Hallo zusammen,
ich habe ein paar Abende und Zeit am Wochenende eingesetzt um Erfahrung mit Vakuumspannen zu sammeln und abei doch eine Menge Holzreste produziert...
Die Erkenntnisse möchte ich gerne teilen.
Ich würde mich freuen, wenn wir hier einen Thread öffnen, in dem ich gerne die Theorie nach und nach im ersten Post ergänze und anschließende alle ihre erfolgreichen Verfahren selber posten.
Theorie:
Beim Vakuumspannen wird das Werkzeug mittels Vakuum bzw. Unterdruck auf die Aufspannplatte gesaugt.
Bei -1.000 mba relativ bzw. 0 mbar abslout wird, jeder Quadratzentimeter des Werkzeugts mit ca. einem KG (richtig wäre Angabe in Newton) auf die Auspannplatte gesaugt bzw. gedrückt.
Also doch ganz einfach...
- Vakuuum an
- Werkstück drauflegen
- fräsen und kein Aufpassen, dass man in Spannpratzen, Schrauben oder anderen Spannmittel mit dem Fräser fährt
Aber....
Nur weil ein Werkzeug mit 1 KG nach unten gedrückt wird, wird es nicht dieselbe Haltekraft seitlich haben. Diese hängt vom "Haftreibungskoeffizienten" ab.
Für die Praxis kann man ggf. von der Hälfte bzw. Einem Koeffizienten von 0,5 oder kleiner ausgehen.
Je nach Pumpe schaffen wir zwsichen 100 mbar und rund 950 mbar. Ein Staubsauger schafft 100-250 mbar.
Die Pumpen werden mit einem maximalen Unterdruck (mbar) und einer maximalen Fördermenge / Volumenstrom (qm/h) angeben. Beide Werte wirken gegeneinander. D.h bei keiner Druckdifferenz wird der maximale Volumenstrom erreicht. Bei maximalem Unterdurck wird nichts mehr gefördert. Es besteht ein Gleichgewicht der Kräfte. Dazwischen liegt dienKurwe/Kennlinie der Pumpe.
Es gibt gibt verschiedene Pumpentypen mit verschieden Vor- und Nachteilen:
- normaler Staubsauger:
+ hohes Volumen (<100 qm/h)
+ geringes Vakuum 100-250 mbar
- wird duch den Luftstrom gekühlt, d.h. wenn der Vakuumtisch dircht ist, brennt der Sauger durch - Industrie-Nass-Sauger
- wie normaler STtubsauger, jedoch unnabhängig gekühltund brennt nicht durch - Seitenkanalverdichter
+ "wartungsfrei", durch Zirkulation wird Luft verdichtet. Keine Teile, die aneinder reiben
+ hohes Volumen
- geringes bis mittleres Vakuum 150-600 mbar Druck je nach Typ (1-, 2-stufig oder "hochruck"), entsprechend weniger Volumentstrom
- wenn Valumenstrom abbricht, bricht das Vakuum zusammen - Trockenlaufende Drehschieber
* wartungsarm, ca. alle 5.000 Betriebsstunden müssen die Kohlschieber getauscht werden (100-200 EUR)
+ hoche Vakuum von 800-950 mbar
- geringer Valumenstrom - Ölgeschmierte Drehschieber
+ wartungsarm
+ sehr hohes Vakuum
- geringer Volumentstrom
- Abluft enthält Öl und muß nach außen geleitet werden oder aufbereitet - Flüssigkeitsringpumpen
* Leistung vgl. Drehschieber
+ für Naßzerspanung geeignet, da Flüssigkeitsabscheider bereits integriert
+ hohes Vakuum
- geringer Volumenstrom - Kolbenpumoe z.B. Thaomspumpe
+ hohes Vakuum 800-950mbar
+ günstig bei eBAy
- geringer Volumenstrrom
- Pulsieren - Venturi-Düse (danke @fraeserbruch.de)
+ macht aus Druckluft Vakuum
+ günstig
+ keine empfindlichen Teile
+ hohes Vakuum
- geringer Volumenstrom
* benötigt Kompressor
* gut geeignet für Raster-Vakuumtsich / Vakuumpad
* ggf. selbstabschaltend, wenn Vakuum erreicht, siehe SmartVac2 https://piersonworkholding.com/
Je nach Anwendungsfall gibt es unterschiedliche Spanntechniken.
Raster-Vakuumtisch und Vakuumpads
Soll nicht durchgefräst werden, bietet sich eine Rastervakuumtisch an. Bei diesem wird mittels Dichtschnur der Bereich unter dem Werkstück abgedichtet.
Mit einem hohen bis sehr hoehn Vakuum kann entsprechend stark gehalten werden.
Vakkumpads arbeiten nach demselben Prinzip, sind aber kleiner. Manchmal werden mehrere Vakuumpads gemeinsam genutzt, sodass zwichen den Pads durch gefäste werden kann oder die Kanten bearbeitet werden kann. Es gibt auch Pads, die man auf einem Rastervakuumtisch durket einsätzen kann als Adapter.
Lochraster-Vakuumtisch oder lufrdurchlässige Platte
Möchte man fast bebiege Konturen ausfräsen, so bietet sich ein Lochraster-Vakuumtisch an. Diese haben in der Aufpsannplatte z.B. in einem Abstand von 10mm in X- und Y-Richtung je ein Sackloch mit 6mm und ein Kernloch mit 0,2-0,6mm Durchmesser. Das Sackloch sorgt für eine große Oberläche. Das Kernloch für einen geringer Volumenstrom, wenn das zurghörige Sackloch aufgrund einer Durchfräsung nicht mehr dicht ist.
Damit nicht in die Aufspannplatte gefräst wird, wird zwischen Werkstück und Aufspannfläche ein Opfer- oder Adaptermaterial gelegt.
Zusätzlich dichten einige Materialen die Sacklöcher ab, sodass nicht so viel Volumenstrom benötigt wird. Andere kleben das Werkstück fest um auch klein Teile zu halten.
Adapter-/Opfermatte:
- Loch-Gummi-Matte: dichte rund um jedes Sackloch ab
- Malerabdeckband von untern ans Werkstück geklebt (für kleine Teile, danke an @rais55)
- Villmill: ein spezialfließ, dass durch die Hitzes des Fräsers einen Kleber aktiviert
- Fräsfließ
- Karton
- Zeitungspapier
- Gummi-Granulat-Matte: einfach und günstig, benötigt jedoch mehr Valumenstrom, da sich nicht abdichtet und Luft seitwärts fließt
Vakuumtisch mit luftdurchlässiger Aufspannplatte
Anstelle von z.T. tausenden Löchen, kann man auch luftdurchlässige Materailen als Aufpsann und ggf. Opfermatte nutzen
Als Hobbiest ist z.B. 3-10mm MDF roh geeignet. Das MDF läßt grundsätzlih Luft durch, bremst jeodch den Volumenstrom. Diese hilft bei Durchfräsungen das Vakuum aufrecht zu halten.
Für den professionelen Bereich oder das ensprechende Kleingeld kann poröses Aluminium eingesetzt werden.
Luftdurchlässige Auspannplatten sind vor allem für dünne, beigsame MAterilen z.B. Folien gut geeinget, da kein Löcher Dellen in das Material ziehen.
Anwednungsfälle
Die Idealfälle sind daher:
- kleines Werkstück ohne Durchfräsung -> Raster-Vakuumtisch / Vakuum-Pad mit hoher Unterdruck (>= 800mbar)
- großen Werkstück mit Durchfräsungen, wobei das Werkstück verbunden bleibt -> Lochraster-Vakkumtisch/MDF-Platte und Pumpe mit hohem Volumenstrom 100qm/h und 200mbar
Der schwierige Fall ist ein kleines Werkstück mit Durchfräsungen:
Idee von @'rais55:
Malerabklebband von hinten auf die Platte mit den Werkstücken kleben. Dieses nicht durchfräsen.
Damit halten die kleinen Teile als ein großes auch bei geringerem Vakuum auf z.B. MDF-Platte.
Beim Raster-Vakumtisch würde die Durchfräsung das Vakuum zerstören.
Beim Lochraster-Vakkumtisch ist die Haltekraft aufgrund geringer Flöche und geringem Druck ungenügen.
@all:
Ich nehem gerne Eure positiven Erfahrungen in diesen ersten Post auf damit man für eine Übersicht nicht den gesamten Thread lesen muß.
VG, Björn