利用真空安全夹紧小型面板

ASSTEC Assembly Technology GmbH & Co. KG 专门从事人体工程学工作场所的开发和制造工艺。其产品和服务涵盖包罗万象，从为组件制造、测试和运输工作站提供个性化部件到为大规模工业生产设计和制造个性化的单件流动加工仓位。

ASSTEC 在生产桌面和面板时，或使用材料制造商品固定装置、滑槽、抽屉和货架时，通常使用在数控镂铣机上加工的高压层压板（HPL）。这些面板被夹紧固定在真空台上。

ASSTEC 依靠 Busch 普旭的 MINK 干式爪式真空泵来产生真空。真空泵产生恒定的高真空度，即使是小工件也能牢固固定。

关于 ASSTEC

ASSTEC 总部位于罗特维尔，各部门（车间、工具、设计、实施）都致力于在制造行业各领域的生产工艺实现高效率。他们还提供咨询计划，包括有关布局和物料流量规划、减少装备时间、符合人体工程学的工作站设计和车间管理等主题的专题研讨会。

简而言之，ASSTEC 解决让生产更快、更高效的问题，同时也让工作站更符合人体工程学和更安全。ASSTEC 与客户合作开发方案后，使用全尺寸（1:1）的卡纸板制造原型模型进行测试。接着设计和制造各个工作站（图 1）及其装备。

固定板材

ASSTEC 主要使用各种厚度的 HPL 板材，然后在数控镂铣机上执行加工流程（图 2）。该镂铣机还用于铣削或雕刻聚碳酸酯、其他塑料和铝板。

制造商在镂铣机上安装了四个吸气风扇。整个加工台被分成四个象限，每个象限中有一个吸气风扇。每个象限的尺寸为 3,000 x 500 毫米。这使得机器能够牢固地固定尺寸达 2 x 3 米的面板。吸气风扇产生的真空也足够强大，可以支撑覆盖工作台四个象限之一的面板。但是，对于较小的工件而言，保持力过低，这意味着小工件在加工过程中经常在工作台上滑动。

为了解决该系统中的缺陷，该公司尝试降低镂铣机的进给速率，但该解决方案被认定不足以解决问题。因此，ASSTEC 总经理 Marc Blessing 寻找更好的技术解决方案，并与 Busch 普旭的真空专家进行交谈。

Busch 普旭的真空解决方案及其优势

他们建议使用 MINK MV 干式爪式真空泵，取代四台现有的吸气风扇。

ASSTEC 决定实施该解决方案，用一台 MINK MV ga干式爪式真空泵替换四台吸气风机（图 3），如今可以产生足够的抽气速率，覆盖四个真空区域——整个加工台。此外，其 150 毫巴（绝对）真空度明显高于旧吸气扇的 800 毫巴（绝对）真空度（图 4）。

MINK MV 干式爪式真空泵工作几乎免维护。只有齿轮箱中的油需要每两年更换一次。得益于高真空度，现在可以在加工过程中牢固夹紧小工件。

使用真空夹紧的物理基础
使用真空夹紧台进行夹紧是为了在加工过程中牢固地固定平板工件。另一个优点是无需机械夹紧元件，这意味着不会浪费时间连接组件，也不会在工件上留下压痕。各种因素的组合决定了工件是否被牢固固定。从物理角度来看，实际上不是真空来保持工件固定，而是大气压。真空系统仅在侧边提供足够的负压，以便大气压充分发挥作用。从技术角度来看，由于空气被抽出，夹紧期间工件与加工台或其支承面之间的压力会降低。

压力、表面、保持力
在物理学中，压力被定义为影响特定面积的力，因此成为力和面积的函数（图 5）。下面的示例展示了该函数的计算方式：

HPL 板被放置在数控镂铣机的真空台上，准备进行加工。它的尺寸为 500 x 3,000 毫米，与其中一个象限的尺寸匹配。其他三个象限通过切断阀断开真空供给。

计算使用吸气风扇时的保持力（800 毫巴（绝对））



这意味着，大气压力和吸气风扇产生的负压之间的 200 毫巴压差可产生 30,000 N 的保持力。因此，HPL 板被压在加工台上，压力为三吨的重量。
如果用户想要夹紧较小的 HPL 板进行加工，则使用相同的公式减小保持力。在这种情况下，假设真空台上的自由空间是气密的，并用面板材料或薄膜覆盖。
如果夹紧的是尺寸为 150 x 150 毫米的 HPL 板，则保持力仅为 450 N，相当于用 45 千克的重量将板材按压到加工台上。根据用户对面板的操作，450 N 的保持力可能过小，无法确保面板牢固固定。
如果现在用 MINK 干式爪式真空泵在相同条件下将这块小型 HPL 板夹紧在加工台上，则保持力会增加四倍以上。原因是大气压力和真空泵产生的 150 毫巴真空之间的压差增加。从数学上讲，使用抽吸风扇夹紧时力为 450 N，使用 MINK 干式爪式真空泵夹紧时力增大到 1,912 N。施加在面板上的重量从 45 千克增加到 191 千克。

因此，我们可以得出结论，HPL 越小，真空泵的压差或真空度就越高。
这些计算仅适用于：真空工作台上未被所加工的面板覆盖，从而实现气密性。否则，“泄漏空气”会被吸入系统。如果真空泵足够大且抽气速率足够高，它仍将达到所需的真空度。但是，如果真空泵太小，则吸入系统的“泄漏空气”可能会对真空度产生负面影响，进而对保持力产生负面影响。

ASSTEC 自 2018 年初以来一直使用 MINK 干式爪式真空泵。总经理 Marc Blessing 强调说，从那时起，他们没有遇到过夹紧问题，并且真空泵提供恒定的高真空度，这让他们非常满意。