CNC-Fräsen: Der Unterschied zwischen Schneidetischen und Oberfräsen und was ist verfügbar?

Ein CNC-Fräser kann für Schilder- und Displaygrafiken nützlich sein und Großformatdruckern dabei helfen, in andere Industriemärkte zu expandieren.

Letzten Monat haben wir uns mit digitalen Schneidetischen befasst und diesen Monat werden wir uns mit einer robusteren Alternative befassen, dem CNC-Fräser, der sich besser zum schnellen Schneiden von dichten Materialien wie Holz, Kunststoffen, Aluminiumverbundwerkstoffen und weichen Metallen sowie gewöhnlichen Materialien eignet Untergründe wie Acryl und Schaumstoffplatten. Dies sind alles gängige Materialien für alle, die sich mit Displaygrafiken befassen, und viele Großformatbenutzer verwenden auch CNC-Fräsen. Viele verfügen mittlerweile auch über Köpfe für unterschiedliche Messertypen, so dass diese auch als Alternative zum Schneidetisch eingesetzt werden können. Und da diese Maschinen äußerst vielseitig sind, können sie auch für eine Reihe anderer Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise für die Herstellung von Möbeln oder Komponenten für andere Hersteller. Daher sind sie eine gute Option für alle, die ihren Horizont erweitern möchten.

Oberfräsen selbst gibt es schon seit langem und können nicht nur zum Durchschneiden von Materialien, sondern auch zum Schneiden von Rillen und anderen Formen in diese Substrate verwendet werden. Für gelegentliche Aufgaben kann dies manuell erledigt werden. Wenn Sie jedoch über ein gewisses Volumen verfügen, ist es am besten, einen Blick auf die Automatisierung zu werfen, bei der Computer Numerical Control oder CNC-Fräsen ihre Stärken ausspielen.

Bei der Auswahl einer CNC-Fräse sind einige Dinge zu beachten. Erstens muss es über einen stabilen Rahmen verfügen, um Vibrationen beim Schneiden entgegenzuwirken. Es sollte außerdem über Vakuumpumpen verfügen, die das Bett abdecken, um das Material beim Schneiden an Ort und Stelle zu halten. Der Tisch muss klein genug sein, um in den von Ihnen gewählten Raum zu passen, aber groß genug, um alle Bretter aufzunehmen, mit denen Sie in Zukunft arbeiten möchten. Ebenso wichtig ist die Höhe der Materialien und die Frage, ob Sie an 3D-Artikeln arbeiten oder nur flache Platten schneiden, und daher der Abstand, den das Portal benötigt.

Ein weiterer Gesichtspunkt ist das Antriebssystem, das die Bewegung der Schneidköpfe entlang der X-, Y- und Z-Achse ermöglicht. Es gibt zwei Grundtypen. Kugelumlaufspindeln verwenden eine lange, gerillte Schraube, die an jedem Ende befestigt ist, wobei sich die Mutter mithilfe von Kugellagern entlang der Schraube bewegt. Es gibt sie in verschiedenen Qualitäten, wobei die teureren Modelle genauer sind, obwohl sie ein sehr hohes Maß an Präzision bieten können. Der Nachteil besteht darin, dass je länger die Kugelumlaufspindel ist, desto größer ist das Risiko einer Ungenauigkeit in der Bewegung. Daher wird dies am wahrscheinlichsten für die kürzere Z-Achse verwendet.

Bei einem Zahnstangen-Ritzel-System wird eine Zahnstange an den Seiten der Maschine angeschraubt, während ein Zahnrad oder Ritzel am beweglichen Portal befestigt wird und die Zähne des Ritzels in die Nuten der Zahnstange eingreifen. In einigen Fällen ist die Zahnstange gerade, aber häufiger wird eine Variante verwendet, bei der die Nuten in der Zahnstange abgewinkelt sind, eine sogenannte Schrägzahnstange, die sicherstellt, dass das Ritzel mehr als einen Zahn gleichzeitig im Eingriff hat. Im Allgemeinen eignen sich Schrägzahnstangenantriebe besser für längere Distanzen und sind einfacher zu warten, da sie direkt mit dem Rahmen verschraubt sind. Allerdings kommt es wirklich darauf an, wie ein bestimmter Antrieb spezifiziert wurde. Unabhängig von der Art des Antriebs sind die meisten Anbieter inzwischen dazu übergegangen, die Bewegung durch Servomotoren anstelle von Riemenantrieben anzutreiben.

Typischerweise müssen auf einer bestimmten Platine mehrere verschiedene Teile geschnitten werden, möglicherweise sogar verschiedene Aufgaben, die zusammengefügt wurden und für die möglicherweise unterschiedliche Werkzeuge erforderlich sind. Die meisten CNC-Maschinen sollten über eine Möglichkeit verfügen, automatisch zwischen diesen Werkzeugen zu wechseln, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist. Dazu könnte ein Mehrfachkopf mit zwei oder drei kombinierten Köpfen zur Aufnahme unterschiedlicher Werkzeugtypen gehören, sowie ein automatischer Werkzeugwechsler, der es ermöglicht, bei Bedarf weitere Werkzeuge aufzunehmen. Selbstverständlich sollte auch eine gute Auswahl an Werkzeugen vorhanden sein, darunter Messer sowie Fräsköpfe.

Darüber hinaus sollte es eine Art Staubabsaugung geben, die teilweise optional angeboten wird. Trotzdem ist es wahrscheinlich eine gute Idee, die CNC-Fräse in einem separaten Raum unterzubringen, da sie dazu neigt, laut zu sein und viel Staub zu produzieren, selbst wenn sie mit einer Absauganlage ausgestattet ist.

Was ist verfügbar?

Es gibt eine ganze Reihe verschiedener CNC-Fräsmaschinen, von denen einige besser für die Beschilderung und Anzeige von Grafikarbeiten geeignet sind als andere. Wir haben einige der häufigsten herausgesucht, aber dies ist keineswegs eine erschöpfende Liste.

Bildunterschrift: AXYZ hat letztes Jahr diesen Innovator CNC-Fräser vorgestellt. Bildnachweis: AXYZ.

Axyz mit Sitz in Kanada produziert verschiedene Arten von CNC-Fräsmaschinen, verteilt auf fünf Hauptmarken, die eine Reihe unterschiedlicher Branchen abdecken. Dazu gehört der Innovator, der Ende letzten Jahres als Einsteigermodell auf den Markt kam, das sich auch für die Werbetechnik eignet. Es werden Schrägzahnstangenantriebe mit Servomotoren verwendet. Es ist in zwei Größen erhältlich – 1244 x 1346 mm und 2438 x 1524 mm – beide mit einem Portalabstand von 152 mm. Es kann Aluminium, Kunststoffe und Harthölzer schneiden und es besteht die Möglichkeit, einen Werkzeugwechsler hinzuzufügen, der bis zu drei Werkzeuge aufnehmen kann

Axyz stellte Anfang letzten Jahres außerdem eine aktualisierte Version seiner Trident-Serie vor, die eine höhere Automatisierung und Produktivität aufweist. Sie ist als vielseitige Maschine konzipiert und verfügt über eine Frässpindel mit tangentialen und oszillierenden Messereinheiten. Es gibt ein neues Messerwerkzeug, das schneller oszilliert, sodass es eine größere Auswahl an Medien verarbeiten kann.

Die amerikanische Marke Multicam hat eine breite Palette von CNC-Fräsmaschinen entwickelt, die jeweils unterschiedliche Funktionen und Schnittleistungen bieten, um für unterschiedliche Anwendungen geeignet zu sein. Dazu gehört die 7000-Serie, die in mehreren Größen erhältlich ist und einen Arbeitsbereich von 1,5 x 3 m bis 2,1 x 4,3 m mit 203 mm Abstand auf der Z-Achse bietet. Sie verwenden einen schrägverzahnten Zahnstangenantrieb auf der X- und Y-Achse und eine Kugelumlaufspindel auf der Z-Achse. Der Grundrahmen ist ein einteiliger geschweißter Stahlrahmen mit Gusseisenstützen für das Portal. Es verfügt über eine 13,3-PS-Spindel, diese kann jedoch auf eine 16-PS-Einheit aufgerüstet werden. Zu den optionalen Extras gehören ein automatischer Werkzeugwechsler und ein Registrierungskamerasystem sowie ein Doppelkopf und ein Tangentialmesser.

Das aus Australien stammende Unternehmen Tekcel stellt drei Serien von CNC-Fräsmaschinen her, beginnend mit der kompakten P2. Dieser verfügt über einen Tisch mit den Maßen 2490 x 1260 mm und kann Materialien mit einer Höhe von bis zu 110 mm aufnehmen. Es verfügt über eine 4-kW-Spindel und sollte für die meisten Werbetechnikarbeiten geeignet sein. Wie alle Tekcel-Maschinen ist sie mit einem automatischen Werkzeugregal ausgestattet, das bis zu zehn Werkzeuge aufnehmen kann, sodass die Maschine automatisch bestimmte Werkzeuge für einen Auftrag aufnehmen und bei Bedarf wechseln kann.

Tekcel stellt auch die M-Serie her, die eigentlich auf den Holzbearbeitungsmarkt ausgerichtet ist. Diese ist mit einer 9-kW-Spindel ausgestattet und kann bis zu 16 Werkzeuge aufnehmen. Es ist 1800 mm breit, kann aber zwischen 2500 und 3660 mm lang sein. Es verfügt über ein automatisiertes System zum Laden von Laken auf das Bett und zum Abschneiden von Teilen davon.

Die Enduro-Serie ist Tekcels Antwort für schwere Arbeitslasten, ebenfalls ausgestattet mit der 9-kW-Spindel. Es ist in sechs Größen von 2500 x 1540 mm bis 4100 x 2058 mm und mit einem Abstand von 140 bis 500 mm erhältlich. Der automatische Werkzeugständer bietet Platz für bis zu 18 Werkzeuge. Alle Tekcel-Maschinen verwenden einen Kugelumlaufspindelantrieb mit Servomotoren für alle Richtungen.

Mantech Machinery mit Sitz in den West Midlands im Vereinigten Königreich stellt eine Reihe verschiedener CNC-Fräsmaschinen her, darunter die Spartan-Einstiegsserie. Es gibt ihn in verschiedenen Größen, angefangen beim kleinsten Bett von 600 x 900 mm bis hin zu 2 x 3 m. Die einfachsten dieser Modelle verfügen über eine 2,2-kW-Spindel und verwenden Kugelumlaufspindelantriebe auf allen Achsen. Es gibt jedoch auch eine Version mit wesentlich höherer Spezifikation, die über einen automatischen Werkzeugwechsler an einer 9-kW-Spindel verfügt und mit einem schrägverzahnten Zahnstangenantrieb für die X- und Y-Bewegungen ausgestattet ist.

Mantech stellt außerdem die Spitzenklasse der Apollo-Serie her, die jetzt auch über einen automatischen Werkzeugwechsel verfügt. Es verwendet eine luftgekühlte 9-kW-Spindel mit einem Schrägzahnstangenantrieb für die X- und Y-Achse und eine verbesserte Staubabsaugeinheit. Der Apollo ist außerdem mit einer Touchscreen-Steuerung und Mantechs eigenem M-Tech-Bewegungssteuerungssystem sowie zusätzlichen Optionen wie einem Kamerasystem und einer oszillierenden Messereinheit ausgestattet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Preis natürlich immer wichtig ist, aber auch wenn eine Standardmaschine billiger sein kann, sollte ein guter Anbieter in der Lage sein, eine maßgeschneiderte Konfiguration zu erstellen, die Ihren Anforderungen besser entspricht. Darüber hinaus halten diese Maschinen lange, daher ist es wichtig, einen Lieferanten auszuwählen, mit dem Sie vertraut sind und der sich um die Wartung, alle erforderlichen Schulungen und die Beratung zu Werkzeugen für neue Anwendungen kümmern kann.