Vacuüm in houtbewerking – deel 3
De laatste twee artikelen gaan over vacuümtechniek in het algemeen en de verschillende mogelijkheden voor het opwekken van vacuüm. Maar hoe ziet dat eruit in de dagelijkse praktijk? Waar moet je op letten en hoe kun je de vacuümvoorziening optimaliseren? De constatering dat "het vacuüm te zwak is om een werkstuk op zijn plek te houden" heeft niet noodzakelijkerwijs te maken met het vermogen van de geïnstalleerde vacuümpomp. Daarom een paar tips en tricks voor de installatie, de bediening en het onderhoud van een vacuümvoorziening.
Op CNC-routers en bewerkingscentra worden over het algemeen drie verschillende opspanmethodes gebruikt:
- Rastertafel
- 1. Een werkstuk wordt rechtstreeks op een afgedicht oppervlak gelegd, opgespannen en bewerkt.
- 2. Een sjabloon of ander apparaat wordt op de rastertafel aangezogen of mechanisch bevestigd. Het eigenlijke werkstuk wordt erop geklemd en bewerkt.
- Nesten op rastertafels
Een luchtdoorlatend paneel - meestal van MDF - wordt op de rastertafel geplaatst en op zijn plaats gehouden door vacuüm. Het werkstuk wordt op deze MDF-plaat geplaatst en door de MDF-plaat aangezogen. Een tweede paneel kan gebruikt worden als bescherming.
- Consoles met vacuümblokken
In plaats van een grote bewerkingstafel bestaat dit systeem uit individuele consoles die aan de vorm van het werkstuk aangepast kunnen worden. Deze consoles zijn uitgerust met vacuümzuignappen (vacuümblokken). Het werkstuk ligt op deze vacuümblokken en wordt zo op zijn plaats gehouden. Alle vacuümblokken zijn via interne leidingen aangesloten met de vacuümvoorziening.
In het algemeen geldt dat voor het nesten grotere vacuümpompen – dat wil zeggen vacuümpompen met een hogere pompsnelheid – moeten worden gebruikt. De reden hiervoor is dat de vacuümpomp constant lucht afzuigt over het hele oppervlak van de MDF-plaat. Ondanks dat het maar gedeeltelijk bedekt door het werkstuk. De vacuümpomp moet dus meer lucht aanzuigen tijdens het hele bewerkingsproces dan nodig is voor het eigenlijke opspannen. Consoles met vacuümblokken of directe klemming op de rastertafels hebben dit extra "zuigoppervlak" niet.
Installatie van de vacuümpomp
Bij alle vacuümopspanmethodes moet de vacuümpomp zo dicht mogelijk naast of in de bewerkingsmachine worden geïnstalleerd. Dit om ervoor te zorgen dat de lijn tussen de opspanuitrusting en de vacuümpomp zo kort mogelijk is. De reden hiervoor is dat de vacuümpomp niet alleen de lucht tussen het werkstuk en het oppervlak waarop het rust (rastertafel, MDF-plaat of vacuümblok) moet afzuigen. Maar ook de lucht in het leidingwerk of de slangen. Het risico van lekkage neemt toe met de lengte van het leidingwerk, het aantal afsluiters, pijpaansluitingen, aftakkingen, bochten, etc. Dit betekent dat lucht via lekkage kan binnendringen en dat die dan weer moet worden afgezogen.
TIP! Gebruik bij de aanleg van leidingwerk tussen de opspaninrichting en de vacuümpomp geen hennep voor het afdichten. Vacuüm onttrekt namelijk vocht aan hennep waardoor het materiaal snel uitdroogt en zijn afdichtende werking verliest. Een beter afdichtingsmateriaal tussen fittingen en leidingen is teflon.
Een uiterst belangrijk aspect om rekening mee te houden is de buisdiameter. Deze mag nooit kleiner zijn dan de inlaatflens van de vacuümpomp. Een vacuümpomp kan namelijk maximaal die hoeveelheid lucht afzuigen als in een bepaalde tijd door het smalste punt van de leiding kan. Dit betekent dat - als de leiding te smal is - het vervangen van de bestaande pomp door een grotere, krachtigere pomp geen positief effect heeft op de opspankracht. Nauwe of haakse bochten hebben een negatief effect op de luchtstroom en moeten daarom worden vermeden.
Dichtheid van de vacuümtoevoer
Hoe beter de afdichting van de vacuümtoevoer, hoe effectiever een vacuümpomp werkt. Dit geldt niet alleen voor leidingen of slangen, maar ook voor de opspanuitrusting zelf. Direct opspannen op de rastertafel. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat het oppervlak onder het werkstuk zorgvuldig en volledig is afgedicht. Zodanig dat het werkstuk het afgedichte oppervlak volledig bedekten en dat het direct op het volledige afdichtkoord rust. Het is ook belangrijk dat één of meer toegangspunten tot de vacuümtoevoer alleen open zijn binnen het afgesloten deel van het rasterrooster. Zorg ervoor dat alle afzuiggaten in het rooster die buiten het afgedichte gebied liggen zijn afgesloten. Opspannen met sjablonen op de rastertafel. Als een sjabloon wordt opgespannen met vacuüm, moet het worden afgedicht volgens bovenstaande procedure. Maar, mechanisch opspannen is ook mogelijk. Het contactoppervlak van het werkstuk in het sjabloon zelf moet opnieuw correct en volledig worden afgedicht met afdichtkoord. Nestingmethode Zoals hierboven al aangegeven. Er is altijd prestatieverlies door lekkage als een groot deel van de MDF-plaat niet wordt bedekt door een werkstuk.
TIP! Het kan heel effectief zijn om dit oppervlak af te dekken met een luchtdichte plaat, mat of folie.
Bij gebruik van de nestingmethode moet de MDF-plaat die als bescherming wordt gebruikt ook getest worden. Afhankelijk van de fabrikant, de gebruikte hars en de samenstelling van het zaagsel kan de luchtdoorlaatbaarheid variëren. Soms is het nodig om verschillende platen uit te proberen om het ideale materiaal te vinden. MDF-platen worden tijdens het fabricageproces met behulp van warmte geperst. De oppervlakken zijn daarom minder poreus en luchtdoorlatend dan de binnenkant van de platen.
TIP: Gebruik een tweede MDF-plaat en frees de contouren van het werkstuk. Het paneel is dan meer luchtdoorlatend in het gedeelte van het werkstuk waar de houdkracht wordt uitgeoefend. Dat wil zeggen, het trekt daar meer lucht aan dan op de rest van het paneel.
Consoles met vacuümblokken. Zorg bij het werken met consoles en vacuümblokken er altijd voor dat alle vacuümblokken over hun hele oppervlak stevig contact maken met het werkstuk. Zo kan er geen lucht worden aangezogen. Koppel ongebruikte vacuümblokken los van de vacuümtoevoer of verwijder ze helemaal.
Locatie van de vacuümpomp
Een vacuümpomp moet zo dicht mogelijk bij de bewerkingsmachine zijn geïnstalleerd of ingebouwd in de machine zodat leidingen zo kort mogelijk zijn. Om eventuele inspecties en onderhoudswerkzaamheden uit te voeren, moet de vacuümpomp goed toegankelijk zijn. Daarnaast is voldoende aanvoer van frisse lucht belangrijk. In ieder geval bij het gebruik van luchtgekoelde vacuümpompen. Vermijd zware vervuiling. Moderne vacuümpompen hebben een glad en gemakkelijk te reinigen oppervlak met lage oppervlaktetemperaturen. Regelmatig stof of zaagsel wegblazen met perslucht is meestal voldoende. Er zijn vacuümpompen die wel een zeer heet oppervlak hebben. Tot wel 100 °C. Hier bestaat het risico van zelfontbranding van stof of zaagsel. Het is dus extra belangrijk om de vacuümpomp schoon te houden en regelmatig te controleren op vervuiling. Onderhoud van de vacuümpomp
Doorgaans zijn vacuümpompen uitgerust met een voorfilter (inlaatfilter) dat voorkomt dat stof of andere deeltjes of vloeistoffen de vacuümpomp binnendringen. Reinig dit filter regelmatig - afhankelijk van de hoeveelheid stof. Meestal is het voldoende om het filterelement uit te blazen met perslucht. TIP: Zorg dat het filter horizontaal is gemonteerd. Dit voorkomt dat er stof in de pomp komt bij het openen van het filter en het verwijderen van het filterelement.
Oliegesmeerde draaischuifvacuümpompen Het olieniveau moet regelmatig visueel worden geïnspecteerd. Vul indien nodig olie bij. Als de olie zwart wordt, moet het worden ververst. De filterelementen en de olie moet tenminste één keer per jaar worden vervangen. Of om de zes maanden bij een drieploegendienst.
Vloeistofringvacuümpompen Het waterniveau moet dagelijks worden gecontroleerd en indien nodig worden bijgevuld. Ook de mate van vervuiling van het water moet in de gaten worden gehouden. Als zich slib vormt moet het water worden vervangen en het watercircuit worden gereinigd. Wordt hetzelfde water ook gebruikt om de as te koelen? Dan moeten ook de koelmiddelleidingen worden gereinigd.
Drooglopende draaischuifvacuümpompen Aangezien de schuiven voortdurend slijten, moeten ze regelmatig worden geïnspecteerd. Bij wat grotere vacuümpompen (≤100 m3/h) is dit om de zes maanden. De vacuümpomp wordt geopend om de lengte en de dikte van de schuiven te controleren. Deze inspectie is belangrijk, want er bestaat een risico dat een schuif breekt waardoor de vacuümpomp volledig uitvalt.
TIP: Zijn drooglopende draaischuifvacuümpompen continu in gebruik? Zorg voor een reservepomp voor het geval dat de pomp uitvalt door het breken van een schuif.
MINK klauwenvacuümpompen Dankzij de contactvrije compressie is er geen slijtage in de vacuümpomp en zijn er geen reserveonderdelen nodig. Deze vacuümpompen beschikken echter over een synchroniserende tandwielkast, gescheiden van de compressiekamer. Maandelijks controle van het oliepeil door visuele inspectie van het oliekijkglas. Na maximaal 20.000 bedrijfsuren moet de olie worden ververst. In de praktijk wordt bij een drieploegendienst jaarlijkse verversing van de tandwielolie aanbevolen.
Besturingssysteem
De besturing van de vacuümpomp is meestal geïntegreerd in het besturingssysteem van de machine. In dit geval wordt er tijdens het opspannen via een afsluiter een vacuüm gecreëerd. Als het bewerkingsproces is voltooid, wordt de opspaninrichting weer belucht om het werkstuk te verwijderen. De vacuümpomp is tijdens dit proces voortdurend in bedrijf. Bij langere stilstand of opspantijden is de installatie van een vacuümvat voor een bufferreservoir een overweging. Hierdoor wordt de vacuümpomp automatisch uitgeschakeld als de einddruk is bereikt en weer opstart als een vooraf ingestelde druk is bereikt. In het kader van energiebesparing is een frequentiegestuurde vacuümpomp de beste optie. Dankzij de variabele snelheid kan deze zich automatisch aanpassen aan de vraag en verbruikt dus alleen de energie die daadwerkelijk nodig is voor het opspannen. Vraag advies van een vacuümspecialist voor het optimaliseren van het besturingssysteem.
