Доброго дня мозгоремесленники ! Понадобился как-то нашей команде стол вакуумной формовки для создания разнообразных самоделок , но в продаже крупногабаритного стола не оказалось. Недолго думая мы сделали его сами своими руками !

Шаг 1: Коробка стола

Вакуумный стол это, по сути, полая коробка с множеством небольших отверстий, через которые откачивается воздух из рабочего пространства. Для создания этой коробки мы выбрали МДФ, но подойдет любой прочный листовой материал. Итак, из МДФ создаем короб стола и в лицевой панели сверлим маленькие отверстия, можно на станке, а можно как мы обычной мозгодрелью .

К коробу крепим ножки, и устанавливаем перегородки с большими отверстиями, около 7.5см. Эти перегородки будут держать плоскость стола, и не будут позволять ей прогибаться.

Шаг 2: Источник тепла

Изначально мы планировали использовать нихромовую проволоку в качестве нагревателя, но это достаточно дорого, да и труднодоступно. Поэтому мы остановились на галогеновых лампах GU10, которые дают мало света, но вот тепла дают достаточно.

В металлическом листе высверливаем отверстия под керамические патроны ламп и устанавливаем эти патроны. Далее для простоты монтажа цепи, чтобы уменьшить количество пайки, создаем из печатных плат токопроводящие дорожки, монтируем их, а уже дорожки спаиваем в цепь. Для этой панели с лампами из МДФ делаем короб со съемной мозгокрышкой для обслуживания, и соответственно помещаем световую панель в этот короб.

Шаг 3: Управление

Выбранный нами вариант источника тепла позволяет нагревать не только весь стол, но и если нужно, только некоторые его участки при формовании небольших поделок. Конечно подключение ламп при этом становиться более сложным.

Блок управления столом состоит из нескольких элементов:

• Передняя панель на которой установлены буквенно-цифровой ЖК-дисплей, светодиодная индикация каждого нагревательного ряда, ключ включения стола, кнопка аварийной остановки работы стола, и включатели режимов работы стола.
• Плата микроконтроллера ATmega644, который работает с прошивкой, написанной на С. К этой плате подключаются датчик температуры в столе, датчик давления, ЖК-дисплей, включатели режимов с передней панели, а также реле управления мощностью нагревателей (линиями лампочек).
• Плата контроллера переменного тока, которая синхронизирует сигнал от микроконтроллера, симистор и линию переменного тока.
• Плата с реле, которая состоит из 6-ти электромеханических реле, управляемых микроконтроллером. Одна из реле включает вентилятор, а остальные линии нагревателей.
• Плата реле нейтрали, которая состоит из 7 реле, управляемых микроконтроллером и подключающие линии нагревателей к нейтральному проводу, а также датчик температуры в пространстве стола.
• Симистор, состящий из двух оптоизолированных тиристорных твердотельных реле, рассчитанный на 20А, 240В, который регулирует вентилятор и нагрев пространства стола.

Шаг 4: Установка опор

На наш короб стола поделки , а он, кстати, размером 600х900мм, монтируем опоры для панели нагревателей и устанавливаем саму панель с лампами. Так же делаем рамку для пластика и вставляем ее в опоры на подшипники, места соединения короба стола и рамки уплотняем изоляционной пористой лентой.

Шаг 5: Вакуумный вентилятор

К нижней стороне короба мозгостола крепим источник вакуума, попросту вентилятор. Для своего вакуумного вентилятора мы сделали дополнительную пластину из МДФ и с ее помощью, а так же с помощью неопреновых прокладок, установили его.

Шаг 6: Окончательная сборка и тестирование

На заключительном этапе подсоединяем все элементы, проверяем все ли правильно установлено и переходим к тестированию. В рамку вставляем лист пластика для формования, включаем стол и формуем!

А вот как функционирует наш стол:

Удачных самоделок и надеюсь, наше руководство поможет вам в этом!

Вакуумные столы для станков ЧПУ – вакуумная поверхность, предназначенная для крепления заготовок и листов, готовых к фрезеровке и криволинейному раскрою. Его размеры могут быть разными, в зависимости от габаритов имеющегося станка, а рабочая поверхность равномерно разделена на секторы.

Секции фрезерного станка оснащены канавками для равномерного распределения вакуума по всей площади стола и отверстиями, выполняющими функции присосок, обеспечивающих неподвижность материала.

Виды вакуумных столов для ЧПУ

Современные промышленные магазины предлагают купить вакуумный стол для фрезера с ЧПУ, изготовленный по специальной технологии и позволяющий работать с различными материалами: древесными, металлическими, благодаря надёжному прикреплению заготовки к рабочей поверхности. Также, устройство позволяет легко менять инструменты, что ускоряет рабочий процесс и повышает качество готового изделия.

Сегодня можно купить такой вакуумный стол для ЧПУ:

• Решетчатый.
• Поворотный.
• Шлицевый.
• С вставками из пористых материалов.

Решетчатый вакуумный стол

Решетчатый вакуумный стол для фрезерного станка с ЧПУ пользуется популярностью у предприятий различной величины, ведь такое оборудование создаёт замкнутый контур рабочей заготовки. В процессе обработки материала, его укладывают на рабочую поверхность и подают вакуум, вследствие чего лист присасывается к фрезерному столу по всей площади закрепления.

При наличии второго решетчатого стола и при необходимости увеличения рабочей площади, можно соединить вакуумные платы между собой. Также, устройство позволяет работать с круглыми заготовками.

Поворотный вакуумный стол для ЧПУ

По принципу работы поворотный станок не отличается от решетчатого, однако он способен поворачиваться, чем и упрощает рабочий процесс. Подключение вакуумного шланга в данном случае допустимо как в центральной части стола, так и в торцевой части платы. В результате, можно производить продольные, вертикальные и поперечные движения на обрабатываемой поверхности.

Дополнительно, поворотный стол позволяет создать необходимый угол наклона, чтобы обрабатывать округлый или спиралевидный объект в различных плоскостях, выполнять фрезеровку, закругления или переходы.

Шлицевый вакуумный стол

Шлицевый вакуумный стол предназначается для работы с изделиями, имеющими много отверстий и мелкими деталями. Такое устройство имеет высокий коэффициент трения, в результате чего создаётся повышенное вакуумное усилие и снижается риск сдвига обрабатываемого объекта с назначенного места расположения.

В процессе работы, на поверхность стола выкладывают каркас (плоский) с отверстиями под рабочим объектом. Далее полученный каркас становится вспомогательным крепёжным материалом.

Современные производители предлагают купить шлицевый вакуумный стол для ЧПУ по выгодной цене, поэтому многие предприятия используют его, в качестве основной или вспомогательной платы.

Столы с пористыми вставками

Вакуумные столы, имеющие пористую вставку, позволяют работать с объектом без использования фольги и других тонких материалов, а также без перенастройки стола для другого вида работы. Пористые блоки устройства могут быть изготовлены из алюминиевого, бронзового или стального материала, а также со спрессованного пористого сырья.

Данная плата рассчитана для работы с любой формой объекта, но сила крепления будет зависеть от площади обрабатываемого материала, стола и конечного качества выполненной работы.

Как сделать вакуумный стол для ЧПУ своими руками

Несмотря на предложения магазинов, некоторые люди предпочитают делать такое приспособление самостоятельно. Однако учитывая сложность процедуры, мастеру потребуется запастись терпением и материалами.

Чтобы сделать вакуумный стол для ЧПУ своими руками потребуются чертежи, инструменты и понимание принципа работы устройства. Обычно для этого используют МДФ и металлические листы (для изготовления коробки стола), в котором дрелью просверливают отверстия и к полученной коробке прикрепляют ножки. Затем, туда помещают нехромовую проволоку или галогеновые лампы, используемые, в качестве нагревателя.

Также, потребуется поместить в устройство:

• Вентилятор.
• Нейтральное реле.
• Контроллер переменного тока.
• 6 электромеханических плат реле.
• Симметричные тиристоры от 20А и 240В.
• Фронтовую панель с жидкокристаллическим дисплеем.
• Температурный датчик, режимный переключатель, индикатор давления и пр.

Несмотря на сложность изготовления конструкции, некоторые мастера всё же выполняют его монтаж. Однако купить вакуумный стол намного надёжней, ведь там используются оригинальные запчасти и технологии, повышающие срок эксплуатации.

Вакуумный стол позволяет значительно упростить и ускорить установку на стол фрезерного станка с ЧПУ листовых материалов. Это могут быть и листы МДФ, и акрила... При этом, если лист выгнут, то вакуумное крепление позволяет его выровнять на время работы.
Если на станке регулярно обрабатывается МДФ, то наверняка станок оснащен мощной вытяжкой (пылесосом для сбора стружки и древесной пыли - см. фото ниже). Такая вытяжка, мощностью 2,2 кВт способна не только удалять опилки из зоны резания, но и обеспечивать работу вакуумного стола.

ВНИМАНИЕ! Безопасность работы гарантирована только при определенных условиях: размер фрез должен быть не более допустимого усилием прижима заготовки, режим резания - только опробированный с имеющимся вакуумным столом. Иначе возможен отрыв заготовки в процессе обработки, что чревато травмами с тяжестью вплоть до фатального исхода.

Вакуумный стол выполнен из двух слоев МДФ толщиной 20мм. Верхний слой - лицевой - нужен для присасывания листов обрабатываемого материала. Каналы на нем разделены на шесть зон (см. фото ниже), которые за необходимостью можно по одной заглушить в зависимости от размера и конфигурации обрабатываемой заготовки. Сечение каналов выбрано таким, чтобы при необходимости каждую зону можно было уплотнить по контуру с помощью бытовой уплотнительной резиновой ленты D-образного сечения (лента для уплотнения окон и дверей). Лента снабжена самоклеящимся слоем и хорошо фиксируется в каналах. Глубина каналов подобрана так, чтобы заготовка при включении вакуумного стола легла на поверхность стола, придавив уплонительную ленту.

Нижний слой вакуумного стола служит для подвода разрежения поотдельности к каждой зоне верхнего слоя стола.
В каналах верхнего слоя выполнены вертикальные отверстия для перепуска разрежения из каналов нижнего слоя в каналы верхнего. Таких отверстий по 4 шт. на каждую зону. Впрочем чем больше их количество - тем лучше.

Подключить вакуумный стол к пылесосу проще всего с помощью повсеместно распространенного трубопровода, например канализационного (см. фото ниже). Это и дешевле, и технологично. На фото видно, что для подвода разрежения к станку использована труба канализационная диаметром 110 мм. Непосредственно к станку разрежение подводится шестью гофрошлангами диаметром 50 мм. Каждый гофрошланг пристыкован к вакуумному столу посредством вкрученного в стол штуцера.
Все соединения герметично уплотнены либо стандартными уплотнениями, либо хомутами (желательно с применением герметика).

Перед сборкой стола все его каналы следует обработать клеем ПВА или грунтовкой, чтобы обеспечить непроницаемость МДФ для воздуха (МДФ действительно обладает неплохой воздухопрницаемостью).
Верхний слой вакуумного стола прикручен к нижнему саморезами. Чтобы шляпки саморезов не мешали работе со столом, в его поверхности выполнены отверстия, в которые шляпки утапливаются.
После сборки стола его поверхность следует обработать фрезой, чтобы обеспечить плоскостность поверхности.

Резюме

Как видно из фото, в данной конструкции применен пылесос мощностью 2200 Вт. Такой пылесос имеет на входе тройник для подключения трех воздуховодов диаметром 100 мм. В процессе всех работ одно отверстие тройника было занято вакуумным столом, второе - вытяжной системой с отверстием на входе 50 мм. Третье отверстие было наполовину приоткрыто во избежание перегрева пылесоса из-за малого расхода воздуха, т.к. вакуумный стол не дает расхода воздуха вообще, вытяжка имеет входное отверстие всего 50 мм, т.е. сечение входного отверстия было бы всего 50мм вместо 3-х отверстий диаметром 100 мм. При таком подключении мощности пылесоса оказалось достаточно для работы вакуумного стола и системы отсоса стружки из зоны резания.
Сила прижима заготовки на столе сильно заисит от площади прижима. Заготовка из МДФ размером 600х900 мм может быть обработана фрезой диаметром 6мм всем диаметром на глубину 6мм за один проход при скорости подач 2000 мм/мин. При данном режиме такой вакуумный стол способен удержать заготовку.
Для большей надежности можно рекомендовать применение упоров по краям заготовки, чтобы при обработке нельзя было сдвинуть заготовку. Такое решение будет полезным например и на случай отказа вакуумного стола в процессе работы или на случай несанкционированного превышения усилия резания. При этом сложность установки заготовки на стол станка не изменится, а возможно и уменьшится (упоры позволят ставить заготовки в одно и то же место).
Кроме того, следует иметь ввиду, что заготовка на вакуумном столе может легко отрываться вертикальным усилием. При планировании обработки это следует учитывать и не применять фрезы, создающие при работе подъемное усилие.

Используя при этом силу вакуумного насоса.

Сам рабочий стол фрезерного станка – это горизонтальная поверхность, которая предназначена для работы с деталью (она закрепляется и надежно базируется на нем). Эта деталь фрезерного станка считается одной из самых главных – если заготовка не будет надежно и ровно зафиксирована относительно движения фрезы, то точная и эффективная обработка станет нереальной. Двигаться может и стол, и режущий инструмент.

Рабочий стол фрезерного станка с числовым программным обеспечением снабжается пазами продольного типа, где размещается ряд струбцин для закрепления детали для обработки или других необходимых устройств. Но крепление посредством струбцин имеет несколько недостатков:

Должен обязательно быть механический прижим заготовки, усилие затяжки при этом выставляется максимальное.

Деформация и механические повреждения лицевой части изготавливаемой детали. Такие последствия абсолютно нежелательны для работы со стеклянными коробами, оснащенными подсветкой – в них даже самые незначительные царапины и трещины способны полностью испортить внешний вид.

Если заготовка отличается какими-то нестандартными измерениями и формами, то не всегда возможно подобрать необходимое расположение из-за отсутствия симметричных отверстий.

Возникает сложность с размещением мягких материалов, которые могут изгибаться, когда их касается фреза (это композитные модели с довольно крупными габаритами). Большое количество струбцин установить на стол никак нельзя, поэтому работа с такими типами заготовок очень осложнена.

Все перечисленные выше неудобства решаются довольно просто – стоит установить вакуумный стол. Он помогает надежно зафиксировать заготовку на необходимом месте для точной обработки фрезой, при этом механические зажимы не используются. Сама суть работы состоит в том, что откачивается воздух, и тем самым уменьшается давление между рабочим столом и поверхностью заготовки. Таким образом получается своеобразная «присоска», крепко прижимающая деталь посредством атмосферного давления. Это помогает прочно и надежно зафиксировать заготовку в необходимом положении.

Однако, есть недостатки и у вакуумного стола:

– невозможность на нем закрепить очень мелкие детали или же детали, которые не являются листовыми материалами.

Обычно все производители , при комплектации станка вакуумным столом, оставляют еще и возможность крепления с помощью струбцин, однако из намного меньше и расположены они уже не так часто как в обычном столе.

– Компрессор, который поддерживает вакуум требуется довольно мощный от 5кВт, что обычно, приводит к увеличению потребления энергии, фрезерным станком почти в два раза.

Поэтому каждый производственник, должен очень внимательно рассмотреть все за и против вакуумного крепления и сделать выбор сам.

Разновидности вакуумных столов

Вакуумные столы делятся на несколько разновидностей зависимо от типа крепления заготовок:

Решетчатые. Этот тип встречается чаще всего, так как устанавливать его проще, а стоимость отличается демократичностью. Благодаря уникальной решетчатой конструкции позволяет размещать необходимое количество изолирующего материала, чтобы огородить заготовку по её периметру. Из получившегося контура насос выкачивает воздух, тем самым надежно прижимая деталь к поверхности рабочего стола.

Вакуумные столы VAC-MAT типа. Представляют собой жесткий прочный каркас, выполненный из полимера. Он делит пространство между обрабатываемой заготовкой и уплотнителем на ряд изолированных друг от друга секторов, из которых потом одновременно выкачивается воздух. Таким образом вакуум сохраняется даже при сквозном типе фрезеровки, отсеки не поддаются разгерметизации.

Шлицевая разновидность. Они незаменимы при работе с небольшими заготовками, или с теми деталями, на поверхности которых расположено множество отверстий. Такой стол оснащен рядом желобков и отсеков, некоторые из которых могут объединяться (в том случае, если отверстия совпадают с теми, которые есть на заготовке).

Пористые платы. Их рекомендуют использовать для работы с очень тонким материалом (как листы фольги, например). Она может точно воспроизводить очертания обрабатываемой детали, степень воздействия зависит от того, какую площадь занимает «подложка». Этот вакуумный материал позволяет добиться высокой точности в обработке, избежать погрешностей. Недопустима совместная работа с системой СОЖ.

Платы типа FLIP-POD. Это большое количество отдельных присосок-клапанов, которые разработаны для надежного крепежа даже довольно массивных заготовок. Такая система вакуумных столов не предполагает охват периметра заготовки уплотнителем, что предоставляет возможность обрабатывать режущем инструментом края детали.

Практически все производители фрезерных станков с числовым программным управлением предлагают опционно комплектовать свою продукцию специальным вакуумным столом. Устанавливается он довольно просто, никакие специальные операции проводить и перенастраивать оборудование не нужно – необходимо только подключить компрессор или вакуумный насос.

Часто станки с ЧПУ (числовое программное управление) продаются вместе с вакуумным столом. Он предназначен для крепления листовых деталей с последующей их обработкой. Как правило, обработка подобных заготовок носит криволинейный характер.

При этом детали могут быть изготовлены из самых разных материалов – ДСП, шпон, фанера. Чаще всего вакуумные столы применяют к фрезерным станкам, на которых обрабатывают цельные листы (например, при изготовлении мебели).

Как выглядит вакуумный стол?

Данное приспособление представляет собой поверхность для обработки с разделенным на сектора покрытием. По площади устройства равномерно распределены специальные присоски и канавки, которые крепят заготовку в необходимом положении. Чем больше площадь вакуумного стола, тем он функциональнее и дороже.

Обрабатываемые детали фиксируются благодаря специальному вакуумному насосу. Именно он отвечает за надежное крепление заготовки к поверхности стола. Благодаря такому изобретению стала возможной криволинейная обработка листовых деталей с большими размерами.

Примечательно, что вакуумные пылесосы применяют предпочтительно для обработки деревянных заготовок. Если есть необходимость выполнить похожие работы с металлом, то в этих целях используют магнитные столы.

Стоит отметить, что в зависимости от размеров и функциональных способностей, цена на вакуумные столы может существенно колебаться. В то же время даже наиболее дешевый заводской вакуумный стол обойдется покупателю минимум в 150-170 долларов.

Также можно приобрести подержанный аппарат, но качество такого стола будет всегда под вопросом. Именно из-за перечисленных выше факторов многие умельцы создают вакуумные столы в домашних условиях.

Как сделать дома?

Вакуумный фиксатор для формовки пластика

Сделать подобное приспособление в домашних условиях можно, но занятие это не из легких. Нужно понимать специфику работы устройства и принципы его строения. Для формирования вакуумного стола подойдет любой устойчивый листовой материал, например, МДФ. Создаем контуры стола по типу коробки и на фронтальной стороне панели высверливаем дырки при помощи обыкновенной дрели.

К этой же коробке приделываем специальные ножки и устанавливаем перегородки с отверстиями диаметром от 7 до 8 сантиметров. Все это мы делаем, чтобы добавить нашему столу устойчивости и предотвратить его деформацию во время использования.

Источник энергии (для формовки пластика)

В качестве нагревателя часто используют проволоку не хромового типа. Такой подход влечет за собой довольно высокие затраты, к тому же подходящий материал найти довольно трудно. Как альтернативу можно использовать лампы галогенового типа. Лучше пожертвовать уровнем тепла, но получить доступные и эффективные нагреватели для самодельного вакуумного стола.

Патроны галогеновых ламп следует установить в предварительно просверленные пазы в металлическом листе. Из печатных плат делаем дорожки для проводки тока, устанавливаем их на основу и только тогда спаиваем. В противном случае придется потратить большое количество времени на пайку дорожек. Панель с лампочками должна находиться в коробе с крышкой, которая позволит осуществлять обслуживание устройства.

Такой подход к созданию источника тепла позволяет нагревать всю площадь, а при необходимости только отдельные участки. Но чтобы сделать такой «умный» аппарат, надо больше внимания уделять подключению ламп.

Система управления

Ключевые элементы управления вакуумным столом:

1. Симметричный тиристор с параметрами работы от 20А и 240В. Его функция – регулировать процесс нагрева и координировать работу вентилятора.
2. Фронтовая панель с жидкокристаллическим дисплеем. Интерфейс стола должен отображать состояние каждого нагревательного ряда. На панели также находится ключ активации устройства и кнопка его аварийного отключения.
3. Плата с электромеханическими реле (6 штук). 5 реле активируют линии нагревателей, а шестая – вентилятор.
4. Индикатор температуры стола.
5. Плата нейтрального реле. В ее состав входят электромеханические реле (7 штук). Их функция – подключать линии нагревателей к нейтральному кабелю.
6. Микроконтроллер с платой (АТmega644). Именно к этому устройству подключается температурный датчик, индикатор давления, дисплей, переключатель режимов, плата реле.
7. Узел контроля над переменным током. Его функция – сопоставлять сигнал микроконтроллера, симметрического тиристора и линий с переменным током.

Монтаж опор для нагревателей осуществляется на короб, который был подготовлен предварительно. После этого устанавливаем панель нагревателей. Необходимо также установить и специальную рамку для пластика. Вставляем ее в опоры на специальных подшипниках. Для лучшей фиксации рамки по периметру стола следует использовать изоляционную ленту.

Ключевой элемент вакуумного стола – вентилятор, надо крепить к нижней стороне короба. Стоит отметить, что источник вакуума можно монтировать посредством дополнительной пластины и прокладок неопренового типа.

После окончательного создания всех ключевых элементов вакуумного стола можно приступать к его монтажу. Перед тестированием следует проверить качество всех соединений, бесперебойность и безопасность работы электрооборудования станка и стола.

Подобный тип стола, только без нагревательных ламп подойдет и для фрезерного станка. Таким образом, мы описали для вас самостоятельную разработку и монтаж наиболее сложного типа вакуумных столов, предназначенного для обработки пластика. Для работы с металлом или деревом достаточно правильно сделать только нижнюю часть этого устройства.

Вместо вентилятора, как источник вакуума можно использовать мощный насос. В том месте, где у стола для пластика находятся нагревающие элементы, у вас должен быть фрезерный станок.

Видео: вакуумный стол.

Важные нюансы

• В качестве источника вакуума можно использовать специальный генератор вакуума. Он выглядит как маленькая коробочка с отверстием для выхода воздуха и для входа вакуума. Также для устройств такого типа должен устанавливаться индикатор для измерения показателей вакуума.
• Эжектор и уровень его производительности зависит от скорости и объемов воздуха, которые пролетают мимо него. Именно поэтому, он мало в чем выигрывает по сравнению с обычным вакуумным насосом. Ведь для создания качественного вакуума следует использовать и качественный компрессор. Дело в том, что для крепления большой детали по всей площади стола хватит и довольно слабого компрессора, но для фиксации небольшой пластинки, надо использовать более мощный агрегат.
• Обычный промышленный пылесос слабо подходит для создания вакуумных фиксаторов, поскольку не слишком приспособлен для работы с полностью закрытым шлангом. Именно поэтому рекомендуется применять специальный вакуумный насос.