Vakuum při zpracování dřeva – 3. část
V obou posledních článcích jsme se podrobně zabývali vakuovou technologií obecně a zmínili jsme se o různých možnostech výroby vakua. Ale jak to vypadá v každodenní praxi? Co je třeba vzít v úvahu a jak lze optimalizovat dodávku vakua? Zjištění, že „vakuum je příliš slabé na to, aby udrželo můj obrobek“, nemusí vždy nutně souviset s výkonem instalované vývěvy. Proto bychom vám rádi poskytli několik tipů a triků na instalaci, provoz a údržbu dodávky vakua.
Obvykle se používají tři různé metody upínání pomocí vakua na různých CNC frézkách nebo obráběcích centrech:
- Rastrový stůl
- 1. Obrobek se položí přímo na těsnící plochu, upne se a opracuje.
- 2. Šablona nebo jiné zařízení se přisaje nebo mechanicky připevní na rastrový stůl a vlastní obrobek se na něj upne a opracuje.
- Nesting na rastrových stolech
Vzduch propouštějící deska, obvykle vyrobená z MDF, leží na rastrovém stole a je přidržována vakuem. Obrobek se položí na tuto MDF desku a přisaje se přes ni. Jako ochrannou desku lze použít druhou desku.
- Konzoly s vakuovými bloky
Místo velkého obráběcího stolu se tento systém skládá z jednotlivých konzol, které lze namontovat podle tvaru obrobku. Tyto konzoly jsou vybaveny přísavkami (přísavnými bloky). Obrobek leží na těchto vakuových blocích, je přisáván a uchycen. Všechny vakuové bloky jsou připojeny ke zdroji vakua pomocí potrubí.
Obecně lze předpokládat, že pro metodu nestingu je nutné použít větší vývěvy, tj. vývěvy s vyššími rychlostmi čerpání. Důvodem je skutečnost, že vývěvy neustále odsávají vzduch přes celý povrch MDF desky a MDF deska není často zcela zakryta obrobkem. Během celého procesu obrábění musí tedy vývěva odsávat více vzduchu, než je nutné pro vlastní upnutí. U konzol s vakuovými bloky nebo u konzol, které používají upnutí přímo na rastrových stolech není tato přebytečná sací plocha.
Instalace vývěvy
Pro všechny postupy vakuového upínání by měla být vývěva instalována co nejblíže obráběcího zařízení nebo v něm, aby se dosáhlo co nejkratšího vedení mezi upínacím zařízením a vývěvou. Důvodem je to, že kromě odsávání vzduchu mezi obrobkem a povrchem, na kterém obrobek spočívá (rastrový stůl, MDF deska nebo vakuový blok), musí vývěva také odsát celý objem v potrubí. S rostoucí délkou potrubí a s rostoucím počtem ventilů, trubkových spojů, křížení, ohybů atd. se zvyšuje riziko netěsnosti. To znamená, že vzduch pronikající netěsnostmi musí být také vývěvou odčerpán.
TIP: Pokud musíte sami instalovat potrubí mezi upínací zařízení a vývěvu, doporučujeme jako těsnicí prostředek bezpodmínečně vynechat koudel. Vakuum odstraňuje vlhkost obsaženou v koudeli, což znamená, že koudel rychle vyschne a ztratí svůj těsnicí účinek. Proto by měla být jako těsnicí materiál mezi armaturami a potrubím použita teflonová páska.
Průměr potrubí je mimořádně důležitý aspekt, který je třeba vzít v úvahu. Nikdy nesmí být menší než vstupní příruba vývěvy. Důvodem je to, že vývěva může za určitou dobu odsát pouze tolik vzduchu, kolik se ho vejde do nejužšího úseku potrubí. Výměna stávající vývěvy za větší a výkonnější by neměla žádný pozitivní vliv na upínací sílu, pokud by potrubí bylo příliš malé. Pokud je to možné, je třeba se vyhnout úzkým obloukům nebo kolenům v potrubí, protože negativně ovlivňují proudění vzduchu.
Těsnost těsnění pro přívod vakua
Čím pevnější je těsnění přívodu vakua, tím účinněji může vývěva pracovat. To platí nejen pro potrubí, ale také pro samotné upínací zařízení. Přímé upnutí na rastrový stůl - při tomto procesu je třeba dbát na pečlivé a úplné utěsnění plochy pod obrobkem tak, aby obrobek zcela zakryl těsněný povrch a ležel přímo na utěsněné ploše. Důležité je také zajistit, aby jeden nebo více přívodních bodů vakua, byl připojen na středovou část těsněného dílu na rastrovém stole. Ujistěte se, aby byly uzavřeny všechny přisávací otvory ve stole, které se mohou nacházet mimo těsněnou oblast. Upínání se šablonami na rastrovém stole - pokud je třeba šablonu upnout pomocí vakua, je třeba ji utěsnit, jak je popsáno výše. Je však možné i mechanické upnutí. Podpůrná plocha obrobku v rámci samotné šablony musí být řádně a úplně utěsněna těsnicí gumou. Nestingová metoda, jak je popsáno výše při použití metody nestingu vždy dochází ke ztrátě výkonu v důsledku netěsnosti, pokud větší část MDF desky není pokryta obrobkem.
TIP: V této situaci může účinně pomoci umístění vzduchotěsné desky, rohože nebo fólie na tento povrch.
Při použití metody nestingu, je potřeba zkontrolovat prodyšnost MDF desky, která se používá jako ochranná deska. Prodyšnost se může měnit v závislosti na výrobci desky, použití pryskyřice a složení pilin. Možná bude potřeba vyzkoušet různé desky, abyste našli ideální materiál. MDF desky se při výrobě lisují za tepla. Díky tomu je povrch méně porézní a prodyšný než vnitřek desky.
TIP: Použijte druhou desku MDF a vyfrézujte obrysy obrobku. Deska je pak prodyšnější v místě, kde je obrobek, a upínací síla by měla být účinnější, protože je tam odsáváno více vzduchu než na zbývajícím povrchu desky.
Konzoly s vakuovými bloky - Při práci s konzolami a vakuovými bloky je třeba vždy dbát na to, aby všechny vakuové bloky bezpečně dosedaly na celou plochu obrobku, aby nemohlo dojít k úniku vzduchu. Vakuové bloky, které se nepoužívají, by měly být odpojeny od přívodu vakua nebo zcela odstraněny.
Místo instalace vývěvy
Jak bylo zmíněno výše, vývěva by měla být umístěna co nejblíže obráběcímu zařízení nebo do něj zabudována, aby délka potrubí byla co nejkratší. V takovém případě je však třeba vzít v úvahu dobrý přístup k vývěvě, aby bylo možné provádět případné kontroly a údržbu. Dále je třeba dbát na zajištění dostatečného přívodu čerstvého vzduchu, alespoň u vzduchem chlazených vývěv. Je třeba se vyvarovat silného znečištění. Moderní vývěvy mají hladký povrch, který se snadno čistí při nízkých povrchových teplotách. Stačí pravidelné odfukování prachu nebo pilin stlačeným vzduchem. Některé vývěvy mohou mít velmi horké povrchy s teplotou blízkou 100 °C. Hrozí nebezpečí samovolného vznícení prachu nebo hoblin. V těchto případech je obzvláště důležité pravidelně kontrolovat, jak je vývěva znečištěná, a udržovat ji v čistotě. Údržba vývěvy
Všechny vývěvy by obecně měly být vybaveny vstupním filtrem, který zabraňuje vniknutí prachu nebo jiných částic či kapalin do vývěvy. V závislosti na množství prachu je nutné tento filtr pravidelně čistit. K vyfouknutí částic z filtračního prvku obvykle stačí stlačený vzduch. TIP: Ujistěte se, že je filtr připevněn ve vodorovné poloze. Tím je zajištěno, že při otevření filtru nebo vyjmutí filtračního prvku se do vývěvy nedostane prach.
Olejomazné rotační lamelové vývěvy Hladinu oleje je potřeba pravidelně vizuálně kontrolovat. V případě potřeby olej doplňte. Pokud má olej černou barvu, je nutné provést výměnu oleje. Výměnu filtračních prvků a oleje je potřeba provádět alespoň jednou ročně (dvakrát ročně, pokud je vývěva používána ve třísměnném provozu).
Kapalinokružné vývěvy Hladinu vody je třeba kontrolovat každý den a v případě potřeby ji doplnit. Je třeba věnovat pozornost tomu, jak je voda znečištěná. Pokud se vytvoří kal, je třeba vyměnit vodu a vyčistit vodní okruh. Pokud je stejná voda používána také k chlazení hřídele, musí být vyčištěno také potrubí chladicí kapaliny.
Suchoběžné rotační lamelové vývěvy Protože lamely podléhají trvalému opotřebení, je nutné je pravidelně kontrolovat. Větší vývěvy (≤ 100 m3/h) je třeba kontrolovat každých šest měsíců. V tomto procesu se otevře vývěva a provede se kontrola délky a tloušťky lamel. Pokud tato kontrola není provedena, hrozí nebezpečí prasknutí lamely, což může vést k úplnému selhání vývěvy.
TIP: Pokud jsou suchoběžné rotační lamelové vývěvy v nepřetržitém provozu, měla by být vždy ihned k dispozici náhradní vývěva pro případ závady způsobené prasknutím lamel.
Suchoběžné zubové vývěvy MINK Princip bezkontaktní komprese zajišťuje, že uvnitř vývěvy nedochází k žádnému opotřebení a nejsou potřeba žádné náhradní díly. Tyto vývěvy však mají synchronizační převodovku oddělenou od kompresní komory. Hladina oleje by se měla jednou měsíčně vizuálně kontrolovat přes průzor. Výměna oleje je nutná nejpozději po 20 000 provozních hodinách. V praxi se při třísměnném provozu doporučuje každoroční výměna převodového oleje.
Řízení
Řídicí systém vývěvy je obvykle integrován do ovládacích prvků stroje. V tomto případě je vakuum při upínání aplikováno přes ventil. Po dokončení obrábění se upínací zařízení opět odvzdušní, aby bylo možné obrobek odebrat. Během tohoto procesu pracuje vývěva nepřetržitě. Při delších odstávkách nebo delších upínacích časech je třeba zvážit, zda je možné zajistit vyrovnávací objem dodatečnou instalací vakuové nádoby, která umožní, automatické vypnutí po dosažení koncového tlaku a její opětovné zapnutí po dosažení předem nastaveného tlaku Z hlediska úspory energie je nejlepší volbou použití vývěvy s frekvenčním řízením. S proměnlivou rychlostí se dá automaticky nastavit tak, aby vyhovovala požadavkům a spotřebovávala pouze energii, která je skutečně nezbytná pro upnutí. Chcete-li optimalizovat řídicí systém, je nezbytné poradit se s vakuovým specialistou.