Как своими руками сделать вакуумный стол для ЧПУ

Как своими руками сделать вакуумный стол для ЧПУ

Надежное закрепление заготовки — гарантия точности и качества гравировальной или фрезерной обработки.

Каждый станок ЧПУ комплектуется универсальным рабочим столом, предназначенным для установки заготовок различной конфигурации. Для этого в них предусмотрены продольные пазы, в которые заводятся зажимные винты. С их помощью заготовка прижимается к поверхности стола и впоследствии не смещается от усилий, создаваемых вращающейся фрезой.

Стандартные рабочие столы станков с подвижным порталом не подходят для обработки крупногабаритных листов МДФ, фанеры, пластиков, композиционных материалов. Часть обрабатываемой поверхности перекрывается зажимными планками, и есть риск повредить заготовку при затяжке винта. Часто проблемы возникают с тонкими листами: из-за низкой жесткости они деформируются при касании фрезы. Многие производители машиностроительного оборудования комплектуют фрезерные станки вакуумными столами. Чаще всего это приспособление предлагают в качестве дополнительной опции, и стоимость его достаточно высока.

Вакуумный пресс своими руками

Вакуумный пресс – это устройство, с помощью которого из такого материала как МДФ можно заниматься изготовлением мебельных фасадов с пленкой ПВХ и декоративных накладок для дверей. Такой агрегат продается в магазинах, но вы достаточно легко можете сделать его своими руками.

Для чего нужен вакуумный пресс и как он работает

Корпусная и мягкая мебель часто производится из пленочных мебельных фасадов, поскольку последние сочетают в себе такие достоинства как:
• широкий спектр цветов;
• различные формы;
• невысокую стоимость.

Для изготовления таких фасадов применяется специальное оборудование, и главный инструмент в этом производстве – вакуумный пресс. Устройство позволяет усадить пленку ПВХ на заготовку с МДФ основой.

Пресс состоит из следующих ключевых элементов:
• вакуумной камеры или стола;
• термомодуля.

Камера обычно выполнена в прямоугольной форме, для нее используется жесткий материал – когда изнутри искусственно создается отрицательное давление, этот материал не сжимается. С наружной стороны происходит укладка пленки ПВХ, и герметизация ее краев с рамой.

Пленка усаживается в таком порядке действий:
• заготовки укладываются на стол;
• процесс герметизации;
• пленки разогреваются;
• откачивается воздух;
• процесс охлаждения;
• вырезаются заготовки, излишки пленки с фасада удаляются.

Как сделать вакуумный стол

Вакуумная ванна

В качестве дна в вакуумной ванне используется 2-миллиметровый стальной лист. Чтобы максимально уменьшить прогибы листа, на который будет воздействовать отрицательное внутреннее давление, и сделать поверхность стола как можно более ровной, приступаем к изготовлению каркаса жесткости. Эту конструкцию делаем из той же профильной трубы 60х40х2.

Предварительно нарезанная труба, как указано в проекте, укладывается на стапель, жестко закрепляется при помощи струбцин, все примыкания провариваются. Когда каркас жесткости готов, поверх него приваривается лист стали. На этом наиболее ответственном этапе сварочных работ следует обеспечить непрерывный герметичный сварной шов. Его рекомендуется делать с двойным проваром.

Чтобы лист не коробило из-за продолжительного воздействия высокой температуры, можно использовать нижеследующий альтернативный способ, как приварить лист к каркасу. Прежде, чем уложить стальной лист на каркас жесткости, по периметру листа наносим состав для герметизации, который рассчитан на действие высоких температур. Здесь можно воспользоваться, к примеру, силиконовым высокотемпературным герметиком. Сварка же проводится не в виде сплошного шва, тут мы делаем регулярные фиксирующие прихватки – шаг примерно 50 мм.

Этот способ предусматривает то, что из-за кратковременных локальных воздействий сварки весь герметик не будет поврежден, выжжен, а только небольшая часть непосредственно у прихваток. В большей своей части герметик, после того как отвердеет, будет выполнять свою функцию.

Как делаем каркас жесткости и собираем вакуумную ванну:
• варим каркас жесткости;
• к нему привариваем лист стали;
• по периметру листа герметично привариваем стационарную нижнюю раму, которая включает часть шарнирного соединения, что фиксирует подъемную верхнюю раму.

Как сделать подъемную, прижимную, верхнюю раму

В качестве материала изготовления рамы применяем профильную трубу 60х40х2 мм. Прижимную раму выполняем точно в тех размерах, что и у вакуумной рамы. Если ровный профиль – не погнутый и не покрученный достать не удалось, тогда отбираем попарно самые ровные листки. Из них мы изготовим части вакуумного стола, которые плотно примыкают между собой.

Подъем прижимной рамы будет осуществляться за счет регулируемых шарнирных соединений. Шарниры можно регулировать, когда будет наклеен уплотнитель в виде полос листовой резины со средней жесткостью – толщина примерно 2 мм.

Приваренные шайбы требуются, чтобы увеличить площадь трения. Шкворень шарнирного соединения в виде стального прута D12, на концах которого имеется резьба.

Чтобы удерживать прижимную раму поднятой, можем воспользоваться газовыми лифтами.

Зажимы

Чтобы надежно и герметично удерживать пленку, когда происходит вакуумное прессование, мы плотно и равномерно прижимаем верхнюю раму к периметру вакуумной рамы. Таким образом резиновый уплотнитель будет полностью прилегать.

Самодельные зажимы, которые работают по принципу эксцентрика, изготовляются из следующего стального металлопроката:
• 1 труба ДУ50: 0,5 м, со внешним диаметром примерно 60 мм;
• прут: 2 м, диаметр 10 мм;
• профильная труба: 2 м, 20х20х2 мм.

Зажимы настраиваем, установив комбинированные гайки в нужное место резьбы шпильки, и зафиксировав с помощью контргаек. Эту операцию выполняем на завершающей стадии изготовления вакуумного стола, после того как будет наклеен резиновый уплотнитель.

Как сделать вакуумный пресс своими руками

Сначала придется собрать раму, размер которой 2,5 на 1,4 м. Поскольку внутри камеры будет создаваться отрицательное давление, то для изготовления днища лучше взять стальной лист, толщиной не менее 2 мм. При этом поверхность камеры должна быть максимально ровной, без выпуклостей и впадин.

В качестве каркаса рамы, можно использовать профилированную трубу 6 на 4. Труба прикладывается к поверхности стального листа, после чего жёстко приваривается к нему, чтобы обеспечить абсолютную герметичность шва. После этого вся конструкция водружается на металлическое основание, для изготовления которого, также допускается использовать профилированную трубу.

После того, как каркас и основание сделаны, можно приступать к изготовлению прижимной рамы вакуумного пресса. Размеры прижимной рамы, точно такие же, как и у вакуумной, а для изготовления используется все та же профилированная труба 60 на 40 мм. Чтобы обеспечить подъем рамы, следует использовать регулируемые шарнирные соединения. Обязательно между прижимной и нижней рамой должен быть размещен слой резинового уплотнителя, толщиной до 2 мм.

Для того, чтобы удерживать прижимную раму в приподнятом состоянии, с двух сторон следует предусмотреть установку газовых пружин. При осуществлении вакуумного прессования, прижимная рама плотно прилегает к основной раме, затем происходит нагрев ПВХ пленки и откачка воздуха внутри камеры. Таким образом, полимерный материал как бы обтягивает МДФ заготовку.

Пресс для вакуумной формовки пластика: конструктивные особенности и основные узлы

Конструкция станка для ваккумной формовки может отличаться в зависимости от материала и требований к качественным характеристиками изделия. От конструктивных особенностей станка зависит и цена оборудования. Тем не менее, основные узлы и элементы, которые участвуют в производственном процессе остаются неизменны, а именно:

1. Нагревательные элементы, которые создают необходимую температуру для размягчения полимерной заготовки.
2. Нагнетательный узел (вентиляторы) Одни обеспечивают подачу воздуха на заготовку для ее равномерного нагрева, другие – для охлаждения.
3. Ваккумный насос – это устройство обеспечивающее процесс создания отрицательного давления в рабочей камере станка.
4. Вакуумная камера для проведения процесса термоформирования изделия.
5. Корпус станка, в котором располагается вакуумная камера.
6. Прижимная рама, обеспечивающая фиксацию заготовки для придания ей правильной геометрии и необходимой формы.
7. Датчики, системы управления и исполнительные устройства для контроля за состоянием заготовки, временем проведения процесса, системы изменения параметров температуры, давления и пр.

В зависимости от типа устройства и степени его автоматизации, данное оборудование может комплектоваться системой, которая управляет предварительным растягиванием заготовки; механизмом для изменения высоты стола и уровня его наклона; узлом безопасности и устройством, переключающим режим работы, с автоматического на ручной.

Для создания собственного бизнеса, купить станок для вакуумной формовки пластика – это еще пол дела. Для производственного процесса необходима матрица, которая создается индивидуально по размерам будущего продукта. Материалом для матрицы могут служить: МДФ, алюминий и термоустойчивые прочные составы.

Чертеж конструкции

Данный вариант самодельного вакуумного пресса предполагается оснастить термомодулем откатного типа (черт. См. ниже).

Другие виды нагревателей – подъемный и распашной – сложнее в изготовлении и менее удобны в эксплуатации. Термомодуль оборудован роликами (шарикоподшипники) и передвигается по рельсам (труба 20х20). На станине для него предусмотрено парковочное место.

Для вакуумной камеры выбраны размеры 2,5х1,4 м. Такая длина является оптимальной для изготовления наиболее типовых мебельных фасадов, а ширина соответствует наиболее распространенному типу ПВХ-пленки.

Чертеж вакуумного пресса

В камеру предполагается загружать детали толщиной не более 32 мм, поэтому ее высота с учетом толщины подкладок, воздухопроницаемой платформы и уплотнителей принята равной 60 мм (изготовлена из трубы 60х40х2 мм).

Можно приступать к вакуумной формовке

Поскольку разогревать пластик будем в духовке, поэтому работать будем на кухне по ближе к духовке.

Подключаем пылесос к вакуумной камере. На рабочую поверхность вакуумной камеры, по центру, устанавливаем нашу форму. Только не забудьте под форму подложить подкладки толщиной 1мм (монетки). Это делается для того чтобы пластик, в полной мере облегал внизу формы.

Отрезаем лист пластика по периметру рамки. Для этой цели подойдет любой пластик предназначенный для термоформовки (ПЭТФ, ПВХ и т.д.). Поскольку «вакуум» у нас будет создавать пылесос, то мы не можем использовать толстые пластики. Толщина пластика зависит от мощности всасывания пылесоса, в связи с этим возможно использовать пластик толщиной 0,1-0,4 мм. Пластик прибиваем скобами через каждые 2 см. Скоб не жалейте, поскольку во время формовки мягкий пластик будет пытаться вырваться из крепления.

Помещаем рамку в духовку и выставляем температуру примерно 190 градусов (к каждому виду пластика есть своя температура размягчения, поэтому более точные цифры уточняйте у продавца).

Дожидаемся, когда пластик размягчится и начнет свободно провисать. Достаем рамку. Не забывайте одевать рукавички, поскольку рамка будет весьма горячая.

Незамедлительно, чтобы пластик не остыл, перемещаем рамку на вакуумную камеру, прижимаем и включаем пылесос.

Когда пылесос вытянет весь воздух из под формы, необходимо еще подождать 20 секунд, после чего можно будет выключить пылесос. Если во время формовки, пластик в каких то местах не плотно обволок форму, можно воспользоваться строительным феном, чтобы размягчить пластик. Только не переусердствуйте, чтобы не прожечь дырку.

Когда пластик остынет, можно доставать форму.

Лишнее обрезается ножницами или ножом, для более точных работ можно использовать дремель.

Вакуумная формовка пластиков

Процесс вакуумной формовки пластиков начинается с размягчения сырья. Пластик становится мягким под воздействием температуры. Мягкое вещество без труда втягивается в установку, где за счет действия вакуума приобретает заданную форму матрицы. После этого происходит процесс остужения, в результате которого пластик застывает и становится пригоден для использования по назначению.

В массовом производстве вакуумной формовки пластика используется несколько основных видов оборудования:

• тепловое;
• гидравлическое;
• пневматическое.

Это обуславливает ускорение процесса производства, а также повышает точность формовки. Купить пластик для вакуумной формовки можно на предприятиях, специализирующихся на производстве термопластов. Материал выпускается в форме листа, поэтому весь пригоден для вакуумной формовки. Из пластика с помощью вакуумной формовки производят такие изделия:

• стаканчики для кисломолочных продуктов;
• ванны;
• емкости для транспортировки лыж;
• внутренние панели в автомобилях;
• наружные вывески.

Цена на вакуумную формовку пластика зависит от производительности оборудования, а также от требуемых дополнительных опций. Стоит отметить, что существует также вакуумная формовка абс. Благодаря этому процессу возможна обработка ударопрочного материала. Вакуумная формовка абс пластика по своему принципу идентична с формовкой простого материала. Абс пластик отличается следующими свойствами:

• устойчивость перед влагой;
• долговечность при условии отсутствия прямых лучей солнечного света;
• устойчивость перед воздействием щелочей и кислот;
• маслостойкость;
• устойчивость перед воздействием высоких температур до 103-113°С.

Этим обусловлена распространенность изделий из этого материала. Оборудование для вакуумной формовки пластика позволяет производить мебель, части сантехники, крупные элементы в автомобилях, спортинвентарь и прочее. При этом сама установка отличается невысокой стоимостью за счет применения недорогого материала для ее изготовления.

Шаг 2: Выпиливаем деревянные детали

Вам нужно сделать детали следующих размеров:

• деревянную рейку 2,5х5 см разрежьте торцовочной пилой на 4 части, срезы под углом 45°, длинная сторона 28 см.
• из перфорированной ДВП вырежьте квадратную панель 28х28 см.
• из листа ДВП вырежьте 3 квадрата 45,7х45,7 см. Один будет основанием, из двух других сделаем рамки.

Ориентируйтесь на пояснения на фотографиях при работе.

Стол вакуумный для станков ЧПУ (с числовым программным управлением)

Долгое время не теряет востребованности вакуумный стол для станков ЧПУ. Что он из себя представляет? Основным его предназначением является удержание или фиксация рабочей заготовки на месте, для ее последующей обработки.

Внешний вид стола для вакуумного станка

Фиксация осуществляется без необходимости применения механических средств удержания или прижима заготовки. В итоге вакуумный стол напрямую влияет на повышение качества работы всего станка в целом, и эффективности обработки материалов и деталей.