Вакуумный прижим – технология и оборудование

Создание вакуума в замкнутом объеме приводит к появлению силы, возникшей в результате разницы величин давления в описываемом объеме и атмосферном давлении. Это явление свойственно многим процессам, в которых используется вакуумное оборудование – в том числе вакуумный прижим.

Перепад давления, образующийся в заготовке, приводит к ее прочной и надежной фиксации на столе. Чтобы рассчитать силу, с которой пластина будет прижиматься к обрабатывающему столу, необходимо учесть ее параметры. Если учесть тот факт, что атмосферному давлению свойственно создание усилия в 1 кг/с на один квадратный сантиметр, то пластинка, площадь которой 10 на 10 см прижмется к поверхности с силой 100 кг/с. Таких показателей предостаточно для обработки заготовок на станках. По мере увеличения площади заготовки усилие будет расти.

Создают вакуум при помощи вакуумного насоса. Его технические характеристики выбирают в зависимости от размера и вида обрабатывающего стола.

Востребованность вакуумного оборудования обусловлена различными факторами:

• Отсутствие использования механических приспособлений для обработки каждой детали. Вакуумные столы отличаются универсальностью: на нем можно закреплять заготовки различной конфигурации;
• Быстрое закрепление заготовки. Для фиксации рабочему нужно правильно расположить ее, открыть вакуумный вентиль. После этого переходят к непосредственной обработке;
• Существует несколько типов обработки: всей заготовки разом или сквозной обработке отдельных деталей;
• Тонкие стенки заготовки обрабатываются равномерно, в силу ее форма не изменяется;
• Повышенная производительность во время обработки множества маленьких деталей. Всю партию деталей рабочие закрепляют на столе, благодаря чему производительность возраста до трех раз.

Вакуумный прижим для станков с числовым программным управлением

Вакуумные столы – оборудование, подходящее для мелкосерийного выпуска деталей и массового производства. В первом случае важным критерием выступает универсальность оснастки, во втором – автоматизация процесса и его высокая скорость. В большинстве случаев вакуумные столы служат приспособлением для обработки листовых заготовок, уже прошедших предварительную обработку той поверхности, у которой имеется контакт со столом.

Назначение вакуумного прижима на оборудовании с числовым программным управлением:

• Фрезерование деталей корпусов различных изделий из алюминия;
• Обработка авиационных панелей;
• Фрезерование композитного сырья;
• Фрезерование и гравирование лицевых панелей приборов;
• Обработка группы деталей и деление корпусных компонентов из одной заготовки.

При работе со станками, имеющими числовое программное управление, используют несколько типов вакуумных столов. Каждый из них отличается от другого прижимающей силой и типом фиксации детали. На нашем сайте VacuumEquipment в наличии имеются вакуумные столы как для оптовых, так и для розничных покупателей.

1. Решетчатые вакуумные столы, используемые в производстве чаще всего. Они удобны для фрезерования и шлифования. Такие изделия характеризуются большой силой прижатия и позволяют точно разместить деталь в соответствии с необходимым положением.

Конструкция решетчатого вакуумного стола представляет собой плиту, изготовленную из алюминиевого сплава. На ней сооружена сетка пазов с определенной длиной шага. В плите имеются специальные отверстия, которые соединяются с вакуумной системой. Вакуум может действовать на различные части стола, это очень удобно за счет возможности деления его поверхности на рабочие зоны.

         Чтобы зафиксировать заготовку на столе, используют вакуумный шнур. Такое приспособление в точности повторяет геометрическую форму укрепляемой заготовки. После ее установки на контуре рабочие открывают вакуумный вентиль. В результате создается прижимная сила, и заготовка буквально прижимается к поверхности стола.

         На решетчатых столах обработка деталей может производиться с подачей охлаждающего вещества к области резания.

         Одним из минусов данной конструкции является обязательное проведение подготовительных работ. К ним относят укладку шнура. Невозможность сквозной обработки – второй недостаток.

2. Перфорированные вакуумные столы – алюминиевые плиты, на поверхности которых расположено большое количество отверстий в виде сетки с длиной шага в один см. Благодаря им возможно создание вакуума между столом и заготовкой.

Отличие перфорированного изделия от решетчатого – отсутствие необходимости дополнительных действий для надежной фиксации заготовки. Ее можно закрепить в любой зоне стола. В отверстиях, которые заготовка не перекрывает, прижимной силы не образуется.

На столе рабочие могут выполнять сквозную обработку деталей. Чтобы это было возможным был сконструирован специальный перфорированный коврик, отверстия которого совпадают с таковыми на поверхности стола. Во время сквозной обработки фреза повреждает коврик, который представляет собой расходное сырье. По сравнению с решетчатым столом, для перфорированного характерна меньшая сила прижатия.

3. Желобковый стол – конструкция, состоящая из алюминиевой поверхности с желобами и вакуумной системой. Для предупреждения утечек при обработке заготовок на желобковом столе его поверхность накрывают ковриком из полимерных материалов. Для обработки каждой отдельно взятой заготовки требуется индивидуальный коврик. Самым главным недостатком такого стола является необходимость использования нового коврика для обработки детали новой формы. Это связано с тем, что расходный материал портится от контакта с фрезой.
4. Вакуумные столы с пористым сырьем основаны на принципе свойств пористых материалов пропускать воздух. Вследствие этого создается нужный перепад давления для надежного закрепления заготовки. Эти столы применяют для обработки форм, отличающихся хрупкостью и пластичностью. Такие заготовки подлежат последующей обработке. Ярким примером такого сырья является пленка, фольга. Используемый материал на столе с порами закрепляется ровно, не образовывая на своей поверхности складки. Недостатком является малая сила прижатия.

Система вакуумного прижима также оснащается насосами высокой мощности. Предлагаем Вашему вниманию перечень видов насосов и другой вспомогательной аппаратуры, наиболее подходящих для данного процесса. Все насосы имеются в наличии.

Безмасличные пластинчато-роторные насосы

Такое оборудование является универсальным за счет того, что его используют при глубоком разряжении и при работе с давлением, которое очень близко к атмосферному. Такое решение является недорогим и универсальным. Насосы представлены в широком ассортименте и отличаются высокой скоростью работы до 360 кубических метров в час.

Когтевые вакуумные насосы

         По своим техническим характеристикам такое оборудование максимально схоже с пластинчато-роторными насосами. Преимуществом перед ними является надежность и длительный срок службы. В конструкции когтевых насосов не предусмотрены трущиеся детали. Насос неприхотлив в обслуживании, единственное, что требуется для поддержания его функционирования – контроль за уровнем масла. Его замена необходима единожды в течение двух лет. Эксплуатационные затраты оборудования сводятся к минимуму, почти исключен незапланированный простой сложного оборудования.

Маслосмазываемые пластинчато-роторные насосы

Из существующих вариантов отличаются самым глубоким разрежением до 5 мбар. Такие характеристики позволяют увеличить силу прижатия до 15% по сравнению с аналогами, не работающими на масле. В модельном ряду агрегаты, скорость действия которых колеблется от 5 до 300 кубических метров в час.

         Присутствие в камере насоса масла накладывает определенные ограничения на его работу. Выхлопной фильтр не может побороть масляный туман, работая в диапазоне давлений от 400 до 1000 мбар. В результате этого такой масляный туман вырывается наружу и загрязняет окружающую среду. В помещении сразу же ухудшаются условия работы. Описанный режим работы вредит прибору и становится следствием увеличенного расхода масла. Поэтому масляные насосы подходят исключительно для работы герметичных систем без натекания воздуха извне.

         Водокольцевые насосы

Это оборудование является самым легким в обслуживании. Для его нормального функционирования не требуется выполнения подготовительных действий и бесконечного сервиса. Такие насосы обеспечивают разрежение до 33 мбар, скорость их действия достигает нескольких тысяч кубических метров в час. Этой скорости хватает для организации работы большого цеха металлообработки. Одним из минусов является большое потребление электрической энергии, а также необходимость подачи воды для функционирования оборудования. С целью разрешения проблемы, касающейся подачи воды, монтируют системы с замкнутым контуром циркуляции.

         Система центрального вакуума

Если требуется подключить несколько обрабатывающих центров к одному вакууму, целесообразнее использовать целые системы центрального вакуума на базе нескольких насосов, ресивера и центральной системы управления. Сочетание таких элементов позволит:

• С высокой эффективностью использовать ресурс вакуумного оборудования. Для этого в работу включают такое количество насосов, которое необходимо для функционирования всей системы;
• Компенсировать резкое увеличение давления в системе;
• Автоматизировать процесс. Рабочим не придется отключать или включать установку. Для ее работы требуется лишь установка на контроллере необходимого диапазона рабочего давления. В дальнейшем система будет его поддерживать на автоматическом уровне.

Вакуумный прижим в сфере обработки древесины

Отдельного внимания заслуживает вакуумная оснастка для обработки древесины. Вакуумные столы в этих системах не отличаются повышенной герметичностью в силу недостаточно ровной поверхности и воздухопроницаемости самих заготовок. В большинстве случаев на производстве применяют перфорированный вакуумный стол, на поверхности которого укладывается пористое сырье для образования необходимой прижимной силы.

Для работы таких систем резкий перепад давления не нужен. Это связано с тем, что прижимная сила компенсируется значительной площадью поверхности. При этом необходима высокая скорость действий, поскольку важна откачка большого потока натекания. Поэтому при обработке древесины востребованы воздуходувки.

Вихревые воздуходувки

Воздуходувки вихревого типа представляет собой компрессор, отличающийся динамическим действием. Оборудование также можно использовать в процессе прижима. Такие приборы не могут дать большого разрежения, их доступный максимум – 500 мбар. Одновременно с этим вихревые воздуходувки гарантируют превосходную скорость при относительно небольшой мощности. Блок сжатия отличается простотой и несложной конструкцией. В вихревых воздуходувках обслуживанию подлежит только подшипник, замена которого настоятельно рекомендована, спустя пару лет после начала эксплуатации. Такое оборудование имеет компактные размеры, издает малое количество шума и просто эксплуатируется. При использовании оборудования на вакуумный прижим его защищают от проникновения пыли. С этой целью на всасывании воздуха монтируют воздушный фильтр.

Роторные воздуходувки РУТС

Оборудование представляет собой компрессоры уже объемного действия. Такие установки идеально подходят для более мощных столов, отличающихся высокой производительностью, или же для централизованных систем. Конструкция роторных воздуходувок отличается крупными размерами и сложностью, если сравнивать с вихревыми моделями. Технические характеристики работы оборудования – разрежение до 500 мбар, скорость до нескольких тысяч кубических метров в час.