Вакуумные столы (вакуумный прижим). Вакуумные столы Вакуумный стол принцип работы


Доброго дня мозгоремесленники ! Понадобился как-то нашей команде стол вакуумной формовки для создания разнообразных самоделок , но в продаже крупногабаритного стола не оказалось. Недолго думая мы сделали его сами своими руками !

Шаг 1: Коробка стола

Вакуумный стол это, по сути, полая коробка с множеством небольших отверстий, через которые откачивается воздух из рабочего пространства. Для создания этой коробки мы выбрали МДФ, но подойдет любой прочный листовой материал. Итак, из МДФ создаем короб стола и в лицевой панели сверлим маленькие отверстия, можно на станке, а можно как мы обычной мозгодрелью .

К коробу крепим ножки, и устанавливаем перегородки с большими отверстиями, около 7.5см. Эти перегородки будут держать плоскость стола, и не будут позволять ей прогибаться.

Шаг 2: Источник тепла

Изначально мы планировали использовать нихромовую проволоку в качестве нагревателя, но это достаточно дорого, да и труднодоступно. Поэтому мы остановились на галогеновых лампах GU10, которые дают мало света, но вот тепла дают достаточно.

В металлическом листе высверливаем отверстия под керамические патроны ламп и устанавливаем эти патроны. Далее для простоты монтажа цепи, чтобы уменьшить количество пайки, создаем из печатных плат токопроводящие дорожки, монтируем их, а уже дорожки спаиваем в цепь. Для этой панели с лампами из МДФ делаем короб со съемной мозгокрышкой для обслуживания, и соответственно помещаем световую панель в этот короб.

Шаг 3: Управление

Выбранный нами вариант источника тепла позволяет нагревать не только весь стол, но и если нужно, только некоторые его участки при формовании небольших поделок. Конечно подключение ламп при этом становиться более сложным.

Блок управления столом состоит из нескольких элементов:

  • Передняя панель на которой установлены буквенно-цифровой ЖК-дисплей, светодиодная индикация каждого нагревательного ряда, ключ включения стола, кнопка аварийной остановки работы стола, и включатели режимов работы стола.
  • Плата микроконтроллера ATmega644, который работает с прошивкой, написанной на С. К этой плате подключаются датчик температуры в столе, датчик давления, ЖК-дисплей, включатели режимов с передней панели, а также реле управления мощностью нагревателей (линиями лампочек).
  • Плата контроллера переменного тока, которая синхронизирует сигнал от микроконтроллера, симистор и линию переменного тока.
  • Плата с реле, которая состоит из 6-ти электромеханических реле, управляемых микроконтроллером. Одна из реле включает вентилятор, а остальные линии нагревателей.
  • Плата реле нейтрали, которая состоит из 7 реле, управляемых микроконтроллером и подключающие линии нагревателей к нейтральному проводу, а также датчик температуры в пространстве стола.
  • Симистор, состящий из двух оптоизолированных тиристорных твердотельных реле, рассчитанный на 20А, 240В, который регулирует вентилятор и нагрев пространства стола.

Шаг 4: Установка опор

На наш короб стола поделки , а он, кстати, размером 600х900мм, монтируем опоры для панели нагревателей и устанавливаем саму панель с лампами. Так же делаем рамку для пластика и вставляем ее в опоры на подшипники, места соединения короба стола и рамки уплотняем изоляционной пористой лентой.

Шаг 5: Вакуумный вентилятор

К нижней стороне короба мозгостола крепим источник вакуума, попросту вентилятор. Для своего вакуумного вентилятора мы сделали дополнительную пластину из МДФ и с ее помощью, а так же с помощью неопреновых прокладок, установили его.

Шаг 6: Окончательная сборка и тестирование

На заключительном этапе подсоединяем все элементы, проверяем все ли правильно установлено и переходим к тестированию. В рамку вставляем лист пластика для формования, включаем стол и формуем!

А вот как функционирует наш стол:

Удачных самоделок и надеюсь, наше руководство поможет вам в этом!

Вакуумный прижим для заготовок: насосы или воздуходувки?


В настоящее время в различных отраслях обработки изделий из металла, дерева или пластика для удержания заготовки на рабочем столе вместо механических устройств, применяется так называемый «вакуумный прижим». При таком способе удержания используется сила, которая давит на заготовку, прижимая ее к столу, из которого откачивается воздух и создается разрежение. Эта сила, прижимающая заготовку, появляется сразу после начала откачивания воздуха из стола и исчезает, когда воздух вновь туда поступает.


Силу прижима можно оценить в привычных величинах и рассчитать, какой она может быть. Так как она является следствием вакуума, создаваемого в столе, на котором расположена заготовка, а точнее разности давления воздуха внутри и вне стола, то ее максимальная величина равна произведению одной атмосферы на площадь прижимаемой заготовки. Раз невозможно откачать воздух глубже, чем одна атмосфера, то и «рабочее давление» для создания этой силы не может быть больше, чем 10 тонн на 1 квадратный метр.


Какие устройства позволяют реализовать этот метод?


Самым правильным, надежным и эффективным является использование вакуумных сухих пластинчато-роторных насосов . Эти насосы, хотя и не создают теоретически возможного максимального вакуума, гарантирующего заветные 10 тонн на метр квадратный, но способны, откачав 88% воздуха, создать перепад давления до 8,8 тонн на квадратный метр. При этом, в отличие, например, от масляных, показатель остаточного давления у которых лучше, они более удобны в эксплуатации и лучше приспособлены для работы при промежуточных значениях давления (ниже атмосферного, но выше предельного остаточного). К тому же, как и все вакуумные насосы они не боятся работы при полностью перекрытых патрубках всасывания и нагнетания.


Вторыми по правильности и популярности применения (которая, кстати, постоянно растет и уже сопоставима с популярностью насосов) являются вихревые воздуходувки . Если подключить вихревую воздуходувку патрубком всасывания к вакуумному столу, то она, работая как насос, также способна создать разрежение, но в 2-3 раза хуже по глубине вакуума, чем при откачке пластинчато -роторным вакуумным насосом. То есть воздуходувка (за исключением специальных высоконапорных серий) в принципе не способна создать вакуум глубже 0,4-0,5 атмосферы. К тому же она не может продолжительное время работать с перекрытыми патрубками, так как перегревшись, выйдет из строя. На этом их слабые места заканчиваются и можно понять, почему во многих случаях их предпочитают пластинчато-роторным насосам.


Существует много видов обработки материалов на вакуумных столах, когда, в принципе не требуется большая сила прижима или когда, благодаря большой площади обрабатываемой детали, даже небольшое давление способно создать достаточную для прижима силу. Это относится, в первую очередь, к обработке панелей из пластика и древесины. Вторым важным аргументом в пользу воздуходувок являются размеры стола и невозможность создать абсолютно герметичный откачиваемый объем – почти всегда присутствует обратное движение воздуха в систему. Поэтому на первое место выходит скорость откачки – именно она компенсирует натекание. Насосы с производительностью более 150 кубических метров в час всегда дороже, чем воздуходувки с такой же скоростью откачки и тяжелее их. А когда клиенты видят в характеристиках воздуходувки максимальную производительность (в полтора-два раза превышающую действительную в рабочей точке) воздуходувка, как альтернатива вакуумному насосу кажется еще привлекательней.


Подведем итоги. В каком случае выбрать насос, а в каком воздуходувку?


Если размеры стола не превышают 3-4 метров в длину, детали небольшие, сложной формы, вакуумный стол изготовлен качественно (с хорошим прилеганием деталей и без возможного натекания), требуется получить перепад давления не менее 5 тонн на квадратный метр, то лучшим решением будет пластинчато-роторный безмасляный насос .


Когда же столы имеют линейные размеры более 5 метров, обрабатываемые заготовки также велики, имеют малый удельный вес, тангенциальная нагрузка (сдвигающая заготовку) мала и компенсируется силой прижима порядка 10 тонн на всю деталь, имеющую площадь несколько квадратных метров, жесткость стола не гарантирует сохранение его формы в процессе вакууммирования, герметичность системы невысока, а стоимость выходит на первый план, то предпочтение отдают воздуходувкам .


Если вы сообщите нам конкретное значение прижимающей силы, то мы сможем назвать вам и предложить конкретную модель насоса или воздуходувки.


Станки и приспособления использующие вакуумный прижим применяются практически во всех отраслях промышленности. Мы предлагаем решения для каждой из них: малогабаритных вихревых воздуходувок для удержания листов бумаги или пластика в режущих плоттерах до специализированных агрегатов способных выдерживать многократное попадание смазывающе-охлаждающей жидкости в вакуумную систему.
Производительность вакуумного насоса, использующегося для вакуумного прижима определяет скорость откачки системы до требуемого давления и, главным образом, способность компенсировать натекания воздуха через неплотности или прорезы образующиеся при обработке материала.
Перепад давлений, который создает вакуумный насос определяет силу прижима заготовки. Насосы с большим перепадом давлений рекомендуется использовать в тех случаях, когда надо добиться максимальной силы прижима при небольшой площади контакта заготовки и вакуумного захватывающего приспособления.


Воздуходувки MSH для вакуумных столов станков с ЧПУ

Данный тип оборудования позволяет обеспечить высокую производительность при относительно небольшом перепаде давлений. Устройства данного типа используются для прижима заготовок с большой площадью контакта к вакуумным столам станков с ЧПУ, например, они могут использоваться для прижима пластиков, виниловой пленки, фанеры, других листовых материалов. Важным преимуществом вихревых воздуходувок с большой производительностью является то, что при прорезе материала инструментом как правило сохраняется возможность продолжения обработки, т.к. натекания воздуха через прорез компенсируются повышением производительности. Вихревые воздуходувки крайне неприхотливы в эксплуатации, не имеют изнашивающихся частей, могут поставляться с частотными преобразователями, дополнительными фильтрами, глушителями и реверсивными автоматами.

Ротационно-пластинчатые безмасляные вакуумные насосы Elmo Rietschle для систем вакуумного прижима

Машины данного типа наиболее широко применяются в системах вакуумного прижима. Они не только создают перепад давлений, достаточный для прижима большинства типов заготовок и листовых материалов, но и могут иметь довольно большую производительность. Ротационно-пластинчатые безмасляные вакуумные насосы работают без применения смазок в рабочей камере. Данные насосы просты в эксплуатации и обслуживании. В стандартной комплектации насосы данной серии уже имеют встроенные воздушные фильтры и глушители.

Водокольцевые вакуумные установки ROBUSCHI (Италия) с замкнутой циркуляцией воды для вакуумного прижима

Используются как альтернатива сухим ротационно-пластинчатым насосам. Данные установки могут обеспечивать практически любую производительность, требуемую для вакуумного прижима. Они практически не требуют технического обслуживания, стойкие к попаданию пыли, смазывающе-охлаждающей жидкости, могут работать продолжительное время с атмосферным давлением на всасывании. При стоимости для большинства типоразмеров ниже, чем у ротационно-пластинчатых вакуумных насосов, они не требуют затрат на расходные части и очень быстро окупаются.

Вакуумметры и реле вакуума

В нашей компании Вы всегда найдете широкий спектр вакуумметров и вакуумных реле, необходимых для контроля работы и управления вакуумными зажимными системами. В нашей номенклатуре есть: механические и цифровые вакуумметры, механические и электронные реле вакуума, а также другие аксессуары: фильтры для вакуумных систем, обратные и запорные клапаны, вакуумные ресиверы, предохранительные клапаны, фитинги, вакуумные шланги.



Работая с ЭмЭсЭйч Техно Москва (MSH Techno), Вы можете быть уверенны в том, что широкая номенклатура поставляемого оборудования позволит подобрать именно то, что действительно лучше всего подходит для ваших задач. Если у Вас есть какие-либо вопросы по оборудованию, представленному на нашем сайте – мы с радостью на них ответим!

Systematic Automation изготавливает вакуумные столы более 30 лет.

Практически идеальная поверхность (допуск не хуже чем ± 25мкм / кв.фут) – результат уникальной технологии изготовления и использования высококачественного оборудования. Ежегодно

Systematic Automation изготавливает тысячи вакуумных столов ежегодно для различных уникальных применений: сборочное производство, станки с чпу, формовка, резка, цифровые принтеры, фотография, гравировка, работа с тканями, струйные принтеры, исследовательское оборудование, лабораторное оборудование, ламинирование, лазерная гравировка и резка, плоттеры, изготовление парусов, трафаретная печати, станки ультразвуковой резки, прессы, очистка ковров.

Конструкция вакуумных столов

Верхняя часть стола изготавливается из прочного алюминиевого сплава толщиной 3мм. Использование эпоксидной смолы в конструкции, обеспечивает хорошую защиту от вмятин и изгибов.

Основа вакуумного стола имеет «сотовую» структуру и изготовлена из материала, снижающего эффект влияния разницы температур на неравномерность поверхности стола. Сотовая конструкция обеспечивает равномерный поток воздуха по всей поверхности стола.

«Коллектор» размером 25х25мм расположен вокруг сотовой основы, за счёт чего достигается максимально лучшее распределение вакуума между всеми отверстиями в столе.

Размер отверстий

В стандартном варианте отверстия в столе имеют диаметр 1.6мм, и расположены с шагом 12.5мм что является оптимальным для большинства работ.

Такие материалы как поликарбонат или винил толщиной 127мкм не деформируются напротив отверстий 1.58мм при полном усилии стандартной вакуумной помпы (см. спецификацию).

Опционально, отверстия могут иметь заказной размер (минимум. 0.79мм). Отверстия 0.79 мм раззенкованы с нижней стороны для минимальных потерь воздушных потоков.

Крепление

Все столы имеют фланец 9.5мм по периметру для крепления. Если штуцер для подсоединения вакуумной помпы будет находиться не снизу, а сбоку, то фланец с этой стороны будет отсутствовать. При необходимости, во фланце будут насверлены отверстия для крепления, в соответствии с чертежом заказчика.

Стандартные параметры Опции FAQ Видео

Внешние размеры стандартных вакуумных столов. Вакуумные отверстия располагаются 25мм от края.

  • 127x152x30мм. (5″ x 6″ x 1 3/16″)
  • 203x203x30мм. (8″ x 8″ x 1 3/16″)
  • 304x203x30мм. (12″ x 8″ x 1 3/16″)
  • 304x304x30мм. (12″ x 12″ x 1 3/16″)
  • 304x406x30мм. (12″ x 16″ x 1 3/16″)
  • 304x609x30мм. (12″ x 24″ x 1 3/16″)
  • 304x762x30мм. (12″ x 30″ x 1 3/16″)
  • 355x355x30мм. (14″ x 14″ x 1 3/16″)
  • 406x279x30мм. (16″ x 11″ x 1 3/16″)
  • 457x279x30мм. (18″ x 11″ x 1 3/16″)
  • 508x406x30мм. (20″ x 16″ x 1 3/16″)
  • 508x431x30мм. (20″ x 17″ x 1 3/16″)
  • 508x457x30мм. (20″ x 18″ x 1 3/16″)
  • 508x508x30мм. (20″ x 20″ x 1 3/16″)
  • 558x558x30мм. (22″ x 22″ x 1 3/16″)
  • 609x457x30мм. (24″ x 18″ x 1 3/16″)
  • 609x558x30мм. (24″ x 22″ x 1 3/16″)
  • 609x711x30мм. (24″ x 28″ x 1 3/16″)
  • 660x355x30мм. (26″ x 14″ x 1 3/16″)
  • 660x482x30мм. (26″ x 19″ x 1 3/16″)
  • 660x508x30мм. (26″ x 20″ x 1 3/16″)
  • 660x762x30мм. (26″ x 30″ x 1 3/16″)
  • 660x863x30мм. (26″ x 34″ x 1 3/16″)
  • 685x1016x30мм. (27″ x 40″ x 1 3/16″)
  • 711x812x30мм. (28″ x 32″ x 1 3/16″)
  • 762x508x30мм. (30″ x 20″ x 1 3/16″)
  • 762x863x30мм. (30″ x 34″ x 1 3/16″)
  • 762x1016x30мм. (30″ x 40″ x 1 3/16″)
  • 914x914x30мм. (36″ x 36″ x 1 3/16″)
  • 1219x1219x30мм. (48″ x 48″ x 1 3/16″)
  • 1219x2438x38мм. (48″ x 96″ x 1.50″)
  • 1828x3657x38мм. (72″ x 144″ x 1.50″)
  • Доступны столы заказных размеров. Уточняйте.
  • Вакуумная помпа
  • Вакуумный клапан
  • Клапан подачи воздуха в вакуумный стол
  • Регулятор усилия прижима.
  • Педаль
  • Упоры для позиционирования изделий на вакуумном столе.
  • Выдвижные вакуумные столы
  • Пластиковая (Formica) поверхность стола
  • Независимые вакуумные зоны, управляемые с помощью клапанов.
  • Анодированная поверхность стола
  • Расположение вакуумных отверстий в соответствии с чертежём заказчика
  • Форма и размер стола в соответствии с требованиями заказчика

В: Как я смогу закрепить вакуумный стол?
О: Стол имеет нижний и верхний фланец 9.5мм по периметру. Вы сможете использовать их для зажимов или насверлить отверстия для кремпления.

В: Возможно ли использовать резьбовое соединение для подводки вакуума?
О: Да. Укажите требуемый размер.

В: У меня уже есть вакуумная помпа. Будет она работать с вашим вакуумным столом?
О: Скорее всего она будет работать. В любом случае, Вы сможете заказать помпу позже. Если Вы решили использовать свою помпу, то можно сразу заказать переходник / адаптер. При заказе укажите размеры.

В: Я работаю с материалами, на которых могут появляться царапины. Можно ли их избежать при работе на вакуумном столе?
О: Да, Вы можете использовать клапан переключения на выдув воздуха из стола. При этом возникнет эффект воздушной подушки. Опционально, можно регулировать количество поступаемого воздуха. Для управления клапаном требуется сжатый воздух давлением мин. 4.2 бар.

В: Насколько ровная поверхность вакуумного стола?
О: Допуск не хуже чем ± 25мкм / кв.фут

В: Как я должен закрепить стол, чтобы не допустить изгиба?
О: Как правило, нижняя часть (поверхность) стола плоская и параллельная верхней части, поэтому, можно монтировать стол на базу станка.
При установки стола на поверхность, обращайте внимание на отсутствие зазоров, которые указывают на неровность поверхности. Используйте прокладки для устранения «покачивания» стола из-за зазоров. Проверьте параллельность. В случае необходимости используйте дополнительные прокладки чтобы устранить возможность прогиба стола под далением и нарушении плоскости рабочей поверхности вакуумного стола.

В: Есть ли способ размещения изделий на столе точно в одном и том же месте?
О: Да, это возможно. Опционально можно заказать систему упоров для позиционирования изделий. Как правило, это три стальных штырька, которые «выдвинуты» из стола во время укладки изделия и «утапливаются» в стол как только включается вакуум. Возможно разместить более трёх штырьков.


Узнайте цену!

Производитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и спецификацию трафаретного оборудования без уведомления.

С деталями больших размеров необходим большой вакуумный стол. Такое оборудование очень дорогое в связи со сложностью транспортировки и не всегда подходит для определенных задач, но можно сконструировать стол самостоятельно, под индивидуальный размер и потребности.

Вакуумные столы для ЧПУ предназначены для станков фрезерной работы с крупными листами дерева или металла. Большинство станков с ЧПУ используют криволинейную обработку. Для работы на фрезерных станках нужна поверхность, которая надежно фиксирует обрабатываемые детали. Вакуумный стол прижимает изделия к поверхности, не давая им перемещаться, делая работу на фрезерном станке более точной, комфортной. Кроме того, полноценное оборудование обеспечивает нагрев до нужной температуры. Он более универсальный, чем магнитный стол, подходящий только для обработки металлических изделий.

Довольно часто фрезерные станки с ЧПУ идут в комплекте с вакуумным столом, однако при его отсутствии или недостаточно большом размере требуется другой прибор. В этом случае можно купить подержанное устройство сомнительного качества или изготовить его самостоятельно.

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы изготовить вакуумный стол для фрезерного станка, необходимо найти все комплектующие. Для создания функционального оборудования понадобится:

  • деревянный или металлический лист соответственного размера;
  • металлопрофиль;
  • вакуумный насос;
  • нагревательный элемент;
  • блок управления.

Из инструмента потребуется: дрель, отвертка, гаечные ключи, паяльник. Остальные инструменты используются опциально, при наличии.

Этапы изготовления

После приобретения всех необходимых материалов и инструментов, можно перейти к самостоятельной сборке стола.

Изготовление рабочей поверхности и короба

В начале изготовления вакуумного стола для ЧПУ своими руками нужно создать рабочую поверхность. Для этого берется заранее заготовленный лист материала. В нем аккуратно, в шахматном порядке при помощи дрели или шуруповерта высверливаются дырки. Позже с тыльной части поверхность будет примыкать к вакуумному насосу, служащему для надежного закрепления изделий. Для повышения надежности конструкции устанавливаются перегородки. Они не дают столу деформироваться в процессе эксплуатации.

Коробка

Наиболее значимой здесь является высота, так как стол конструируется под станок с числовым программным управлением. Из металлических и деревянных частей собирается устойчивая конструкция для закрепления рабочей поверхности. Поверхность над рабочей зоной будет исполнять роль держателя для нагревательного элемента. Желательно, чтобы короб был разборным: это облегчит, дальнейшую работу, наладку оборудования или транспортировку стола в дальнейшем.

Рабочий стол должен быть максимально устойчивым и надежным. Поэтому в конструкции желательно избегать недолговечных или подвижных соединений. Для облегчения перестановок инструмента можно использовать ножки регулируемой высоты. Это позволит работать на неровной поверхности, обеспечивая устойчивость.

Нагревательный элемент

Вакуумная формовка пластика также требует наличия специального стола. При работе на изделие действует вакуумное поле и нагревательный элемент, разогревающий пластик до необходимой температуры. Для этого над столом устанавливается нагревательная панель. В качестве нагревательного элемента лучше всего зарекомендовала себя нихромовая нить. Однако из-за дороговизны материала, а также сложности с поиском его в свободной продаже при самостоятельном изготовлении обычно используются галогеновые лампы.

Среди преимуществ использования следует отметить равномерный нагрев, а также качественное освещение рабочей области.

В качестве заготовки берется лист металла. В нем также высверливаются отверстия для ламп, после чего следует закрепление нагревательных элементов и монтаж электрической части. Все лампы требуется соединить параллельно. При более сложной конструкции электрическая часть выводится на контроллер или отдельные выключатели для нагрева определенных частей рабочей зоны. Соединение происходит при помощи пайки и медных проводов. Для сокращения проводки, более приятного вида, удобства работы и большей надежности проводки рекомендуется использовать печатную плату или несколько небольших плат. Конструкция световой панели также должна быть разборной для обслуживания.

Вакуумный насос

Самый важный элемент оборудования. Служит для создания вакуума и надежной фиксации детали. Лучше всего использовать специализированный генератор вакуума с манометром. При отсутствии специализированного вакуумного насоса подойдут несколько вакуумных вентиляторов. Возможна замена промышленными вакуумными пылесосами, однако на практике их эффективность ниже.

При подключении важно максимально снизить приток воздуха, то есть произвести изоляцию от входа до рабочей поверхности. Манометр нужен для измерения результатов: слишком сильный вакуум может повредить деталь, рабочую поверхность или оборудование. При более сложной конструкции столов регуляторы нагревательной части и манометр устанавливается в блок управления.

Блок управления

Электронная часть вакуумного стола нужна для эффективной регулировки нагрева рабочей зоны и создания более стабильной фиксации деталей. Вариантов реализации блока управления много, самую большую роль здесь играет фрезерный станок и числовое программное управление, установленное в рабочее оборудование. Наиболее оптимальный выбирается исходя из задач, бюджета, доступности конкретных элементов. Для оптимальной работы требуется микроконтроллер с дисплеем и по одному реле на каждый блок управления.

Для комфортной работы используются датчики температуры и давления. При минимальной комплектации требуется по одному датчику и 2 реле: одно для включения/выключения насоса, другое – для контроля нагревательной панели. Для разграничения рабочей области, использования зажима и нагрева только для части стола необходимо использовать большее количество реле и соответственно более производительный контроллер. Установка надежного блока управления сделает работу более комфортной, позволит не отвлекаться на показатели манометра.