Вакуумный рабочий стол для ЧПУ станка — что к чему, зачем и почему

Нелюбителям непосильного многобуквия — решение есть, продается здесь, от 1000руб. за 1 кв. дециметр. Видео испытаний актуальной модели — в конце поста.

При выполнении любой работы любой материал требует закрепления. Будь то лазер, буть до плазма, буть до фреза — обрабатываемый материал должен быть закреплен на рабочем столе ЧПУ станка. Даже планшетный принтер с вакуумным столом может гораздо больше, чем без него. Кто-то возразит — для лазера или принтера вакуум не нужен и ошибется. А для гладильного? Гладильный стол с вакуумным насосом поди найди, а он полезен. Возьмем листовой материал, например, шпон дерева или лист бумаги, положим на рабочий стол. Лист, а тем более шпона дерева, ровным не будет — повсеместно выгибается и «не лежит». При резке лазером на голове лазера работает вентилятор охлаждения, при резке фрезой сама фреза закручивает воздух — в качестве результата мелкие детали улетают в пространство.

Что делает вакуумный прижим? — высасывая воздух из-под листа с заготовкой обеспечивает под листом давление меньше атмосферного и эта разница в давлении прижимает листовой материал к рабочему столу одновременно и разравнивая его, и закрепляя. Сила прижатия определяется просто — разника давления сверху и снизу умножается на площадь материала. Сила сопротивления об бокового смещения в несколько раз меньше силы прижатия и зависит от силы трения между листом материала и рабочим столом, грубо оценим как 10-30%. Вакуума в чистом виде конечно никакого нет, есть только разница в давлении. Разницу давления надо постоянно поддерживать из-за утечек воздуха сквозь материал, через края и т.п.

Итак — в первую очередь ЧПУ станок с вакуумным столом нужен при работе с листовым материалом и над мелкими деталями.

Во вторую очередь станок ЧПУ с вакуумным столом нужен рачительным мастерам — размещая на одном листе материала множество будущих деталей приходится решать сложные задачи очередности изготовления деталей и их расположения на листе с тем, чтобы они не повредились при изготовлении последующих и для этого детали приходится располагать на большом расстоянии друг от друга, стараясь их приближать к краям листа, ибо именно за края листовой материал прижимают к рабочему столу. В качестве результата остается много обрезков, отходов. Вакуумный прижим избавляет от этой проблемы.

В итоге кому нужен вакуумный стол с насосом для любого вида станка? — да почти всем, даже в самых неожиданных областях. Например, если у Вас шелкотрафаретный станок с вакуумным столом, то Вы решите вопросы подвижности ткани при ее обработке.

Кому не очевидно нужен вакуумный рабочий стол? — тому, кто планирует использовать СОЖ, особенно на водной основе — вауумные насосы, как и пылесосы, не любят посторонние жидкости на вкус, а засасывают их охотно. В такого рода случаях между насосом и столом нужна буферная емкость, где будет все оседать.

И почему же в таком случае его ни у кого нет, когда он всем нужен? — да потому, что нет разумных предложений, за исключение этого. Вакуумные столы для станков в продаже есть, но архидорогие и лишь для фрезерных станков и даже при этом со своими недостатками, делающими их пригодными для ограниченных видов работ —

Недостатки следуют из конструкции. Ваш станок имеет рабочее поле с ходом по оси Z 50мм? — бывает. Но такой рабочий стол сожрет от 23 до 34 мм. Что останется? Помимо того на этих фотографиях не показаны дьявольские детали, а именно то, что в каждый пазик надо уложить пористую резину, продающуюся отдельно —

Прижим и отсос осуществляется клетками примерно 20*20мм и по дорожкам шириной порядка 6-8мм. Ваш шелк или мелкие детали из шпона туда провалятся и размер самой мелкой детали не может быть меньше 2-4 таких квадратиков —

Размеры. Конечно, не визитная карточка, но тот же лист фанеры, не плоский по определнию, это 1525*1525мм. Сколько же будет стоить вакуумный стол для него, если всего лишь 500*600 стоит уже 177000 руб.?

Плосокостность. И рабочий стол Вашего станка далек от совершенства, и пластиковые версии тоже, да и Вы не ангел. Как бы то ни было, нопонятие «жертвенный стол\слой» известно и понятно многим. Предлагаемая модель допускает выравнивание плоскости под кривую гемотерию Вашего станка — есть запас толщины материала.

Цена конкурирующих решений тоже недостаток, причем не единвоременная на покупку, его же, стол, надо кормить! Для этого нужен вакуумный насос, который, мягко говоря, и очень шумный, и очень прожорливый, и занимает много места, и не долговечный, и еще много других «и».

В жизни автора со всей остротой вопрос вакуумного рабочего стола встал в 2023г при создании станка Тадам-5, о чем сказано здесь. Как и всегда, задача была поставлен и решена. Опыт первых использований оказался очень хорошим и одновременно встала задача изготовления инкрустации для электрических выключателей, но главное — для этажерки в стиле Арт-Нуво (уехала жить в Москву). Из размера этажерки размеры инкрустсации понятны? Причем для этажерки был задуман и другой вариант рисунка — затасканное интренетами Дерево жизни и Поцелуй работы тов. Климта —

Дерево было даже сделано, да брошено за ненадобностью. Затем вырос и размах инкрустаций, примерно до 2500мм, карниз нашей работы —

Итак, был сделан рабочий стол с вакуумным прижимом для шпона дерева размером под продающиеся листы шпона, в нашем случае с шириной около 400мм и длиной около 1500мм с диаметром отверстий 3.2мм и шагом 10мм. Архидешево и сердито, верой и правдой служит уже три года. При его создании было принципиально решено не тратить ни копейки денег, ну почти, обойтись преимущественно имеющимся в доме материалом. И это была только первая модель 🙂 «Сначала. А потом он переключился на вторую!» —

В итоге актуальные модели вакуумных рабочих столов работы автора объединены следующими конструкторскими решениями —

  1. материал изготовления — дерево в том или ином виде, массив ли, фанера ли, ДСП ли, зависит от обстоятельств и назначения. Это позволяет создавать гибкие и адаптированные к нуждам клиента модификации. Алюминевая или станьная версии тоже возможны, но за другие деньги
  2. способ создания прижимного усилия — отсос воздуха снизу обрабатываемого материала, обычным бытовым пылесосом или несколькими. Это дешево, эффективно, управляемо и относительно не шумно
  3. большой рабочий стол разделяется на зоны — для снижения числа задействованных пылесосов, уровня шума и расхода электроэнергии. На самом деле один хороший пылесос нормально даст площадь и метр на метр, и полтора на полтора. Пусть даже 15000Па разряжения от пылесоса (продаваны пылесосов обещают обычно 25000) и метр на метр — сила прижима 15000 Ньютонов, это 1500кг., коэффициент трения пусть даже 0.1, тогда сопротивление сдвигу 150кг.
  4. сетка — даже у первой модели, см. фото ниже, сетка отверстий для отсоса была 20*10мм и диаметр самих отверстий 3.2мм. В новых моделях сетка будет примерно 3*3мм и диаметр отверстия отсоса порядка 0.5мм — зависит от задач. На фото такое и не видно.

Цена моего предложения — за квадратный дециметр, т.е. 10*10см, т.е. 100*100мм. Для начала 1000 руб. Минимум — 5000р.

Вот так выглядит актуальная версия вакуумного рабочего стола по заказу клиента для фрезерного станка 6Р12 —

На видео абзацем ниже демонстрирюутся важные моменты для эксплуатации — сперва надо подготовить пылесос, удалив с него лишние фильтры, подключить, закрыть простой бумагой или пленкой неиспользуемое пространство и наконец присосать изделие. Гладкая стальная поверхность весом около 1.36кг —

притягивается обычным бытовым пылесосом —

При этом не следует обольщаться — поверхность стола гладкая, скользкая и фрезерная обработка стали «не прокатит». При желании поверхность стола следует заматовать для повышения силы трения.

А вот так выглядела первая версия вакуумного рабочего стола моей работы после трех лет регулярного использования (особые оговорки: мне же шашечки не нужны, мне ездить надо и по возможности — быстро)-

Пытливый глаз заметит на поверхности следы резов как климтового дерева, так и других изделий.