежно зафиксировать обрабатываемые материалы. Вакуумный стол может выполнить эту функцию за счет сильного прижатия изделия к поверхности, предотвращая незапланированные оператором перемещения, и делая работу на станке более точной и соответствующей загруженному макету. Кроме того, стол обеспечивает нагрев до необходимой температуры. Такое оборудование более функционально, чем магнитный стол, который подходит лишь для обработки металлических заготовок.

Прижимная сила в таких устройствах создается за счет разницы давлений, которая возникает между разреженной средой (вакуумом), образующимся под деталью, и давлением атмосферного столба, который прижимает деталь к столу. В зависимости от того, насколько большую поверхность имеет такой стол, прижимная сила может быть равна до одного килограмма на 1 квадратный сантиметр поверхности.

ВАЖНО! Надежность фиксации материала к столу прямо пропорциональна его площади.

Вакуумные столы служат мощным подспорьем в работе на станках с ЧПУ, обеспечивая эффективную фиксацию материала во время обработки, не давая режущим инструментам сдвинуть деталь и исключая необходимость ее ручной фиксации струбцинами или саморезами.

Вакуумные столы эффективны при работе с материалами следующих типов:

все типы пластика;
композитные материалы;
органическое стекло;
древесина;
металлы.

Использование удерживающих устройств этого типа позволяет обрабатывать максимально тонкие листы материала, не деформируя их при этом.

Достоинствами вакуумных столов являются:

Снижение временных затрат на крепление заготовок (более чем на 70 %).
Снижение риска деформации материала при обработке тонких листов.
Возможность безвибрационного зажима гнущихся материалов.
Возможна фиксация неметаллов, в отличие от столов магнитного типа.
Высокие показатели прижимной силы.

Принцип работы и конструкция вакуумных столов

Основополагающим принципом работы вакуумного стола является создание безвоздушного пространства за счет откачивания воздуха из камеры, образованной рабочими камерами и деталью. Фактически на обрабатываемый материал воздействует не сам вакуум, образованный устройством, а атмосферное давление, которое обеспечивает прижимание заготовки к рабочей поверхности.

Сила воздействия различается в зависимости от типа и мощности насоса, установленного в механизм, но она не может превышать показатели давления атмосферы.

Существует несколько типов конструкций вакуумных рабочих поверхностей:

Решетчатые. Камеры здесь образуются продольными и поперечными канавками, нанесенными на рабочую поверхность и образующие при этом замкнутый контур. Если требуется фиксация деталей, которые обладают меньшим размером, чем площадь стола, используется специализированный уплотнитель, которые должен быть уложен в канавки по периметру зоны зажимания.

Желобковые (шлицевые). В таких столах предусматривается наличие только продольных борозд. Столы данного типа могут быть использованы для фиксации деталей небольшого размера с невысокими показателями тангенциальных усилий при обработке, например: сверления отверстий, нанесения гравировки и др. При работе обязательно наличие запирающих контуров.

Пористые. Конструктивной особенностью является наличие микропористых вставок, которые способствуют распределению усилий прижатия по всей площади обрабатываемой детали. Устройства позволяют фиксировать даже самые тонкие материалы (фольгу и др.)

VAC-MAT. Рабочее поле разделено на множество автономно действующих вакуумных камер, что позволяет выполнять сквозное сверление, фрезеровку и т. д. Такие вставки быстро изнашиваются и являются расходным материалом.

FLIP-POD. Конструкция стола предполагает наличие множества присосок с высоким разрежением. Она предназначена для фиксации заготовок, обладающих высокой массой и неровной поверхностью.

Материалы и инструменты для создания вакуумного стола для ЧПУ своими руками

Перед тем как приступить к сборке вакуумного стола своими руками, следует оценить, какие работы на станке ЧПУ будут выполняться в дальнейшем. Играют роль и материалы, которые будут использоваться. В процессе создания проекта необходимо найти баланс между площадью воздействия прижимной силы и силой, которая будет воздействовать на каждый из участков (чтобы избежать деформации материала), определить мощность требующегося насоса и т. д.

Для того чтобы собрать стол самостоятельно, потребуются следующие материалы и инструменты:

лист из дерева или металла нужного размера;
металлический профиль;
вакуумный насос;
элемент нагрева;
управляющий блок;
дрель;
набор гаечных ключей;
паяльник;
отвертка.

Этапы изготовления

Проектирование и выбор заготовки

Для того чтобы собрать вакуумный стол для станка с компьютерным управлением самостоятельно, в первую очередь необходимо разработать чертеж. Размеры для его создания можно взять из каталогов, а образцом выбрать любой из продуктов массового производства.

Чаще всего размеры сетки берутся с шагом 12,5 мм, шириной канавки 4 мм и толщиной от 32,5 до 48 мм. Ширина плиты от края до оси первой канавки составляет 6,25 мм, что соответствует ровно половине шага сетки. Горизонтальные размеры устанавливаются произвольно, на основании размеров заготовок, которые будут обрабатываться на станке.

В продаже, как правило, встречаются цельные плиты, состоящие из одного модуля, но при создании собственного вакуумного стола пользователи могут разработать системы с несколькими вакуумными зонами.

В качестве основы могут быть использованы:

листы фанеры (толщиной от 1,6 до 2 см);
листы ДСП (ламинированные);
дюралевые или текстолитовые плиты типа Д16Т или Д16АТ толщиной от 8 до 1,2 мм.

Создание рабочей поверхности и короба

Рабочая поверхность стола должна быть предельно ровной, иначе обрабатываемые детали будут копировать неровности лежащей в основе плиты. После выравнивания на листе в шахматном порядке высверливаются отверстия. Тыльная сторона материала при этом предназначается для примыкания к насосу.

Надежность конструкции обеспечивается за счет установки перегородок. Они позволяют избежать деформации стола во время его эксплуатации.

Следующий шаг – нарезка канавок в соответствии со схемой, выбранной ранее. Оптимальная глубина нарезки на начальном этапе – не более 2,8 мм. После нарезки в канавки закладывается уплотняющий шнур.

Далее идет этап изготовления трассы. Для ее создания потребуется пластиковая труба с диаметром от 2,5 до 3,2 см. Если рабочая поверхность сплошная – плита делается из двух частей, после чего стык надежно герметизируется. Трасса в таком случае подается с торцевой стороны.

Для каждой из зон устанавливается собственный шаровой вентиль, который обеспечивает автономную работу отдельных секторов.

После того как сборка трассы завершена, наступает этап сверления отверстий. Чаще всего высверливаются:

1 отверстие на стыке канавок (для обеспечения вакуума);
в центре квадратов для крепления к штатному столу;
дополнительные отверстия для фиксации заготовок с торцов.

Коробка

При изготовлении коробки повышенное внимание уделяется определению ее высоты. Это обусловлено тем, что заготовка вакуумного стола предназначается для станков с ЧПУ. Из металлических или деревянных частей создается устойчивая конструкция, на которой будет крепиться рабочая поверхность. Над рабочей зоной при этом устанавливается нагревательный элемент.

ВАЖНО! Коробку лучше всего сделать разборной – это существенно упростит ее дальнейшее обслуживание и транспортировку.

При сборке крайне нежелательно использовать подвижные соединения или недолговечные материалы.

Нагревательный элемент

В качестве нагревательного элемента при самостоятельной сборке вакуумного стола лучше всего себя зарекомендовала нихромовая нить, но высокая стоимость не сделала ее популярной в массах. Именно поэтому при самостоятельной сборке пользователи чаще всего применяют галогеновые лампы.

В металлическом листе просверливаются три отверстия, в них крепятся нагревательные элементы и монтируется электрическая часть. Лампы при этом необходимо соединять параллельно друг другу. Соединение обеспечивается спайкой медных проводов. Конструкция световой панели также должна предусматривать возможность ее разбора.

Вакуумный насос

Наиболее важный конструктивный элемент, который обеспечивает создание разреженной среды и надежную фиксацию деталей. Предпочтение при выборе стоит отдавать специализированным генераторам вакуума с манометрами. Если специализированный насос не может быть установлен – возможно использование вакуумных вентиляторов, несмотря на их менее высокую мощность. Если конструкция стола слишком сложна – манометр и регулятор нагрева устанавливаются в управляющий блок.

Блок управления

Электронная составляющая вакуумного стола необходима для того, чтобы обеспечивать эффективную регулировку нагрева рабочей поверхности и наиболее стабильную фиксацию деталей. Для работы потребуется:

микроконтроллер с дисплеем;
реле для управляющих блоков;
датчики температуры и давления.

В минимальной комплектации требуются 2 реле (для включения и выключения насоса, а также контроля над нагреванием панели) и по одному датчику.

Если планируется создание автономно работающих секций – потребуется большее количество реле и более производительный контроллер.

Чем различаются самодельный и заводской вакуумный стол?

Рабочее оборудование, созданное самостоятельно, позволяет адаптировать устройство под нужды конкретного производственного процесса. Вакуумные столы, сделанные своими руками, позволяют учесть все нюансы обработки деталей, связанные с их размерами, а также включить все функции – от фрезерной обработки до формовочных работ. Вакуумный стол для станка с ЧПУ, собранный самостоятельно, позволяет сэкономить средства пользователя и упростить дальнейшее обслуживание устройства.

Вакуумные столы позволяют существенно улучшить эффективность производственного процесса и повысить качество изготавливаемой продукции. Это обеспечивается за счет создания мощного прижимного усилия, необходимого для достижения стабильного качества. Если станок с ЧПУ не имеет в комплектации готового стола – его можно сделать самостоятельно. Это несложный процесс, а схемы и чертежи устройств можно найти в свободном доступе в сети Интернет.

Читайте также: