Stoły próżniowe CNC – budowa, rodzaje, zasada działania i zastosowanie

Stoły próżniowe CNC, nazywane również stołami podciśnieniowymi CNC, są jednym z podstawowych sposobów mocowania obrabianych elementów w obrabiarkach sterowanych numerycznie.

Ich zadaniem jest stabilne utrzymanie materiału podczas obróbki poprzez wykorzystanie różnicy ciśnień. W przeciwieństwie do klasycznych metod mocowania mechanicznego podciśnienie pozwala ograniczyć liczbę uchwytów, skrócić czas przygotowania maszyny i zapewnić swobodny dostęp narzędzia do dużej części powierzchni obrabianego elementu.

Stoły i systemy próżniowe stosowane są m.in. w:

  • centrach obróbczych CNC,
  • frezarkach CNC,
  • ploterach CNC,
  • obrabiarkach do drewna,
  • maszynach do obróbki tworzyw sztucznych,
  • obrabiarkach aluminium i innych metali,
  • urządzeniach do obróbki szkła i kamienia.

Nie istnieje jednak jeden uniwersalny typ stołu próżniowego odpowiedni dla każdej maszyny i technologii.

Z punktu widzenia sposobu zastosowania w obrabiarce należy rozróżnić dwie podstawowe grupy stołów próżniowych CNC:

  1. systemowe stoły próżniowe CNC (OEM) – fabryczne systemy mocowania podciśnieniowego stanowiące integralne lub dedykowane wyposażenie centrów obróbczych CNC,
  2. modułowe stoły próżniowe CNC – próżniowe płyty mocujące instalowane na istniejących stołach obrabiarek, frezarek i ploterów CNC.

To rozróżnienie ma istotne znaczenie przy doborze stołu, przyssawek, gum, uszczelnień oraz pozostałych elementów systemu mocowania.

Spis treści

Jak działa stół próżniowy CNC?

Podciśnieniowy stół rastrowy do cnc plotera jak wykonać

Zasada działania stołu próżniowego CNC opiera się na wykorzystaniu różnicy ciśnień pomiędzy atmosferą a obszarem mocowania.

Pompa próżniowa usuwa powietrze znajdujące się pomiędzy:

  • powierzchnią stołu lub przyssawki,
  • uszczelnieniem,
  • obrabianym elementem.

Powstające podciśnienie powoduje docisk materiału do powierzchni mocującej.

Schemat działania systemu wygląda następująco:

pompa próżniowa → przewody podciśnienia → stół lub przyssawki CNC → obrabiany element

Skuteczność mocowania zależy od kilku czynników:

  • powierzchni kontaktu materiału ze stołem,
  • szczelności układu,
  • jakości uszczelnień,
  • rodzaju materiału,
  • wydajności pompy próżniowej.

Warto pamiętać, że sam stół próżniowy CNC nie generuje siły mocującej. Jest on elementem kompletnego systemu obejmującego:

  • powierzchnię roboczą,
  • kanały podciśnieniowe,
  • uszczelnienia,
  • przyłącza,
  • przewody,
  • zawory,
  • pompę próżniową lub generator podciśnienia.

Budowa systemu mocowania podciśnieniowego CNC

Niezależnie od rodzaju stołu większość systemów mocowania próżniowego wykorzystuje podobne elementy funkcjonalne.

Powierzchnia mocująca

Stół podciśnieniowy belkowy SCM
Przykład podciśnieniowego stołu belkowego wyposażonego w przyssawki

Jest miejscem kontaktu systemu z obrabianym elementem.

W zależności od konstrukcji może mieć postać:

  • przyssawek rozmieszczonych na belkach,
  • powierzchni rastrowej,
  • płyty z rowkami uszczelniającymi,
  • powierzchni oczkowej,
  • powierzchni perforowanej,
  • specjalistycznego uchwytu próżniowego.

Kanały i strefy podciśnienia

Kanały odpowiadają za doprowadzenie podciśnienia do aktywnego obszaru mocowania.

Podział stołu na strefy pozwala ograniczyć niepotrzebne straty powietrza i wykorzystywać tylko tę powierzchnię, która w danym momencie potrzebna jest do zamocowania elementu.

Uszczelnienia

gumy do cnc - gumy do przyssawek cnc - gumy do homag

Uszczelnienia ograniczają dopływ powietrza atmosferycznego do strefy podciśnienia.

W zależności od systemu stosowane są m.in.:

  • gumy robocze przyssawek,
  • profile uszczelniające,
  • sznury uszczelniające,
  • uszczelki kształtowe.

Zużycie lub niewłaściwy dobór uszczelnienia może znacząco zmniejszyć siłę mocowania.

Pompa próżniowa

Pompa lub generator próżni odpowiada za wytworzenie wymaganego podciśnienia.

Dobór źródła podciśnienia zależy przede wszystkim od:

  • powierzchni mocowania,
  • rodzaju materiału,
  • wielkości kontrolowanych i niekontrolowanych nieszczelności,
  • wymaganej wartości podciśnienia,
  • wymaganej wydajności przepływu,
  • charakteru procesu technologicznego.

Zobacz również:
→ Pompa próżniowa do stołu CNC – dobór, rodzaje i zastosowanie

Dwa podstawowe rodzaje stołów próżniowych CNC

Najważniejszym kryterium podziału nie jest sam kształt kanałów czy rodzaj powierzchni mocującej, lecz sposób, w jaki system próżniowy jest związany z maszyną CNC.

1. Systemowe stoły próżniowe CNC (OEM)

Systemowe stoły próżniowe CNC (OEM) to fabryczne systemy mocowania podciśnieniowego stanowiące integralne lub dedykowane wyposażenie centrów obróbczych CNC.

Są projektowane jako część określonego systemu maszyny lub rodziny maszyn i współpracują z jej konstrukcją, sterowaniem oraz wyposażeniem technologicznym.

Typowymi przykładami są systemy stosowane w centrach obróbczych:

  • HOMAG,
  • SCM,
  • Morbidelli,
  • Biesse,

a także systemy stołów belkowych wykorzystujące rozwiązania Schmalz, m.in. VC-K1 i VC-K2.

W tej grupie można spotkać zarówno:

  • systemy belkowe,
  • systemy panelowe,
  • systemy rastrowe,
  • specjalne systemy przyssawek i bloków podciśnieniowych.

Systemowe stoły belkowe CNC

Stoły belkowe, określane również jako konsolowe lub trawersowe, są charakterystycznym rozwiązaniem stosowanym szczególnie w centrach CNC przeznaczonych do obróbki drewna i materiałów płytowych.

Suport belka konsola Morbidelli TV Flex

System składa się zazwyczaj z:

  • poprzecznych lub przesuwnych belek,
  • przyssawek albo bloków podciśnieniowych,
  • instalacji doprowadzającej podciśnienie,
  • elementów pozycjonujących.

Położenie przyssawek można dostosowywać do wymiarów i kształtu obrabianego elementu oraz wykonywanej operacji.

Do tej grupy należą m.in.:

  • systemy Schmalz VC-K1 i VC-K2,
  • stoły belkowe Morbidelli,
  • systemy SCM,
  • systemy HOMAG,
  • systemy Biesse.

W przypadku systemowych stołów OEM VacuSystem nie oferuje ich projektowania, dostawy i montażu, a koncentruje się przede wszystkim na częściach eksploatacyjnych i zamiennych, takich jak przyssawki CNC, gumy, uszczelnienia oraz elementy związane z utrzymaniem sprawności systemu mocowania.

Systemowe stoły rastrowe

Rastrowe stoły podciśnieniowe cnc

Systemowe stoły rastrowe mają powierzchnię z regularną siatką rowków, w których układa się sznur uszczelniający zgodnie z kształtem mocowanego elementu.

Podciśnienie doprowadzone do wydzielonej w ten sposób strefy równomiernie dociska materiał do stołu.

Rozwiązanie umożliwia elastyczne dopasowanie pola mocowania do różnych wymiarów detali i jest stosowane m.in. podczas obróbki płyt, tworzyw sztucznych, aluminium oraz innych materiałów o szczelnej powierzchni.

Zobacz:

2. Modułowe stoły próżniowe CNC

Stoły podciśnieniowe do obrabiarek frezarek cnc
Na zdjęciu modułowe stoły próżniowe w wersjach wpustowych i oczkowych

Modułowe stoły próżniowe CNC to próżniowe płyty mocujące instalowane na istniejących stołach obrabiarek, frezarek i ploterów CNC.

W przeciwieństwie do systemów OEM nie są integralną częścią konstrukcji konkretnego modelu maszyny.

Stanowią niezależny moduł mocujący, który może zostać zamontowany na istniejącym stole roboczym obrabiarki, np.:

  • stole T-rowkowym,
  • stole maszynowym,
  • płycie bazowej,
  • innym przygotowanym systemie mocowania.

Pozwalają wyposażyć maszynę, która pierwotnie nie posiadała stołu próżniowego, w efektywny system mocowania podciśnieniowego.

Rozwiązania tego typu znajdują zastosowanie szczególnie w:

  • frezarkach CNC do metalu,
  • centrach obróbczych,
  • ploterach,
  • maszynach uniwersalnych,
  • produkcji jednostkowej,
  • prototypowaniu,
  • precyzyjnej obróbce niewielkich i średnich elementów.

VacuSystem oferuje kompletne stoły należące do tej grupy.

Zobacz artykuł: Modułowe stoły próżniowe CNC

Zobacz ofertę: Stoły próżniowe do CNC

Rodzaje modułowych stołów próżniowych CNC

Wpustowe stoły rastrowe

Stoły próżniowe podciśnieniowe wpustowe rastrowe
Na zdjęciu modułowy wpustowy rastrowy stół podciśnieniowy mocowany dodatkowo na stołach obrabiarek CNC

Wpustowy stół próżniowy posiada powierzchnię z systemem kanałów, w których umieszcza się sznur lub profil uszczelniający.

Uszczelnienie można prowadzić zgodnie z kształtem i wymiarami mocowanego detalu, dzięki czemu aktywny obszar próżni jest ograniczony do wymaganej powierzchni.

Takie rozwiązanie jest szczególnie korzystne przy:

  • obróbce aluminium,
  • tworzyw konstrukcyjnych,
  • elementów o powtarzalnych kształtach,
  • precyzyjnym frezowaniu CNC.

Zobacz: Wpustowe stoły podciśnieniowe

Zobacz ofertę: Wpustowe podciśnieniowe stoły rastrowe.

Oczkowe stoły rastrowe

Stoły próżniowe podciśnieniowe oczkowe rastrowe
Na zdjęciu modułowy oczkowy rastrowy stół podciśnieniowy mocowany dodatkowo na stołach obrabiarek CNC

W stołach oczkowych powierzchnia wyposażona jest w regularny układ otworów podciśnieniowych.

Odpowiednia konfiguracja uszczelnienia i aktywnych otworów umożliwia doprowadzenie podciśnienia bezpośrednio pod mocowany detal.

System pozwala szybko dostosować powierzchnię roboczą do elementów o nieregularnych kształtach lub/i wykonywanie obróbki przelotowej .

Zobacz: Oczkowe stoły podciśnieniowe

Zobacz ofertę: Oczkowe podciśnieniowe stoły rastrowe.

Stoły perforowane

Stół podciśnieniowy próżniowy oczkowy z podsysem

Stoły perforowane wykorzystują dużą liczbę niewielkich otworów rozmieszczonych na powierzchni roboczej.

Są szczególnie przydatne przy mocowaniu dużych arkuszy oraz materiałów, w przypadku których akceptowany jest kontrolowany przepływ powietrza przez system.

Zobacz ofertę: Stoły perforowane z podsystem

Systemy hybrydowe

adapter oczkowy stołu próżniowego podciśnieniowego

W wybranych zastosowaniach stosuje się rozwiązania łączące kilka sposobów dystrybucji podciśnienia lub umożliwiające wykorzystanie powierzchni stołu w różnych konfiguracjach.

Systemowe OEM czy modułowe – jak rozpoznać właściwą grupę?

Najprostszym kryterium jest sposób związania stołu z maszyną.

System OEM

Jeżeli system mocowania:

  • został przewidziany przez producenta maszyny,
  • stanowi część konstrukcji centrum CNC,
  • wykorzystuje dedykowane belki, przyssawki lub bloki,
  • współpracuje z konkretnym systemem pozycjonowania maszyny,

najczęściej mamy do czynienia z systemowym stołem próżniowym CNC (OEM).

W takim przypadku użytkownik zazwyczaj poszukuje:

  • przyssawki do konkretnej maszyny,
  • gumy roboczej,
  • uszczelki,
  • zamiennika zużytej części,
  • informacji o kompatybilności systemu.

System modułowy

Jeżeli na istniejącym stole obrabiarki montowana jest osobna próżniowa płyta mocująca, mamy do czynienia z modułowym stołem próżniowym CNC.

Użytkownik wybiera wtedy kompletny stół na podstawie:

  • dostępnej powierzchni maszyny,
  • wielkości detali,
  • rodzaju obróbki,
  • wymaganego sposobu uszczelnienia,
  • dostępnej pompy próżniowej,
  • sposobu mocowania stołu do maszyny.

Więcej informacji:
→ Stoły wpustowe i oczkowe CNC – dodatkowe systemy mocowania próżniowego

Dobór stołu próżniowego CNC według zastosowania

Obróbka drewna i przemysł meblarski

W przemysłowych centrach obróbczych do drewna bardzo często spotyka się systemowe stoły OEM, szczególnie rozwiązania belkowe wyposażone w dedykowane przyssawki CNC.

Typowe materiały:

  • MDF,
  • drewno lite,
  • płyty meblowe,
  • sklejka,
  • materiały drewnopochodne.

Istotne są przede wszystkim szybkie przezbrojenie, możliwość zmiany rozmieszczenia przyssawek oraz wysoka wydajność produkcji.

Obróbka aluminium i metali

W maszynach wyposażonych w klasyczne stoły T-rowkowe bardzo dobrym rozwiązaniem mogą być modułowe stoły próżniowe CNC.

Najczęściej stosowane są:

  • stoły rastrowe wpustowe,
  • stoły rastrowe oczkowe,
  • specjalistyczne próżniowe płyty mocujące.

Wymagane są wysoka sztywność, stabilność elementu oraz prawidłowy dobór powierzchni mocowania do sił powstających podczas frezowania.

Obróbka tworzyw sztucznych i materiałów płytowych

W zależności od maszyny oraz formatu elementów stosowane mogą być zarówno systemowe, jak i modułowe stoły rastrowe.

Typowe materiały:

  • plexi,
  • PVC,
  • ABS,
  • laminaty,
  • tworzywa konstrukcyjne,
  • materiały kompozytowe.

Plotery CNC

Plotery mogą posiadać fabryczny stół podciśnieniowy, ale mogą również zostać wyposażone w osobny moduł próżniowy.

Dlatego przed doborem rozwiązania należy ustalić, czy potrzebny jest:

  • element istniejącego systemu maszyny,
  • czy kompletny modułowy stół próżniowy.

Obróbka szkła i kamienia

W tym obszarze często stosowane są specjalistyczne przyssawki, bloki próżniowe oraz systemy mocowania zaprojektowane dla konkretnej technologii.

Kluczowe znaczenie mają:

  • bezpieczeństwo mocowania,
  • ochrona powierzchni,
  • stabilność,
  • odporność elementów mocujących na warunki procesu.

Jak wybrać odpowiedni stół próżniowy CNC?

Przed wyborem rozwiązania warto odpowiedzieć na kilka podstawowych pytań.

Czy maszyna posiada fabryczny system próżniowy?

Jeżeli tak, najczęściej należy najpierw zidentyfikować producenta i typ systemu OEM.

Pozwala to dobrać właściwe:

  • przyssawki,
  • gumy,
  • uszczelki,
  • części eksploatacyjne.

Jeżeli maszyna nie posiada fabrycznego systemu próżniowego, można rozważyć zastosowanie modułowego stołu próżniowego CNC.

Jaki jest rodzaj stołu maszyny?

W przypadku stołów:

  • T-rowkowych,
  • maszynowych,
  • płyt bazowych

często możliwe jest zamontowanie niezależnej próżniowej płyty mocującej.

Jaki materiał będzie obrabiany?

Należy uwzględnić:

  • rodzaj materiału,
  • jego przepuszczalność powietrza,
  • porowatość powierzchni,
  • wymiary,
  • powierzchnię styku,
  • podatność na odkształcenia.

Jakie siły występują podczas obróbki?

Podciśnienie musi zapewnić odpowiednią siłę mocowania zarówno w kierunku pionowym, jak i odporność na przesuwanie elementu podczas obróbki.

Jaka pompa próżniowa będzie wykorzystywana?

Rodzaj i wydajność pompy powinny być dostosowane do konstrukcji stołu, powierzchni mocowania oraz wielkości występujących nieszczelności.

Stoły próżniowe CNC – struktura VacuPedia

Aby ułatwić dobór informacji, materiały dotyczące stołów próżniowych w VacuPedia zostały podzielone na dwie główne grupy.

Systemowe stoły próżniowe CNC (OEM)

Fabryczne systemy mocowania podciśnieniowego stanowiące integralne lub dedykowane wyposażenie centrów obróbczych CNC.

W tej części znajdziesz informacje dotyczące m.in.:

  • stołów belkowych,
  • Schmalz VC-K1 i VC-K2,
  • Morbidelli,
  • SCM,
  • HOMAG,
  • Biesse,
  • przyssawek CNC,
  • gum i uszczelek do systemów OEM.

Zobacz: Systemowe stoły próżniowe CNC (OEM)

Modułowe stoły próżniowe CNC

Próżniowe płyty mocujące instalowane na istniejących stołach obrabiarek, frezarek i ploterów CNC.

W tej części znajdziesz informacje o:

  • stołach rastrowych wpustowych,
  • stołach rastrowych oczkowych,
  • stołach perforowanych,
  • sposobach montażu na stołach maszynowych i T-rowkowych,
  • doborze pompy,
  • obliczaniu powierzchni i siły mocowania.

Zobacz: Modułowe stoły próżniowe CNC

Podsumowanie

Określenie „stół próżniowy CNC” obejmuje wiele różnych konstrukcji i systemów mocowania, które mogą pełnić zupełnie różną rolę w obrabiarce.

Podstawowy podział obejmuje:

Systemowe stoły próżniowe CNC (OEM) – fabryczne systemy mocowania stanowiące integralne lub dedykowane wyposażenie maszyny. W tej grupie kluczowe znaczenie mają kompatybilność systemu, przyssawki, gumy, uszczelnienia i części eksploatacyjne.

Modułowe stoły próżniowe CNC – samodzielne próżniowe płyty mocujące montowane na istniejącym stole obrabiarki, frezarki lub plotera. Pozwalają wyposażyć maszynę w mocowanie podciśnieniowe bez konieczności posiadania fabrycznego stołu próżniowego.

Dopiero w obrębie tych dwóch grup należy stosować dalszy podział według konstrukcji, np. na systemy belkowe, rastrowe, wpustowe, oczkowe czy perforowane.

Tak uporządkowana klasyfikacja ułatwia zarówno prawidłowy dobór rozwiązania, jak i identyfikację właściwych przyssawek, uszczelnień, elementów eksploatacyjnych lub kompletnego stołu próżniowego.

Definicje użyte w artykule

Stół podciśnieniowy · Stół belkowy · Stół rastrowy · Stół płaski · Uszczelka profilowa · Strefa podciśnieniowa · Dmuchawa bocznokanałowa.

Szukaj dalej w VacuPedii