EN
Zanesljiva rešitev za pritrditev brez deformacij in za zanesljivo togost je bila najdena z uporabo CNC vakuumskih črpalk.
Sisalna ploščica, ki počiva na mizi, ponazarja osnovno načelo sisanja. Ko ploščico pritisnemo navzdol, se zrak ujame znotraj nje in ustvari tlak do 14,7 psi. To povzroči razliko v tlaku, ki je praktično enaka tlaku, ki ga na morski gladini izvaja zemeljska atmosfera. Isto načelo velja tudi za CNC vakuumsko črpalko. CNC vakuumsko črpalko lahko enakomerno pritrdi na vse površine. Z njo lahko pritrdimo ukrivljeno leseno ploščo, teksturirano kompozitno delovno kosilo ali celo nepravilno delovno kosilo, ki je bilo iztiskano. Vakuumsko mizo so prav tako zasnovali z žlebovi za pretok, da kompenzirajo majhne reže. Za razliko od mehanskih sponk vakuumski sistem ne ustvarja napetosti, ki se koncentrira v določenih točkah, zato materiala ni treba okrepiti.
Pred kratkim so poskusi visokohitrostnega friziranja v letalsko-kosmični industriji ustvarili priložnost za oceno zmogljivosti vakuumskih sistemov v primerjavi z mehanskimi sponkami. Predmet poskusa je bil list aluminija debeline 0,5 mm, kar se šteje za izredno tanko. Vakuumski sistem je prikazal zmanjšanje ukrivljanja materiala za 92 %. S tem je bila dokazana trditev, da so vakuumski sistemi boljši od mehanskih sistemov. Pri friziranju aluminija je material pokazal boljšo zmogljivost.
Vakuumsko proti mehanskemu pritrjevanju: kako se zmanjšuje deformacija delov in napetosti, povzročene s postavitvijo.
Vakuumsko pritrjevanje odpravlja tri ključne pomanjkljivosti mehanskega pritrjevanja:
Deformacija zaradi prekomernega privijanja: pri 78 % akrilnih prototipov se zaradi prekomernega privijanja opazi trajna deformacija materiala, pri čemer se privijanje pogosto izvede na točki, ki presega mejo plastičnosti materiala.
Trk orodja: Fiksni sponke ovirajo vdelavo orodja, zmanjšujejo dosežnost petosne osi in povečujejo število namestitev.
Ostanke napetosti: Lokaliziran tlak povzroča mikroprhljaje v materialu, zlasti v kompozitnih materialih, ter zmanjšuje stabilnost materiala v času ohranjanja njegovih dimenzionalnih lastnosti.
Nasprotno od zgoraj navedenega sistemi za vakuumsko črpanje na CNC strojih delujejo z enakomernim in neinvazivnim tlakom na celotno obdelovano delo, kar omogoča ohranjanje njegove dimenzionalne celovitosti. To je bistveno za delovne predmete, ki zahtevajo obdelavo z natančnostjo ±0,001". Poleg tega omogoča popolno izkoriščanje obdelovalne mize. Odsotnost stičnih točk prav tako prispeva k zmanjšanju prenosa vibracij, površinska kakovost obdelovanega dela pa se med končnimi operacijami izboljša za do 0,2 µm Ra.
Vpliv CNC vakuumskih črpalk na natančno obdelavo in varnost obratovalcev
Odprava težav z neuravnoteženostjo stroja in stabilnost pri izvajanju težkih rezalnih operacij
Vakuumske črpalke za CNC stroje zagotavljajo, da je obdelovani del varno pritrjen na mizo z enakomernim in enakomerno porazdeljenim vakuumskim sesalom. To preprečuje premike in stranske gibe, ki ogrožajo natančnost izvajane obdelave. Ti sistemi zmanjšajo obdelovalne vibracije do 70 %. Zato je manj verjetno, da se rezalna orodja izkrivijo. Poleg tega bo obdelovani del prost od dimenzijskih napak večjih od 0,005 palca med operacijami trdega frizanja. V nasprotju z mehanskimi sponkami, ki ustvarjajo lokalizirana območja napetosti, vakuumski sistemi ustvarjajo enakomeren tlak in podpirajo celoten obdelovani del, vključno z nepravilnimi deli. To je še posebej pomembno pri obdelavi letalsko-kosmičnih kovin, ki zaradi toplotnih učinkov med obdelavo tendencijo do izkrivljanja. Zato so vakuumski sistemi bistveni v delavnicah, ki izdelujejo zapletene letalsko-kosmične dele, saj lahko pomenijo razliko med izdelavo odpadnih delov in deli, ki ustrezajo zahtevanim specifikacijam.
Neprekinjen dostop do orodja in avtomatiziran delovni proces: omogočanje polnega 3+2 in 5-osnega obdelovalnega postopka
Uporaba vakuumskih prijemalcev namesto tradicionalnih pritrdilnih naprav omogoča obrabniškim delavnicam popolno prostost poti orodja v vseh 360 stopinjah okoli delovnih kosov. Sodoben 5-osni obdelovalni center lahko doseže podrezane površine, zapletene konture in globoke votline brez ustavitve in ponovne pozicioniranja delovnega koša. Čas za pripravo se prav tako znatno zmanjša, približno za 40–45 %, hkrati pa se odpravi tudi tveganje trkov, ki jih povzročajo nepremični prijemalci. Avtomatizirano vakuumsko pritrditev izkazuje izjemne prednosti tudi med nočnimi obratovalnimi cikli pri obdelavi zapletenih kalupov in natančnih komponent. Neprekinjen dostop do vretena omogoča izvedbo obratovalnega cikla brez potrebe po tem, da bi operater med nevarnim stanjem vstopil v stroj. Delavnice, ki so prešle s stacionarnih pritrdilnih naprav na vakuumsko pritrditev, so zaznale izboljšanje časa obratovanja za približno 35 %, hkrati pa so povečale varnost operaterjev in zaščitile rezalna orodja pred dotikom.
Osnove integracije sistema: CNC vakuumski črpalki nasproti konstrukciji mize in sestavnim materialom
Vakuumski mizni sistemi z razdelitvijo na cone in kartiranje poroznosti: pretok zraka (CFM) in vakuumsko nivo po vrstah materialov
Zonalne mize in CNC vakuumski sistemi ter poroznostne karte omogočajo operaterjem prilagoditev delovanja črpalk za potrebe določenega materiala. Pri delu z mešanico trdnih in poroznih materialov je MDF (srednje gostota vlaknene plošče) odličen primer poroznega materiala, ki zahteva posebne nastavitve CFM (kubičnih čevljev na minuto) in vakuumskih tlakov (merjenih v palcih živega srebra). Porozni leseni materiali zdržijo visok vakuumski tlak in se ne izkrivijo, vendar brez zadostnega CFM prepuščajo preveč zraka. Sodobne obrti zdaj delujejo na razdelitvi nadzornih zon na vakuumskih mizah in ustvarjanju poroznostnih kart za vsako površino obdelovanega dela, kar omogoča do 25 % izboljšanje časa priprave ter popolno odpravo drsenja med rezanjem pri višjih hitrostih. Z uvedbo zonalne tehnike so se povečali fleksibilnost in nadzor deformacije materiala, hkrati pa se je poraba energije zmanjšala za približno 30 % v primerjavi s predhodnimi napredki vakuumskih tehnologij pred letom 2023.
Določitev vaših potreb glede zmogljivosti, učinkovitosti in zanesljivosti ter način, kako različne vrste črpalk izpolnjujejo te potrebe.
Rotacijski, spiralni in Venturijevi sistemi – globina vakuuma, poraba energije in obratovalni cikel
Najboljša izbira za CNC vakuumsko črpalko je odvisna od tega, kako se cev in material črpalke ujemata z vašimi zahtevami za vakuumsko črpalko. Za komercialno uporabo obstajajo trije glavni tipi črpalk:
Rotacijske lopatne črpalke so najprimernejše za dosego vakuuma do 0,1 mbar, saj lahko držijo bolj porozne materiale in so bolj primerni za aplikacije z visoko držilno silo. Najbolje se obneso pri nizkem obratovalnem ciklu, saj so zelo energetsko zahtevne in zahtevajo redno menjavo olja.
Spiralne črpalke zagotavljajo globino vakuuma 1–10 mbar za brezoljno, nizko vzdrževalno in energetsko učinkovito uporabo. Pri neprekinjeni uporabi porabijo za 30 % manj energije kot rotacijske črpalke.
Venturijevi sistemi delujejo z stisnjenim zrakom in zagotavljajo vakuum po zahtevi ter ne potrebujejo električne energije. Najbolje delujejo pri kratkih, prekinjenih uporabah, kadar je potrebna hitra sprememba opravil, in ne zahtevajo vzdrževanja. Vendar je globina vakuuma omejena na 50–150 mbar.
Prilagodite črpalko svojemu delovnemu procesu: spiralne črpalke so najprimernejše za neprekinjeno obdelavo 24 ur na dan, 5 dni v tednu, saj zagotavljajo večjo življenjsko dobo in učinkovitost, medtem ko Venturijevi sistemi poenostavijo namestitev za hitre spremembe opravil. Nesorazmerje lahko poveča vaše energetske stroške za 40 % in povzroči nestabilnost obdelovanca med intenzivnim rezanjem. Za maksimiranje donosa naložbe (ROI) se predvsem osredotočite na zahteve glede globine vakuuma in ciklov obratovanja.
Pogosta vprašanja
Kakšne so glavne prednosti uporabe CNC vakuumskih črpalk v primerjavi z mehanskimi sponkami?
Prednost, ki jo prinaša integracija mehanskih sponk, je izboljšava celotne kakovosti površine ter izboljšava varnosti operaterja z odstranitvijo vseh ovir na poti orodja.
Kako zonirane vakuumsko obdelovalne mize izboljšajo CNC obdelovalne operacije?
Zonirane vakuumske mize omogočajo izboljšane nastavitve z minimalnim drsenjem in nižjimi obratovalnimi stroški.
Kateri CNC vakuumski črpalki sistem je najprimernejši za hitre spremembe nastavitev?
Venturi sistemi so najprimernejši za hitre spremembe nastavitev, saj zagotavljajo takojšnji vakuum in ne zahtevajo vzdrževanja.