CNC-fræsere: forskellen mellem skæreborde og fræsere, og hvad kan man få?

En CNC-fræser kan være nyttig til skilte- og displaygrafik samt til at hjælpe bredformatprintere med at udvide til andre industrielle markeder.

I sidste måned dækkede vi digitale skæreborde, og i denne måned ser vi på et mere robust alternativ, CNC-fræseren, som er bedre egnet til hurtig skæring af tætte materialer som træ, plast, aluminiumskompositter og bløde metaller samt almindelige substrater som akryl og skumplader. Det er alle almindelige materialer for alle, der arbejder med displaygrafik, og mange bredformatbrugere bruger også CNC-fræsere. Mange har nu også hoveder til forskellige typer knive, så de også kan bruges som et alternativ til et skærebord. Og da disse maskiner er ekstremt alsidige, kan de også bruges til en række andre formål som f.eks. fremstilling af møbler eller komponenter til andre producenter. Som sådan er de en god mulighed for alle, der ønsker at udvide deres horisont.

Selve fræsere har eksisteret i lang tid og kan ikke kun bruges til at skære lige igennem materialer, men også til at skære riller og andre former i disse substrater. Det kan gøres manuelt til lejlighedsvise opgaver, men hvis du har en vis volumen, er det bedst at se på automatisering, og det er her, Computer Numerical Control eller CNC-routere kommer til deres ret.

Der er en række ting, man skal overveje, når man vælger en CNC-fræser. For det første skal den have en solid ramme for at modvirke eventuelle vibrationer fra skæringen. Den skal også have vakuumpumper, der dækker sengen for at holde materialet på plads, mens det skæres. Bordet skal være lille nok til at passe til din valgte plads, men stort nok til at håndtere de plader, du måske vil arbejde med i fremtiden. Lige så vigtigt er højden på materialerne, og om du arbejder med 3D-emner eller bare skærer flade paneler, og dermed hvor meget plads portalen skal have.

En anden overvejelse er det drivsystem, der gør det muligt for skærehovederne at bevæge sig langs X-, Y- og Z-aksen. Der er to grundlæggende typer. Kugleskruer bruger en lang rillet skrue, der er fastgjort i hver ende, og møtrikken bruger kuglelejer til at bevæge sig langs skruen. De findes i forskellige kvaliteter, hvor de dyrere er mere præcise, selvom disse kan tilbyde en meget høj grad af præcision. Ulempen er, at jo længere kugleskruen er, jo større er risikoen for at indføre unøjagtigheder i bevægelsen. Derfor er det mest sandsynligt, at den vil blive brugt til den kortere Z-akse.

Med et tandstangssystem er en tandstang boltet fast på maskinens sider, mens et tandhjul er fastgjort til den bevægelige portal, og tænderne på tandhjulet går ind i rillerne på tandstangen. I nogle tilfælde er tandstangen lige, men det er mere almindeligt at bruge en variant, hvor rillerne i tandstangen er vinklede, kaldet en spiralformet tandstang, som sikrer, at tandhjulet har mere end én tand i indgreb ad gangen. Generelt er tandstangsdrev bedre over længere afstande og lettere at vedligeholde, fordi de er boltet direkte på stellet, men det afhænger virkelig af, hvordan et givet drev er blevet specificeret. Uanset hvilken type drev, der er tale om, er de fleste leverandører nu gået over til at bruge servomotorer i stedet for remtræk til at drive bevægelsen.

Typisk vil en given plade have en række forskellige ting, der skal skæres, eller måske endda forskellige opgaver, der er sat sammen, og som måske kræver forskellige værktøjer. De fleste CNC-maskiner bør have mulighed for automatisk at skifte mellem disse værktøjer, uden at det kræver manuel indgriben. Det kan omfatte et multihoved med to eller tre hoveder, der er kombineret til at holde forskellige typer værktøjer, samt en automatisk værktøjsveksler, der gør det muligt at hente yderligere værktøjer efter behov. Det siger sig selv, at der også skal være et godt udvalg af værktøjer, herunder både knive og fræsehoveder.

Derudover bør der være en form for støvudsugningssystem, som nogle gange tilbydes som ekstraudstyr. Alligevel er det nok en god idé at placere CNC-fræseren i et separat rum, da de har tendens til at støje og producere meget støv, selv hvis de er udstyret med et udsugningssystem.

Hvad er tilgængeligt?
Der findes en lang række forskellige CNC-fræsere, hvoraf nogle er bedre egnet til skilte- og displaygrafik end andre. Vi har udvalgt nogle af de mest almindelige, men det er på ingen måde en udtømmende liste.

Axyz, som er baseret i Canada, producerer flere forskellige typer CNC-routere fordelt på fem hovedmærker, der dækker en række forskellige brancher. De omfatter Innovator, som blev lanceret i slutningen af sidste år som en indgangsmodel, der også er velegnet til skiltefremstilling. Den bruger tandhjulsdrev med servomotorer. Den fås i to størrelser – 1244 x 1346 mm og 2438 x 1524 mm – begge med en portalafstand på 152 mm. Den kan skære i aluminium, plast og hårdt træ, og der er mulighed for at tilføje en værktøjsveksler, der kan rumme op til tre værktøjer.

Axyz introducerede også en opdateret version af sin Trident-serie tidligere sidste år, som har fået større automatisering og produktivitet. Den er designet som en alsidig maskine, der omfatter en fræsespindel med tangentielle og oscillerende knivenheder. Der er et nyt knivværktøj, som oscillerer hurtigere, så det kan håndtere en bredere vifte af medier.

Det amerikanske mærke Multicam har udviklet et bredt udvalg af CNC-fræsere, som hver især tilbyder forskellige niveauer af funktioner og skærekraft, der passer til forskellige anvendelser. De omfatter 7000-serien, som findes i flere størrelser med et arbejdsområde fra 1,5 x 3 m op til 2,1 x 4,3 m med 203 mm frigang på Z-aksen. De bruger et spiralformet tandstangsdrev på X- og Y-aksen og en kuglespindel på Z-aksen. Basisrammen er en svejset stålramme i ét stykke med støbejernsstøtter til portalen. Den leveres med en spindel på 13,3 hk, men den kan opgraderes til en enhed på 16 hk. Blandt ekstraudstyret er en automatisk værktøjsveksler og et registreringskamerasystem samt et dobbelt hoved og en tangentialkniv.

Tekcel, som kommer fra Australien, fremstiller tre serier af CNC-fræsere, begyndende med den kompakte P2. Den har et bord, der måler 2490 x 1260 mm og kan håndtere materialer på op til 110 mm i højden. Den har en spindel på 4 kW og burde være velegnet til de fleste skilteopgaver. Som alle Tekcel-maskinerne er den udstyret med et automatisk værktøjsstativ, der kan rumme op til ti værktøjer, så maskinen automatisk kan hente de værktøjer, der er beregnet til en opgave, og skifte værktøj efter behov.

Tekcel laver også M-serien, som virkelig er rettet mod markedet for træbearbejdning. Den leveres med en 9 kW spindel og kan rumme op til 16 værktøjer. Den er 1800 mm bred, men man kan vælge mellem en længde på 2500 og 3660 mm. Den har et automatiseret system til at lægge plader på – og skære dele af – sengen.

Enduro-serien er Tekcels svar på tunge arbejdsbelastninger, også udstyret med 9 kW-spindlen. Den fås i seks størrelser fra 2500 x 1540 mm op til 4100 x 2058 mm og med frihøjde fra 140 til 500 mm. Den automatiske værktøjsholder kan rumme op til 18 værktøjer. Alle Tekcel-maskiner bruger et kugleskruedrev med servomotorer i alle retninger.

Mantech Machinery, der har base i West Midlands i Storbritannien, fremstiller en række forskellige CNC-fræsere, herunder Spartan-serien på indgangsniveau. Den findes i forskellige størrelser, startende med den mindste 600 x 900 mm seng op til 2×3 m. De mest basale af disse modeller leveres med en 2,2 kW spindel og bruger kugleskruedrev på alle akser. Men der er også en version med meget højere specifikationer, som leveres med en automatisk værktøjsveksler på en 9 kW spindel og er udstyret med et spiralformet tandstangsdrev på X- og Y-bevægelserne.

Mantech fremstiller også topmodellen i Apollo-serien, som nu også har automatisk værktøjsskift. Den bruger en 9 kW luftkølet spindel med et spiralformet tandstangsdrev til X- og Y-aksen og en forbedret støvudsugningsenhed. Apollo leveres også med en touchscreen-styring og Mantechs eget M-Tech-bevægelseskontrolsystem plus ekstraudstyr, herunder et kamerasystem og en oscillerende knivenhed.

Afslutningsvis siger det sig selv, at prisen altid er vigtig, men selv om en standardmaskine kan være billigere, bør en god leverandør være i stand til at skræddersy en konfiguration, der bedre opfylder dine behov. Desuden holder disse maskiner i lang tid, så det er vigtigt at vælge en leverandør, som du er tryg ved, og som kan tage sig af service, nødvendig uddannelse og rådgive om værktøj til nye anvendelser.