Upínání podtlakem

Některé věci se blbě upínají. Respektive blbě se upínají věci, které člověk potřebuje obrobit ze všech stran a nemůže nebo nechce nechat na obrobku nějaké plochy nebo spojení s materiálem drženým upínkami. Takovým typickým příkladem je křídlo. Používá se někdy oboustranná lepící páska, kterou se polotovar přilepí ke stolu stroje.

Zajímavou možností je použít k upínání podtlak. Stačí pod obrobkem vyčerpat vzduch a tlak atmosféry nad obrobkem zajistí solidní přítlak obrobku ke stolu. Když není obrobek na spodní straně rovný, udělá se pod ním lože příslušného tvaru.

Tady je vidět, jak Jirka Vaněk obrábí celobalzové křídlo na házedlo:

video na Youtube

Princip je z videa jasný. Na stole CNC stroje Lupa má Jirka krabici, ke krabici má připojen vysavač. To je ten hranatý kanál označený modrou šipkou. Krabice má nahoře otvory, na otvorech leží prkýnko balzy. Po spuštění vysavače se balza přicucne ke krabici. Poměrně velkou silou. Vysavač ani nemusí běžet naplno.

Podtlak by měl sloužit k překonání axiální síly, kterou se fréza snaží obrobek přizvednout. Udržet obrobek, aby se neposouval po stole (radiální síly), by měl držet nějaký přípravek. Ale u měkkých materiálů tření na spodní straně obrobku vyvolané podtlakem udrží i ty radiální síly.

Když se obrábí něco nízkého, tak konstrukce takové krabice nevadí. když se ale obrábí něco, co má ve svislé ose Z větší rozměr, třicet čtyřicet milimetrů, rázem taková krabice ubírá na stole stroje drahocenný prostor ve svislém směru. Na obrázku to je znázorněno žlutými šipkami.

Nižší krabici je možné udělat, ale pořád je třeba po stole odvést hadicí vzduch z krabice. Vadilo mi to. Šachy na stole s krabicí, s hadicí, s upínkami, hadice je jako živá, přestavba uspořádání věcí na stole před další operací byla nepříjemná.

Vrtalo mi hlavou, jak udělat nějaký placatý přívod, jak ho spojovat s přípravkem pod obrobkem, jak to udělat, aby to nebylo takové živé. Nakonec mě napadlo, jak by bylo prostorově výhodné odvádět vzduch rovnou dolů pod stůl. Nejdříve mě napadlo udělat díru do stolu stroje a díru do desky stolu pod strojem. Potom jsem si ale změřil, kolik je místa mezi deskou stroje a deskou stolu a začal jsem přemýšlet, čím vzduch zpod stolu vyvést, aniž bych musel dělat díry do stolu pod strojem. Při návštěvě OBI a Bauhausu jsem si prošel různá oddělení a vybral jsem si dvě věci.

• elektroinstalační flexibilní trubku 20 mm v balení 10 m
• kolínko pro vodovodní potrubí 20 mm.

Zvolil jsem si v ploše stolu místa, kde se mi vývody vzduchu hodí a vyfrézoval jsem do stolu průchod pro kolínko. To osazení kolem konce kolínka tam je proto, abych mohl vývod v případě potřeby ucpat. Do kolínka jsem nasunul hadici, na druhém konci jsem ji zasunul do hadice vysavače. Test dopadl dobře. Obráběl jsem XPS, polotovar držel na stole dost pevně. Mohl jsem snížit výkon vysavače na čvrtinu.

Problém, na který jsem narazil, je materiál té elektrikářské trubky. Když jsem ji chtěl zajistit v kolínku lepící pistolí, pod rozehřátým lepidlem se trubka roztekla. Použil jsem elastickou lepící pásku.

Druhý problém, který se mi ale odstrani nepodařilo, je žertovný. Když spustím vysavač a na vývodech není přípravek ani obrobek, kolínka se rotroubí tak nahlas, že trumpetista v dílně hadr!

Vysavač

Jaký zdroj podtlaku? V profesionální praxi se používá vakuová pumpa - vývěva. To je drahé zařízení, levnější variantou je zařízení, které umí vytvářet podtlak přivedením vzduchu z kompresoru. To je lacinější varianta, ale hlučná. V amatérské praxi se nabízí použití vysavače. Jaký vysavač je pro takovou věc vhodný?

Jako druhý vysavač (jeden vysavač už používám pro odsávání pilin) jsem se rozhodl koupit nějaký malý vysavač s regulací výkonu. Nejdříve jsem zkusil vysavač na popel, který už mám doma. Ten se ukázal jako dost hlučný, ale hlavně má tepelnou pojistku a celkem brzo se nečekaně vypnul. Tak jsem se rozhodl pořídit něco jiného.

Jedinou funkci, kterou má vysavač plnit, je tahání vzduchu. Koukal jsme na vysavače bez sáčku, které jsou jednodušší a proto i levnější, ale nenašel jsem žádný, který by měl regulaci výkonu. Musel jsem sáhnout k dražším sáčkovým vysavačům. Vytipoval jsem si nějaké v ceně pod dva tisíce. Když jsem ale začal zjišťovat, kde takový vysavač pořídím před vánočním volnem, nebyl žádný z nich k mání.

Nakonec jsem koupil o něco dražší ETA Avanto AAAA 1519 90000. Příkon 800 W, hlučnost 68 dB, rozměry 46 × 31 × 26 cm, hmotnost 6.5 kg. Vysavač je tichý, sací schopnost je i na nejnižší výkon dostatečná.

Podle všeho vyhoví prakticky každý vysavač. Výhodou je možnost regulovat výkon a co nejnižší hlučnost. V tom se vysavače dost liší.

Otázkou je, jak dlouho vysavač vydrží. Určitě není na takový provoz konstruovaný.

Ekonomie

CNC stroj má celkem malou spotřebu. I když během dne běží nějakou hodinu, není to pro rodinný rozpočet nic zásadního. Když se ale ke stroji přidá vysavač, je to jiná.

Vysavač, který odsává piliny, odebírá několik set wattů. Může se k tomu přidat ještě druhý vysavač, který vyrábí podtlak pro upínání obráběného dílu a odběr klidně vyletí přes 1 kilowatt. A to i když vysavače jedou na snížený výkon. Je dobré to vědět.