Вакуумно формовочный станок

Самостоятельное изготовление вакуумного пресса

Многие частные мастера по изготовлению мебели и владельцы небольших мебельных компаний, руководствуясь естественным желанием минимизировать расходы, задаются вопросом о том, как изготовить вакуумный пресс своими руками. Сделать такой станок своими руками можно, в интернете легко найти чертежи данного оборудования, да и с приобретением комплектующих для него особых проблем не возникает. Немаловажным стимулом при реализации такого желания является и то, что себестоимость самодельного вакуумного пресса, если подойти к вопросам его изготовления правильно, будет значительно ниже стоимости серийного оборудования.

Прежде чем начать изготавливать вакуумный пресс своими руками, следует хорошо изучить конструкцию такого оборудования, определиться с техническими параметрами устройства, которое необходимо именно вам, и закупить расходные материалы и комплектующие. Кроме того, можно воспользоваться советами и выложенными в интернете видео тех, кто уже изготовил вакуумный пресс своими руками и делится своим опытом.

Схема самодельного вакуумного пресса

Устройство столешницы станка

Для того чтобы изготовить вакуумный пресс своими руками, потребуются следующие расходные материалы и комплектующие:

• стальные профильные трубы, швеллеры и уголки;
• листовая сталь;
• зажимы для фиксации прижимной рамки;
• четыре газовых лифта – для подъема и опускания прижимной рамки;
• рельсы для термомодуля;
• резиновые уплотнительные элементы;
• водокольцевой вакуумный насос, оснащенный баком для воды;
• стальные трубы;
• кварцевые галогенные тепловые лампы для термомодуля.

Для того чтобы изготовить вакуумный пресс своими руками, потребуется набор слесарных инструментов, сварочный аппарат, электродрель и угловая шлифовальная машинка.

Фото узлов самодельного вакуумно-формовочного станка

После того как все комплектующие и расходные материалы для изготовления вакуумного пресса будут подготовлены, следует, ориентируясь на чертежи того устройства, которое вас устраивает по своим техническим параметрам, нарезать трубы, профильный и листовой металлопрокат по требуемым размерам и приступать к сборке оборудования.

Сборка вакуумного пресса своими руками: что представляет собой прибор и каковы этапы его сборки

Материал будет посвящен тому, как сделать вакуумный пресс своими руками, и что для этого потребуется.

Помните, что такая работа – достаточно сложная, нужно соблюдать правила безопасности, ведь она связана с применением электроинструментов высокой степени опасности и тяжелыми конструкциями. Желая собрать пресс своими руками, оцените свои возможности, и если это для вас сложно, лучше доверьте это дело профессионалу.

Вакуумный пресс: назначение и принцип работы

Пленочные мебельные фасады широко используются при изготовлении корпусной или мягкой мебели благодаря таким характеристикам:

• широкий ассортимент цветов;
• разнообразие форм;
• доступная стоимость.

Такие фасады изготавливаются на специальном оборудовании, при этом главным производственным инструментом является вакуумный пресс. Он усаживает ПВХ пленку на поверхность заготовки на основе МДФ.

Пресс включает в себя такие ключевые элементы:

• вакуумная камера или стол;
• термомодуль.

Камера чаще всего имеет прямоугольную форму и сделана на основе жесткого материала, который не сжимается при искусственно созданном отрицательном давлении изнутри. А снаружи укладывается ПВХ пленка, края которой герметизируются с рамой.

Процесс усаживания пленки включает в себя такие этапы:

• укладка заготовок на стол;
• герметизация;
• разогрев пленок;
• откачка воздуха;
• охлаждение;
• вырезка заготовок и удаление с фасада излишек пленки.

Вакуумный пресс своими руками: что нужно знать?

Перед работой по самостоятельному изготовлению вакуумного пресса помните следующее:

• спустя 5 лет после сборки прибор нужно модернизировать или приобрести новый;
• возможные неисправности устраняются лишь в течение определенного срока;
• прибор имеет только ручное управление;
• для работы используются доступные и распространенные материалы;
• не гонитесь за красивым дизайном конструкции;
• скорость работы и удобство должны быть не хуже заводских аналогов.

Если планировать закупки комплектующих и выполнить работы правильно, себестоимость пресса, сделанного своими руками, будет значительно ниже заводского аналога, а вы сможете в домашних условиях изготовить пленочные фасады и МДФ накладки.

Изготовление станины для вакуумного пресса

Перед тем как начать делать станину для пресса, нужно подобрать оптимальный тип нагревательного узла, поскольку это повлияет не только на конструкцию станины, но и других элементов пресса. При сборке своими руками лучше всего выбирать откатной термомодуль, который прост в сборке и удобен в применении, однако он имеет крупные габариты.

Для изготовления станины вам потребуются:

• стальная профилированная труба;
• рельсы для термомодуля.

Проект станины лучше всего моделировать на компьютере посредством специальных программ по 3 D -моделированию.

Для работы потребуется следующий набор инструментов:

• малая одноручная угловая шлифовальная машина, диаметр диска которой составляет 115 или 125 мм;
• сварочный аппарат;
• электродрель;
• слесарный набор, включающий молоток, гаечный ключ, карандаш, рулетку и т.д.

Эффективность вакуумной системы станка ЧПУ

В сравнении с другими способами фиксации заготовок деталей на рабочих столах станков ЧПУ при производстве фасадов МДФ вакуумная система обладает следующими преимуществами:

• Легкость и быстрота монтажа. Оборудование матричного стола и позиционирование присосок происходит на порядок быстрее, чем при использовании любых других типов зажима;
• Легкость и быстрота смены обрабатываемых заготовок. Например, при использовании педали для включения-выключения подачи вакуума, время смены детали может достигать 10-15 секунд;
• Возможность обрабатывать широкоформатные заготовки и детали с необычной геометрией (при наличии хотя бы одной плоской поверхности на них);
• Беспрепятственный доступ инструмента к свободным от захвата сторонам заготовок;
• Бережливая блокировка хрупких и мягких материалов.

Есть у вакуумной системы фиксации деталей для обработки на станке ЧПУ свои минусы. Основной недостаток – это слабая сила зажима мелких деталей и пористых материалов. Возникает необходимость переключаться на использование других устройств фиксации заготовок, в том числе механических или работающих на сжатом воздухе высокого давления.

Другим существенным недостатком является необходимость постоянного поддержания чистоты на вакуумных элементах рабочего стола. С одной стороны это необходимо, чтобы исключить попадание опилок и стружки в вакуумную систему станка ЧПУ, а с другой, – чтобы обеспечить наиболее плотное прилегание заготовок к поверхности вакуумных зажимов.

Этапы изготовления

После приобретения всех необходимых материалов и инструментов, можно перейти к самостоятельной сборке стола.

Изготовление рабочей поверхности и короба

В начале изготовления вакуумного стола для ЧПУ своими руками нужно создать рабочую поверхность. Для этого берется заранее заготовленный лист материала. В нем аккуратно, в шахматном порядке при помощи дрели или шуруповерта высверливаются дырки. Позже с тыльной части поверхность будет примыкать к вакуумному насосу, служащему для надежного закрепления изделий. Для повышения надежности конструкции устанавливаются перегородки. Они не дают столу деформироваться в процессе эксплуатации.

Коробка

Наиболее значимой здесь является высота, так как стол конструируется под станок с числовым программным управлением. Из металлических и деревянных частей собирается устойчивая конструкция для закрепления рабочей поверхности. Поверхность над рабочей зоной будет исполнять роль держателя для нагревательного элемента. Желательно, чтобы короб был разборным: это облегчит, дальнейшую работу, наладку оборудования или транспортировку стола в дальнейшем.

Рабочий стол должен быть максимально устойчивым и надежным. Поэтому в конструкции желательно избегать недолговечных или подвижных соединений. Для облегчения перестановок инструмента можно использовать ножки регулируемой высоты. Это позволит работать на неровной поверхности, обеспечивая устойчивость.

Нагревательный элемент

Вакуумная формовка пластика также требует наличия специального стола. При работе на изделие действует вакуумное поле и нагревательный элемент, разогревающий пластик до необходимой температуры. Для этого над столом устанавливается нагревательная панель. В качестве нагревательного элемента лучше всего зарекомендовала себя нихромовая нить. Однако из-за дороговизны материала, а также сложности с поиском его в свободной продаже при самостоятельном изготовлении обычно используются галогеновые лампы.

В качестве заготовки берется лист металла. В нем также высверливаются отверстия для ламп, после чего следует закрепление нагревательных элементов и монтаж электрической части. Все лампы требуется соединить параллельно. При более сложной конструкции электрическая часть выводится на контроллер или отдельные выключатели для нагрева определенных частей рабочей зоны. Соединение происходит при помощи пайки и медных проводов. Для сокращения проводки, более приятного вида, удобства работы и большей надежности проводки рекомендуется использовать печатную плату или несколько небольших плат. Конструкция световой панели также должна быть разборной для обслуживания.

Вакуумный насос

Самый важный элемент оборудования. Служит для создания вакуума и надежной фиксации детали. Лучше всего использовать специализированный генератор вакуума с манометром. При отсутствии специализированного вакуумного насоса подойдут несколько вакуумных вентиляторов. Возможна замена промышленными вакуумными пылесосами, однако на практике их эффективность ниже.

При подключении важно максимально снизить приток воздуха, то есть произвести изоляцию от входа до рабочей поверхности. Манометр нужен для измерения результатов: слишком сильный вакуум может повредить деталь, рабочую поверхность или оборудование

При более сложной конструкции столов регуляторы нагревательной части и манометр устанавливается в блок управления.

Блок управления

Электронная часть вакуумного стола нужна для эффективной регулировки нагрева рабочей зоны и создания более стабильной фиксации деталей. Вариантов реализации блока управления много, самую большую роль здесь играет фрезерный станок и числовое программное управление, установленное в рабочее оборудование. Наиболее оптимальный выбирается исходя из задач, бюджета, доступности конкретных элементов. Для оптимальной работы требуется микроконтроллер с дисплеем и по одному реле на каждый блок управления.

Для комфортной работы используются датчики температуры и давления. При минимальной комплектации требуется по одному датчику и 2 реле: одно для включения/выключения насоса, другое – для контроля нагревательной панели. Для разграничения рабочей области, использования зажима и нагрева только для части стола необходимо использовать большее количество реле и соответственно более производительный контроллер. Установка надежного блока управления сделает работу более комфортной, позволит не отвлекаться на показатели манометра.

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.

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 сделать подъемную, прижимную, верхнюю раму

В качестве материала изготовления рамы применяем профильную трубу 60х40х2 мм. Прижимную раму выполняем точно в тех размерах, что и у вакуумной рамы. Если ровный профиль – не погнутый и не покрученный достать не удалось, тогда отбираем попарно самые ровные листки. Из них мы изготовим части вакуумного стола, которые плотно примыкают между собой.

Подъем прижимной рамы будет осуществляться за счет регулируемых шарнирных соединений. Шарниры можно регулировать, когда будет наклеен уплотнитель в виде полос листовой резины со средней жесткостью – толщина примерно 2 мм.

Приваренные шайбы требуются, чтобы увеличить площадь трения. Шкворень шарнирного соединения в виде стального прута D12, на концах которого имеется резьба.

Чтобы удерживать прижимную раму поднятой, можем воспользоваться газовыми лифтами.

Другие области применения

Кроме оклейки поверхности элементов мебельных конструкций шпоном и пленкой ПВХ, мембранно-вакуумный пресс (МВП) может быть успешно использован для решения других задач, к которым, в частности, относятся:

• перенос на любые поверхности надписей и изображений методом сублимации;
• формирование из пластиковых листов объемных деталей различного назначения.

Для переноса изображений со специальной бумаги практически на любые (в том числе и рельефные) поверхности методом сублимации применяется такое оборудование, как термовакуумный пресс. Используя термовакуумный мембранный пресс, можно наносить надписи и изображения на изделия, изготовленные из керамики, пластика, текстиля и других материалов.

Настольный мембранно-вакуумный пресс

Принцип, по которому работает мембранный вакуумный термопресс, заключается в следующем.

• Изделие с закрепленным на нем листом бумаги, с которого необходимо перенести надпись или изображение, помещается на стол вакуумного пресса.
• Плотный прижим листа бумаги с изображением или надписью к изделию обеспечивает мембрана пресса, под которой создается вакуум.
• Под крышкой пресса после ее закрытия создается температура, под воздействием которой изображение или надпись с бумаги и переносится на поверхность изделия.

Вакуумные термопрессы, представленные на современном рынке большим разнообразием моделей, активно используются как крупными полиграфическими предприятиями, так и небольшими компаниями, занимающимися производством сувенирной продукции.

Вакуумный пресс для формовки пластиков

Для изготовления из листового пластика изделий рельефной формы применяется формовочно-вакуумный пресс. Используя такой формовочный станок, работающий по принципу мембранно-вакуумного пресса, из плоских пластиковых листов можно изготавливать объемные изделия, глубина впадин или выпуклостей на поверхности которых доходит до 500 мм. Корпуса вакуумных прессов данного типа, как правило, рассчитаны под достаточно габаритные изделия, что позволяет производить на таком оборудовании продукцию широкого ассортимента.

Современные модели формовочных вакуумных прессов, оснащенные системами ЧПУ, обладают опцией, позволяющей одновременно нагревать разные участки обрабатываемой заготовки до различной температуры. Это позволяет изготавливать из листового пластика объемные изделия с достаточно сложным рельефом. Весь процесс обработки на таком оборудовании управляется и контролируется системой ЧПУ. Таким образом, вакуумная формовка своими руками при использовании данного оборудования не выполняется, оператор станка только задает программу, все остальное делает машина.

Материалы для изготовления пресса

Для изготовления станка потребуются следующие материалы:

Станина

• стальная прямоугольная труба 60х40х2 мм;
• то же сечением 20х20х2 мм;
• болты М10х60, М10х80, М10х140 с гайками и шайбами.

Вакуумная камера

• стальная труба 60х40х2 мм;
• стальной лист S – 2 мм;
• резиновая лента для уплотнителя;
• шпилька диаметром 12 мм и 2 гайки для нее;
• труба Ду50;
• прут диаметром 10 мм;
• стальная труба 20х20х2 мм.

Вакуумная система

• вакуумный водокольцевой насос ВВН 1-1,5-5,5;
• вакуумметр;
• стальной лист S = 2 мм;
• шаровой кран для горячей воды;
• вакуумный шланг диаметром 50 мм.

Термомодуль

• труба сечением 20х20 и 60х40 мм;
• шариковые подшипники типа 6200;
• стальной лист S = 0,5 мм;
• алюминиевые заклепки;
• стекло с тонировочной пленкой;
• алюминиевая фольга S = 0,1 мм;
• лампа КГТ 220-1000-6 (22 шт.).

Вакуумно-формовочный станок своими руками

Если возникла необходимость в изготовлении пластиковых изделий из заготовок толщиной пластика не более 4 мм, то можно сделать вакуумно формовочный станок своими руками. Он позволит изготавливать пластиковые изделия в единичных или мелкосерийных вариантах и послужит хорошей заменой в целях экономии заводским станкам.

1. Листы фанеры.
2. Металлопрофильная труба.
3. Компрессор (можно использовать центробежный вентилятор например от пылесоса).
4. Электрические тэны.
5. Автоматическое реле, кнопки включателя, светодиод.
6. Саморезы.
7. Асбестокартон.
8. Лист нержавеющей стали.
9. Вакуумный стол.

Сборка станка осуществляется в такой последовательности:

– изготовления прижимной рамы из металопрофильной трубы; – изготовление фанерного короба, герметичного короба в котором располагается компрессор, а сверху устанавливается перфорированный формовочный стол; – изготовления короба из нержавеющей стали, для расположения нагревательных элементов, сверху которого будет располагаться заготовка; – установка реле и выключателей; – соединение между собой одной части прижимной рамы и формовочного стола.