木工中的真空——第 3 部分
在上兩期中，我們探討了真空技術的一般細節，並特別提到了真空產生的各種可能性。但在日常務實中又是怎樣的呢？您應該注意些什麼？又該如何優化真空供應？「真空太弱，無法固定我的工件」的意識並不總是與所安裝真空泵浦之效能相關。因此，我們想為您提供一些關於真空供應之安裝、操作和維護的訣竅與技巧。
使用各種數控雕刻機或加工中心時，通常有三種不同的真空夾緊方法：
- 網格桌
- 1. 工件直接放置在密封表面上，夾緊並進行加工。
- 2. 模板或其他裝置被吸到或機械固定到網格桌上，實際工件在其上夾緊並進行加工。
- 網格桌嵌套
透氣板，通常由 MDF 製成，放置在網格桌上，並由真空固定。工件放置在該 MDF 板上，並經由 MDF 板進行抽吸。可以使用第二塊板作為保護板。
- 真空組件控制台
該系統由單獨的控制台組成，可根據工件形狀進行相應安裝，而並非大型加工台。這些控制台配備有真空吸盤（真空組件）。工件位於這些真空組件的頂部，被它們吸住並固定。所有真空組件均透過內部管道連接至真空供應。
一般而言，可以假設對於嵌套方法，需要使用更大的真空泵浦，即抽氣速率更高的真空泵浦。這是因為真空泵浦持續從 MDF 板的整個表面抽吸空氣，而 MDF 板通常未被工件完全覆蓋。因此，在整個加工操作過程中，真空泵浦必須抽吸比實際夾緊所需的更多空氣。對於真空組件控制台或直接夾緊在網格桌上的方法，不存在這種額外的抽吸表面。
真空泵浦之安裝
對於所有真空夾緊程序，真空泵浦應盡可能靠近加工設備安裝或安裝在加工設備內，以實現夾緊設備和真空泵浦之間盡可能短的管路。這是因為，除了抽吸工件與其所在表面（網格桌、MDF 板或真空組件）之間的空氣外，真空泵浦還必須抽吸管道或管中的全部空氣。管路長度和閥門、管路連接、接頭、彎管等數量增加，洩漏風險也隨之增加。這意味著透過洩漏處進入的空氣也必須由真空泵浦抽出。
提示： 如果您需要自行在夾具和真空泵浦之間安裝管道，我們建議絕對避免使用大麻作為密封劑。真空會抽出大麻中所含的水分，這意味著它會很快變乾並失去密封效果。因此，應使用 Teflon 膠帶作為配件和管道之間的密封材料。
管道直徑是需要考慮的極為重要的方面。絕不可小於真空泵浦的入口法蘭。這是因為真空泵浦在一定時間內只能抽吸能夠經過管道最窄段的空氣。如果管道太小，用更大、更強勁的真空泵浦替換現有真空泵浦對夾緊力根本沒有任何正面影響。應盡可能避免管道內有狹窄曲線或彎管，因為它們會對氣流量造成負面影響。
真空供應密封之密封性
真空供應的密封越嚴密，真空泵浦的工作效率就越高。這不僅適用於管道或管，也適用於夾具本身。直接夾緊在網格桌上 在此過程中，應注意用密封劑仔細且完全密封工件下方的表面，使工件完全覆蓋密封表面並直接位於密封區域之上。同樣重要的是確保真空供應的一個或多個接入點僅在網格桌的密封區域的內部部分上打開。確保工作台上可能位於密封區域外的所有抽吸孔均被密封。 用網格桌上的模板夾緊 如果模板需要使用真空夾緊，則需要按照上述方法進行密封。不過，機械夾緊同樣可行。模板本身內的工件支撐面必須依次用密封帶正確且完全密封。嵌套方法 如上文所述，當使用嵌套方法時，如果 MDF 板的較大部分未被工件覆蓋，則總是會因洩漏而損失效能。
提示： 在這種情況下，在該表面上放置密封板、墊子或薄膜可以提供有效幫助。
使用嵌套方法時，也應檢查用作保護板的 MDF 板的透氣性。透氣性可能因板材製造商、樹脂的使用、锯屑成分而異。可能需要嘗試不同的板材才能找到合適的材料。MDF 板使用熱壓法製造。這使得板材表面的多孔性和透氣性低於板材內部。
提示：使用第二塊 MDF 板，並鐉削出工件輪廓。這樣，板材上工件所在位置的透氣性就會更好，夾緊力也會更有效，因為與板材的其餘表面相比，那裡能抽吸更多的空氣。
真空組件控制台 使用控制台和真空組件時，應始終注意確保所有真空組件牢固地放置在工件的整個表面上，以便不會抽吸到洩漏的空氣。不使用的真空組件應與真空供應斷開連接或完全移除。
真空泵浦安裝位置
如上文所述，真空泵浦應盡可能靠近加工設備或內建於其中，以確保管道長度盡可能短。然而，在這種情況下，應考慮真空泵浦的良好可接近性，以確保能夠進行可能的檢查和維護工作。此外，至少在使用風冷型真空泵浦的情況下，應注意確保足夠的新鮮空氣供應。應避免嚴重髒污。現代真空泵浦表面光滑，易於清潔且表面溫度低。定期使用壓縮空氣吹走灰塵或刨花就足夠了。而一些真空泵浦的表面溫度也可能高達近 100℃。存在灰塵或刨花自燃的風險。在這些情況下，定期檢查真空泵浦的髒污程度並保持清潔尤為重要。 維護真空泵浦
所有真空泵浦通常都應有一個上游過濾器（入口過濾器），以防止灰塵或其他顆粒或液體進入真空泵浦。根據灰塵量，必須定期清潔該過濾器。使用壓縮空氣將顆粒從濾芯中吹出通常就足夠了。 提示： 確保過濾器安裝在水平位置。這樣可以確保過濾器打開或濾芯移除時灰塵無法進入真空泵浦。
油潤滑迴轉葉片式真空泵浦 應定期目視檢查油位。如有必要，請添加真空油。如果真空油呈黑色，則應進行換油。每年應至少更換一次濾芯和真空油（若真空泵浦採三班制，則每年兩次）。
水封式真空泵浦 應每天檢查水位，並在需要時加水。應注意水的髒污程度。如果形成污泥，則應換水，並清潔水迴路。如果同樣的水也用於冷卻軸，則還需要清潔冷卻液管路。
乾式運轉迴轉葉片式真空泵浦 由於葉片會受到永久性磨損，因此必須定期檢查。較大的真空泵浦 (≤100 m3/h) 需要每六個月檢查一次。在此過程中，打開真空泵浦，檢查葉片長度和厚度。如果不進行此項檢查，則存在葉片斷裂的風險，進而導致真空泵浦完全故障。
提示：若乾式運轉迴轉葉片式真空泵浦持續運作，如果因葉片斷裂而發生故障，應隨時提供備用真空泵浦。
Mink 爪式真空泵浦 非接觸式壓縮原理確保真空泵浦內部不會發生磨損，也不需要備品。然而，這些真空泵浦具有與壓縮室分開的同步齒輪箱。每月應透過油視鏡目視檢查一次油位。最遲在 20,000 運行時數後換油。實際上，對於三班制，建議每年更換一次齒輪油。
控制
真空泵浦控制系統通常整合到機器控制中。在這種情況下，夾緊期間會透過閥門施加真空。加工操作完成後，夾具再次通風，以移除工件。真空泵浦在整個製程中持續運作。對於較長的停機時間或夾緊時間，應考慮是否可以透過額外安裝真空桶來提供緩衝量，使真空泵浦能夠在達到極限壓力時自動關閉，然後在達到預設壓力時重新開啟。 從節約能源角度來看，使用速度控制型真空泵浦是最佳選擇。速度可變，可自動設定以滿足要求，因此僅消耗夾緊實際所需的能源。優化控制系統需要真空專家的建議。
