Moin Sascha,

das sind ja sportliche Vorgaben - und es reicht nicht, die Pläne einfach nur hoch zu skalieren.
Ich habe mich im letzten Jahr viel mit der Planung einer Fräse auseinander gesetzt. Auch ich wollte ein Portal, dessen lichte Weite über einem Meter liegt.
In Nachbarforen liest man ja gerne, dass Holzfräsen nicht stabil werden könnten, weil das E-Modul von Holz viel kleiner als das von Stahl wäre.
Das ist natürlich Kwatsch mit Sauße, denn das E-Modul geht nur einfach in die Biegerechnungen ein, wogegen die lichte Weite gleich 3mal drin ist.
In der Nachbarecke kann man erfahren, dass ein 10mm Fräser eine Vorschubkraft von ca. 1000N benötigt. Das ist ein guter Wert, um überschlagsmäßig mal die unterschiedlichen Biegungen durch zu rechnen. Du kannst den Wert ja nach eigenen Vorstellungen anpassen. Ein Konstrukteur von ALU-Fräsen im Nachbarforum rechnet mit 500N ...

Steifigkeit bringt Material, welches weit entfernt von der Biegeachse vorhanden ist. Anders ausgedrückt: Je dicker der Portalbalken, desto steifer ist er auch. Die Holzdicke ist dabei garnicht mal so entscheidend. Viel wichtiger ist die Breite der Bretter.

Als ich meine Pläne für eine Holzfräse in der Größenordnung fertig hatte, habe ich die Kosten für das Holz überschlagen (mit ortsüblichen Baumarktpreisen) und bin bei ca. 1500 nur fürs Holz gelandet. Das war mir zu heftig, also habe ich in Stahl die gleiche Fräse geplant. Nach Einholen einiger Angebote kam raus, dass Stahlbau fast 2k gekostet hätte. Allerdings ist es so, dass wenn man Stahl schweißt, sich der verzieht. Also muss alles weichgeglüht und überfräst werden, was nochmal einen ordentlichen Kostenfaktor darstellt - zumindest für die, die sowas nicht selber machen können.

Dann habe ich das gleiche Spielchen wiederholt und mit den üblichen Aluprofilen geplant. Jetzt liegen die Kosten (nur fürs Alu) bei ca. 1200 Euro.
Das hat mich drauf gebracht: egal welchen Werkstoff man auch verwendet, eine gewisse Festigkeit kostet einfach Betrag X - die (Preis-)Unterschiede der Materialien sind fast vernachlässigbar.

Yo, wenn die lichte Weite des Portals 1m übersteigt, sollte der Antrieb der Y-Achse nicht mehr mittig mit einer Spindel erfolgen. Die Torsionskräfte bei außermittigem Fräsen sind zu groß. Also Gantry-Bauweise. Selbst die Linearführungen ala Schneeberger können gewaltige Kräfte ab, solange die Wagen nicht verkantet werden.
Dazu kommt, dass 1m auch ungefär die Grenze für 16er KGS ist, was das Durchhängen und Aufschwingen bei Betrieb angeht.
Wenn Du also 16er Spindeln über 1m Länge verwendest, diktiert die Spindel die max. mögliche Fahrgeschwindigkeit.
Zudem ist das Verhältnis von Steifigkeit pro verwendetem Euro bei 20er Spindeln besser als bei 16er und 25er Spindeln

Es gibt im Internet alles, was man für die Berechnung der Grenzwerte braucht - Biegerechner, Profilkalkulierer, etc.
Das Ergebnis wird vielleicht nicht so exakt, wie mit einer FEA, aber etwas überdimensionieren bei Maschinen ist sowieso sexy

Beim Antrieb der Y-Achse würde ich zwei Spindeln mit angetriebenen Muttern empfehlen. Dann schwingt die Spindel nicht so stark auf, als wenn sie rotieren würde. Wenn die Spindel nicht dreht, ist die Durchhängung fast vernachlässigbar, also geht auch mit 16er Welle.
Die X-Achse könnte man mit 20er rotierender Welle antreiben, wobei auch hier eine angetriebene Mutter vieles stabiler machen würde.

Das sind nur ein paar Gedanken - vielleicht helfen sie Dir ja, Deine Pläne nochmal zu überdenken.

habe mir gestern den halben Finger abgeschnitten .

Oh Schei... - Gute Besserung von mir!

Habe das Portal folgender Maßen aufgebaut bis jetzt. 18mm außen, innen Versteifungen aus 18mm und Aluprofile 45x45 schwere außführung für die Stabilität

Die Bretter kannst Du ruhig dünner machen - das ist nicht das Problem. Genausowenig brauchst Du die Aluprofile.
Was Du brauchst, ist ein Kasten, der an allen Ecken gut verzahnt und verleimt ist und der ausreichende Tiefe hat (eben genauso, wie Jürgen es vorgemacht hat).
HPL ist ein guter Werkstoff, dessen Temperaturkoeffizient in der Nähe von Stahl (Linearschienen) liegt - also besser als Holz und auch besser als ALU ...
... bei HPL musst Du "nur" darauf achten, dass keine Zugkräfte in Querrichtung auftreten.

Hier gibt es einen netten Biegungsrechner
und hier kannst Du die Kennwerte für Querschnitte erzeugen lassen

Es lohnt sich, mit beiden etwas herum zu spielen. Du wirst von den Ergebnissen sicherlich genauso erstaunt sein, wie ich
So bekommt man dann auch ein Gefühl dafür, worauf es wirklich ankommt.

Hier eine Skizze, wie ich die Belastungen fürs Portal überschlagen habe.

In der Statik rechnet man Belastungssituationen mit mehreren Drehpunkten so durch, dass man jeden Drehpunkt einmal als Fixpunkt annimmt (alle Kräfte in dem Punkt sind dann 0) und die Kräfte für alle anderen Punkte ausrechnet. Das ist nicht nur gut, um die wirkenden Kräfte zu ermitteln, sondern es hilft auch, wenn man weiß, in welche Richtung die Kraft wirkt.
Denn genau diese Kraftrichtung sollte versteift werden.

So kommt man dann drauf, dass die größte Kraft auf die untere X-Schiene in Y-Richtung wirkt. Also braucht die Portal-Unterseite kräftig Versteifung in Y-Richtung. An der oberen Portalschiene ist die größte Kraft die in Z-Richtung. Aber auch dort gibt es noch einen nicht unerheblichen Anteil in Y-Richtung.
Das führt dazu, dass die Kastenbauweise, wie sie Jürgen vorgesehen hat, genau richtig ist. Du müsstest "nur" den Kasten in Y-Richtung deutlich vergrößern. Die Wandstärke ist fast schon vernachlässigbar

Hallo Leute,

auweia... auch von mir eine Gute Besserung.

spannender Beitrag!

Mein Einwurf zu HPL:

Es ist ein Klasse Material, leider neigt es zum verziehen.
Dass haben wir jetzt auch durch Alois bestätigt bekommen.

1:) Bei Wärme ( 3d Drucker heizbett unterkonstruktion ) verzieht es sich.

2:) beim überfräsen von großen Flächen ( Platte für einen Vakuumtisch, vollflächig überfräst )

HPL ist ansonsten ein sehr tolles Material, es hat aber leider auch Tücken.
Ich verwende es sonst sehr gerne.
Das fräsen ist wie Butter mit einem Holzfräser.

LG Alex

Hallo zusammen.

Ich kann HPL dazu eigentlich nur empfehlen. Dass die Spannungen rausgehen, wenn man eine beidseitig beschichtete Platte nur einseitig die Oberflächenspannung raus nimmt dürfte klar sein.
Ich habe HPL schon von beiden Seiten die Flächen geschliffen und dann bleiben die auch stehen.
Eine Platte muss konstruktiv immer von der Seite gestüzt werden. Am besten verschraubt oder verklebt man eine Querstrebe daran, oder gleich Versteifungsrippen oder einen geschlossenen Kasten.
Das Material ist zwar nicht gerade Billig aber ich habe das Glück, dass ich da recht leicht an Restmaterial dran komme. Habe schon viele Schablonen und Anbauteile daraus gefertigt.
Wichtig ist halt, wie Django schon schreibt, dass es ein Schichtwerkstoff ist. Also Gewinde was etwas aushalten sollen immer nur Quer und nie Stirnseitig einbringen.

Moin moin,

Es ist ein Klasse Material, leider neigt es zum verziehen.
Dass haben wir jetzt auch durch Alois bestätigt bekommen.
1:) Bei Wärme ( 3d Drucker heizbett unterkonstruktion ) verzieht es sich.
2:) beim überfräsen von großen Flächen ( Platte für einen Vakuumtisch, vollflächig überfräst )

Sorry, aber beide Einsatzzwecke halte ich für Fehlentscheidungen.
Also für Punkt eins würde ich nur Metall in Erwägung ziehen
... und bei Punkt 2 entweder massive Kunststoff- oder ALU-Platten. Oder man nimmt Holz und ertränkt das dann in Lack

Der Halt der Schichten untereinander ist bei HPL nicht besonders, aber das ist bei MDF und HDF auch nicht anders. Mir ist mal MDF feucht geworden - die Schichten gingen schon von alleine auseinander
Trotzdem wird HDF schon seit vielen Jahrzehnten als Schrankrückwand verwendet und völlig ausreichend.
... und was das Verziehen angeht: tapezier einfach mal eine Pressspanplatte einseitig und schau Dir die Platte an, wenn die Tapete trocken ist
Deshalb haben ja auch Arbeitsplatten auf der Unterseite noch eine Folierung.

Hallo zusammen !

Ich hab ebenfalls schon mit dem Material gearbeitet, bei Versuch eine Vakuumplatte zu fräsen habe ich 2 Prototypen gebaut wobei beide nur von einer Seite bearbeitet worden sind.

Bei der ersten habe ich über 70% des Materials rausgeholt und die Platte hat sich schwerst verzogen, aber war ja fast klar .... . Bei der 2.Platte noch knapp 50% und die Kanäle etwas anders eingebau,t und siehe da hat geklappt, die Platte liegt schön eben und sollte funktionieren. Leider schaft meine Becker Pumpe nur 10qm und das ist massiv zu wenig.

Alex bei 3D muss ich dich korrigieren, ich hab mir ne 8er HPL genommen, beidseitig 1,5mm weg, die Form des Tischs (Heizbett) rein und die funktioniert nun fast schon ein Jahr einwandfrei und ist noch immer schön gerade.

Zur Info HPL wer´s noch nicht weiss....

hpl.jpg

Der Text vom Hersteller dazu:

Diese Platten sind duromere Hochdrucklaminate (HPL) nach EN 438-6, Typ EDF mit einem äußerst wirksamen Witterungsschutz. Dieser Witterungsschutz besteht aus doppelt gehärteten Acryl-Polyurethan-Harzen.

Hm, weiß nicht, ob das ne gute Idee war.
Die einzelnen Schichten des Kernmaterials gehen gerne auseinander, wobei ich nicht weiß, ob sich eine Schicht spaltet, oder ob der Kleber zwischen den Schichten nicht so gut hält ...
Ich vermute eher, dass die Schicht selbst sich spaltet - und das passiert schon bei sehr geringer Zug- oder Scherbelastung.
Deshalb würde ich HPL eher nicht als Oberfläche für einen Vakuumtisch verwenden wollen.

Halo Reinhard !

Die 8 er Platte die ich beidseitig gefräst habe war für den Tisch des 3D Drucker. Halterung der Heizplatte.

Die Platte für den Vakuumtisch .... Hab da mal eine Thread geöffnet. Ist ein Thema das mich sehr interessiert .

Vakuumplatten