- Области применения вакуумного прижима
- Преимущества прижимов
- Вакуумный прижим для станков с ЧПУ
- Решетчатые вакуумные столы
- Перфорированные вакуумные столы
- Желобковый вакуумный стол
- Столы с пористыми материалами
- Вакуумные насосы для прижима шаблонов
- Сухие пластинчато-роторные насосы
- Когтевые вакуумные насосы
- Маслосмазываемые пластинчато-роторные насосы
- Водокольцевые насосы
Вакуумный прижим — это технология, которая используется для удержания предметов на поверхности без использования механических зажимов или клея. Она основана на создании вакуума между поверхностью и предметом, который нужно удержать. Для этого используется специальная система, которая создает разрежение внутри закрытого пространства, образованного между поверхностью и предметом.
Области применения вакуумного прижима
- Производство: вакуумный прижим используется для удержания заготовок при обработке на станках с ЧПУ, для удержания пластиковых деталей при формовке, для удержания стекла при его обработке и т.д.
- Медицина: вакуумный прижим применяется для удержания инструментов при операциях, для удержания медицинских приспособлений на коже пациента и т.д.
- Автомобильная промышленность: вакуумный прижим применяется для удержания стекол и зеркал на автомобилях.
- Робототехника: вакуумный прижим используется для удержания объектов при работе роботов.
- Электроника: вакуумный прижим применяется для удержания деталей при монтаже электронных устройств.
- Строительство: вакуумный прижим используется для удержания строительных материалов, например, для установки стеклопакетов, для монтажа фасадных панелей и т.д.
Преимущества прижимов
Вакуумный прижим становится все более популярным благодаря ряду преимуществ.
- Во-первых, вакуумные столы универсальны и подходят для зажима заготовок различной формы, что исключает необходимость использования дорогостоящих станков для каждой заготовки.
- Во-вторых, заготовки можно зажимать сразу же после открытия вакуумного клапана.
- В-третьих, использование специальных подкладок позволяет контурировать заготовку целиком или по частям.
- В-четвертых, усилие зажима распределяется равномерно, что позволяет обрабатывать даже тонкостенные заготовки без деформаций и повреждений.
Кроме того, несколько деталей могут быть зажаты вместе на одном столе, и может выполняться групповая обработка, что обеспечивает высокую производительность при обработке большого количества мелких деталей, увеличивая производительность в два-три раза.
Вакуумный прижим для станков с ЧПУ
Вакуумные зажимы на станках с ЧПУ имеют множество преимуществ. Они позволяют обрабатывать заготовки различной формы и геометрии без использования дорогостоящих станков. Заготовка зажимается мгновенно при открытии клапана, а усилие зажима распределяется равномерно, что позволяет обрабатывать тонкостенные детали без искажений и повреждений. Вакуумные зажимы также могут использоваться для групповой обработки и отделения корпусных деталей от одной заготовки, что обеспечивает высокую производительность. Вакуумные зажимы используются для обработки корпусов из алюминиевых сплавов, обработки панелей самолетов, обработки композитных материалов, шлифовки стали, стекла и керамики, а также для обработки и гравировки передних приборных панелей. Для каждого процесса используются различные типы вакуумных столов с различными усилиями зажима и методами зажима.
Решетчатые вакуумные столы
Для фрезерования и шлифования часто применяют решетчатые вакуумные столы, которые отличаются высокой точностью позиционирования и силой прижатия. Стол представляет собой плиту из алюминиевого сплава с сеткой пазов, которая связана с вакуумной системой через отверстия в плите. Для закрепления заготовки используется вакуумный шнур, который формирует замкнутый контур, на который устанавливается заготовка. После откачивания воздуха создается прижимная сила, и заготовка прижимается к поверхности стола.
Однако решетчатые столы имеют недостатки, такие как необходимость предварительной укладки шнуров и невозможность работы через них. Для таких применений используются специальные коврики с большим количеством присосок, при этом область крепления разделена на ячейки. Подложки являются расходным материалом. Сетчатые столы можно обрабатывать при подаче охлаждающей жидкости.
Перфорированные вакуумные столы
Перфорированные вакуумные столы – это алюминиевые пластины с множеством отверстий, расположенных по всей поверхности с шагом 10 мм. Диаметр отверстий варьируется от 0,3 до 1,0 мм и сверлится до глубины 3,0-5,0 мм на поверхности. Это позволяет создавать вакуум между заготовкой и столом. Отверстия объединяются в несколько вакуумных линий, образуя рабочие зоны, которые эвакуируются вакуумным насосом.
Отличие этого дизайна от решетчатого стола заключается в том, что для фиксации заготовки не требуются дополнительные манипуляции, и ее можно закрепить в любом месте рабочей поверхности. Отверстия, которые не закрыты заготовкой, имеют небольшой проходной сечение, что не приводит к увеличению давления в системе и снижению силы зажима.
Стол позволяет выполнять сквозную обработку с использованием специального перфорированного материала, отверстия которого совпадают с отверстиями на столе. Однако этот материал используется как расходный материал, так как фрезерный инструмент повреждает его в процессе сквозной обработки. Стол также может использоваться для подачи охлаждающей жидкости. Одним из недостатков перфорированных столов является их более низкая сила зажима по сравнению с решетчатыми столами.
Желобковый вакуумный стол
Стол желобкового типа оснащен алюминиевой плитой, на всю ее длину расположены желобки, которые соединены с вакуумной системой. Чтобы избежать утечек, поверхность стола покрывается полимерным ковриком. Для каждой заготовки требуется использовать свой коврик, на котором делаются отверстия в области контакта с столом. Возможна сквозная обработка и работа с подачей СОЖ. Однако, главным недостатком такой системы является необходимость готовить новый коврик для каждой заготовки с новой геометрией.
Столы с пористыми материалами
Для крепления хрупких и пластичных заготовок, таких как фольга, пленка и печатные платы, используются столы на основе пористых материалов. Эти материалы способны пропускать воздух и создавать необходимый перепад давления для удержания заготовки без образования складок. Однако, недостатками этого метода являются низкая сила прижатия и невозможность использования СОЖ.
Вакуумные насосы для прижима шаблонов
Для создания вакуума в вакуумных столах ЧПУ используются различные типы вакуумных насосов:
Сухие пластинчато-роторные насосы
Этот насос является универсальным решением для применения как в условиях высокого вакуума, так и при давлении, близком к атмосферному. Они просты в эксплуатации и доступны по цене. Насосы могут обеспечивать вакуум до 100 мбар и выпускаются в широком ассортименте моделей с производительностью до 360 м3/час.
Когтевые вакуумные насосы
Когтевые насосы имеют аналогичные рабочие характеристики с сухими пластинчато-роторными насосами, но они более надежны и имеют длительный срок службы. В отличие от сухих насосов, когтевые не имеют трущихся деталей, а вращение рабочих роторов обеспечивается за счет зубчатой передачи. Обслуживание такого насоса сводится к контролю уровня масла в передаче, которое нужно менять не чаще, чем раз в 2 года в объеме не менее 0,5 л. Эксплуатационные расходы минимальны, и внеплановый простой оборудования практически исключен.
Маслосмазываемые пластинчато-роторные насосы
Самыми эффективными среди предложенных вариантов насосов являются те, которые могут обеспечить разрежение до 1-5 мбар. Это позволяет увеличить силу прижатия на 10-15% по сравнению с безмасляными аналогами. В модельном ряде представлены насосы с различной быстротой действия от 5 м3/час до 300 м3/час.
Если использовать масляные насосы для обработки СОЖ в вакуумной системе, необходимо установить емкость для сбора жидкости, чтобы предотвратить ее попадание в камеру сжатия. Для этой цели используются прозрачные емкости, которые позволяют контролировать уровень жидкости.
Водокольцевые насосы
Простое и надежное решение. Насосы способны обеспечить вакуум до 33 мбар и высокоскоростную работу до нескольких тысяч м3 /ч, что достаточно для металлообрабатывающих предприятий. Насос также облегчает работу на станках, использующих охлаждающую жидкость, так как в камеру сжатия можно добавлять воду. Недостатками водокольцевых насосов являются их высокое энергопотребление и необходимость наличия водопровода для работы. Однако эту проблему можно решить, установив систему с замкнутым контуром циркуляции.
Какие существуют виды насосов для прижима шаблонов и какой функционал они обеспечивают?