Grunder för materialfixering med vakuum

Transkript

1 Grunder för materialfixering med vakuum Först och främst har vi normalt atmosfärslufttryck inuti och utanför vakuumbordet, som är ungefär 1bar. Därefter placeras ett arbetsstycke på ytan på vakuumbordet och det återstående fria utrymmet och de borrade hålen är täckta eller förseglade. Och på så sätt kan luften inuti vakuumbordet avlägsnas med en vakuumpump. Beroende på typ av vakuumpump kommer en tryckskillnad mellan insidan och utsidan att uppstå från ca 100 mbar till ca 950mbar, och gränsskiktet utgörs av arbetsstycket som finns på vakuumbordet. De flesta material man normalt bearbetar i en maskin kan fixeras med vakuum. Det gäller även olika tjocklekar från papper och plastfilm upp till tjocka metall eller trästycken. Tekniken underlättar avsevärt fixeringen och ger även ofta ett bättre resultat efter bearbetningen då små vibrationer elimineras vilket lätt uppstår vid enbart mekanisk fixering. Vakuumbordet ger även en stor flexibilitet då man vid behov även kan fixera materialet mekaniskt genom att exempelvis placera ett maskinbord med T-spår på vakuumbordet och fixera detta med vakuum. Den enda begränsningen med vakuumtekniken finner man om man vill fixera väldigt små detaljer. En liten yta på detaljen ger svag fixering med vakuum. Små detaljer fixeras dock bäst med ett bord med rutmönster, mer om detta senare i denna beskrivning. Eftersom en av de viktigaste delarna i mekaniska förberedelser är att säkra arbetsstycket från att glida eller förflytta sig under arbetsprocessen är det bra att placera en matta eller någon typ av material mellan arbetsstycket och vakuumbordet. Det är också bra att se till att det här materialet inte är poröst utan så lufttätt som möjligt runt kanten på arbetsstycket och att det också har ett högt friktionsmotstånd. Beroende på typen av vakuumbord finns det olika alternativ här för att säkerställa en optimal lösning beroende på dina specifika behov. Titta gärna på de filmer vi har på vår hemsida milltoolstore.se De visar olika bord och olika fixeringsteknik. Bord med rutmönster Ytan består av ett rutmönster och det finns ett antal hål i ytan som skapar ett vakuum i de frästa spåren. Hålen är kopplade till vakuumpumpen och de ska förseglas på ytor som inte täcks av arbetsstycket. När man placerar en tätningslist som anpassas efter arbetsstyckets storlek runt hålen uppstår ett vakuum inom detta område under arbetsstycket. Det är viktigt att ett eller fler hål som ligger inom området innanför listen har öppnats för vakuumpumpen. Alla hål utanför området där listen placerats ska förbli förseglade. Med ett rutmönstrat bord är det alltså enkelt att anpassa vakuumytan efter storleken på arbetsstycket. Nu kan arbetsstycket placeras på vakuumbordet så att tätningslisten helt täcks av arbetsstycket och pumpen kan startas.

2 Fördelar med vakuumbord med rutmönster Arbetsstycket behöver inte nödvändigtvis ha en jämn undersida. Ojämnheter upp till ca 1mm sluter tätt mot bordet tack vare flexibilitet i gummilisten som placeras som tätning under arbetsstycket. Arbetsstycket dras ner direkt mot vakuumbordets aluminiumyta utan någon matta emellan. Detta säkerställer att arbetsstycket ligger på en helt plan yta. En matta emellan kan naturligt ha små ojämnheter i materialet. Tekniken med tätningslisten och materialet placerat på listen ger väldigt små luftläckage. Om arbetsstycket består av ett material som inte släpper igenom någon luft som exempelvis akrylplast eller aluminium får man en mycket kraftig fixering även med relativt litet undertryck. Det är enkelt att bestämma storleken på ytan för vakuum vilket gör att man inte behöver arbeta med täckdukar och det sparar tid vid förberedelser av arbetet. Relativt små arbetsstycken kan fixeras Nackdelar med vakuumbord med rutmönster Rutmönstrat bord är väldigt känsligt för luftläckage in under arbetsstycket vid exempelvis genomfräsning. Skulle det inträffa tappar man snabbt undertrycket under hela arbetsstycket och risken är stor att det lossnar.

3 Så gör man om man behöver fräsa igenom materialet Behöver man fräsa igenom arbetsstycket och använder ett rutnätbord så måste en PVC matta placeras under arbetsstycket. Mattan ska vara samma storlek som arbetsstycket eller något större. Mattan får inte vara mindre än ytan man lagt med tätningslist på bordet. Sedan gör man lufthål i mattan på några ställen där fräsen INTE går igenom materialet. På så sätt behåller man vakuumtrycket under arbetsstycket även om man fräser igenom arbetsstycket. Man kan med fördel göra hål under konturer man fräser ut för att fixera urfräst detalj på plats. Fördelar med denna metod Öppningar vid genomfräsning leder inte till läckage och är därför inga problem. Bibehållen vakuumkraft även efter genomfräsning och mindre pump kan användas.. Arbetsstycket kräver ingen efterbearbetning då hela konturer kan fräsas ur utan att lägga in bryggor för att hålla materialet på plats. Mycket bra metod för serietillverkning av små detaljer. Nackdelar med denna metod Tillverkningen av adaptermattan tar lite tid för operatören även om det är en relativt snabb process med håltagningen. Mattan kostar pengar och ska helst kunna användas flera gånger vilket fungerar utmärkt om flera likvärdiga detaljer ska tillverkas. Används den bara en gång är det en fördyrande detalj i processen.

4 Hålade vakuumbord Dessa bord har hål med inbördes avstånd på 10mm och hålen är större på bordsytan och endast ca 0,5mm diameter i botten av hålet där luften passerar. Borden finns med en eller flera vakuumsektioner beroende på modell. Det är viktigt att det inte finns några öppna hål där luft kan flyta igenom när arbetsstycket ska fixeras. Det är också viktigt att alltid använda en hålad gummiduk under arbetsstycket för att förbättra vakuumeffekten och för att skydda bordet. Dessa mattor finns i två varianter. Antingen med ett inbördes avstånd mellan hålen på 10mm precis som i bordsytan. Eller en matta med 20mm avstånd mellan hålen. Fördelen med det större avståndet är att det på större bord är lättare att passa in mattan. Nackdelen kan vara något sämre fixeringskraft då 50% av hålen under arbetsstycket är stängda. Fördelar med hålade vakuumbord Den stora fördelen är att det är betydligt enklare att jobba med om man behöver fräsa igenom arbetsstycket. Man kan med fördel använda den hålade mattan eller andra alternativ som exempelvis sintrad gummimatta som inte kräver inpassning med hålen i bordet. Vid uppspänning av arbetsstycket krävs ingen hantering av tätningslister som vid det rutmönstrade bordet. Hålat bord är bättre vid porösa material som släpper igenom lite luft då läckaget blir mer begränsat till den ytan där det läcker Nackdelar med hålade vakuumbord Hålat bord har mer luftläckage än det rutmönstrade. Detta är oundvikligt då en liten mängd luft går förbi kanten på arbetsstycket och in under materialet. Det kan också vara små läckage på andra ställen även om man täckt dessa med gummidukar. Resultatet blir att fixeringskraften generellt är något lägre på hålat jämfört med rutmönstrat. En del av detta kan man dock kompensera bort med rätt vakuumpump.

5 Vilken typ av bord ska jag välja? Det är en vanlig fråga som vi gärna hjälper till med att svara på. Om du ofta fräser igenom materialet är det bättre med ett hålat bord. Men om du sällan eller aldrig fräser igenom får du högre fixeringskraft och kan även välja en mindre vakuumpump med ett rutmönstrat bord. Materialet du vill fixera har också betydelse för val av bord. Har det inget luftgenomsläpp som exempelvis aluminium eller plast ger det rutmönstrade bordet mycket stark fixeringskraft men även det hålade fungerar bra. Har du däremot behov av att fixera exempelvis MDF skivor som är porösa och släpper luft kan det hålade bordet vara ett bättre alternativ. Tänk också på att bord som har olika vakuumsektioner är att föredra om bordet är stort. Det underlättar uppsättningen av jobbet och det minskar luftläckage. Har man väldigt skiftande behov där man behöver stor fixeringskraft för att exempelvis bearbeta aluminium ibland och andra gånger plast med genomfräsning kanske man ska överväga 2 olika bord för olika typer av arbeten. Generellt är det också bra med bord där man har möjligheten att kombinera vakuumfixering med mekaniska materialstopp vid stora krafter i bearbetningsprocessen. Användning av skärvätska påverkar egentligen inte valet av bord däremot påverkar det valet av pump och annan utrustning. Vilken typ av pump ska jag välja? Detta beror på typ av bord och vilket material som ska fixeras. Olika typer av pumpar har olika styrkor. Pump av sidokanalstyp ger ofta ett högre luftflöde men ett sämre vakuumtryck än vad man får med en pump av typen rotationskompressor. Har man valt ett rutmönstrat bord är det oftast bäst med en pump av typen rotationskompressor. Denna teknik genererar ett högt vakuumtryck och man har oftast inte så stor nytta av ett högt luftflöde med ett rutmönstrat bord. Väljer man en pump med rotationskompressor och oljesmörjning blir vakuumtrycket mycket kraftigt och täta material fixeras med stor kraft. Har man däremot ett hålat bord kan bägge dessa typer av pumpar fungera bra. Här får man titta på materialet som ska fixeras. Är materialet tätt som exempelvis plast eller aluminium fungerar rotationskompressor utmärkt även här. Men om det är trä eller MDF som ska fixeras så behöver man högt luftflöde och sidokanalspumpen kan vara ett bättre alternativ. Detta gäller även om man ofta fräser igenom materialet. Sidokanalspumpar finns med en, två eller tre steg i samma pump. Vakuumtrycket blir bättre med två eller tre steg men flödet kan bli något sämre. Ytterligare en aspekt att ta hänsyn till vid val av pump är användning av skärvätska vid bearbetning. Om man använder endast liten mängd vätska (dimkylning) kan man klara sig med en vanlig pump och en vätskeavskiljare inkopplad mellan pumpen och bordet. Om man använder större mängder vätska ska man alltid välja en pump avsedd för detta som klarar att skilja ut vätskan och återtransportera den till en separat tank.

6 Vanliga frågor och svar F: Måste man ha en kraftig pump till ett stort bord? S: Är det ett hålat bord är svaret ja. Däremot är det inte lika självklart med ett rutmönstrat bord där luftläckage kan vara obefintligt och då kan man klara sig med mindre pump. F: Ni har bord där det medföljer en vakuumenhet för tryckluft. Är den tillräckligt stark? S: Denna enhet medföljer våra bästa rutmönstrade bord med endast 10 mm stora rutor. Ska man fixera ett tätt material och inte fräser igenom materialet räcker denna enhet oftast för fixering. F: Vi ska byta ut en gammal pump. Vad ska vi välja? S: Även i dessa fall får man titta på typ av vakuumbord och materialet man vill fixera för att hitta en bra lösning. F: Vi bearbetar aluminium och använder skärvätska. Vad väljer vi för bord & pump? S: Om ni fräser igenom materialet ska ni välja ett hålat bord och en pump avsedd för skärvätska. Om ni inte fräser igenom kan ni välja ett rutmönstrat bord och en pump med rotationskompressor och vätskeavskiljare. F: Vi fräser akrylplast och medelhårda kompositskivor. Vi fräser igenom materialet. Vad ska vi välja för bord och pump? S: Hålat bord då det underlättar genomfräsning. Kompositmaterialet kan släppa igenom luft så en pump med sidokanal är bästa alternativet. F: Vi planfräser med stora sidledskrafter under bearbetningen. Vad ska vi välja för bord & pump? S: Rutmönstrat bord och en oljesmord pump med rotationskompressor ger en mycket kraftig fixering och klarar krafterna.