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CNC-Fräser: der Unterschied zwischen Schneidetischen und Fräsern und was ist verfügbar?

von Nessan Cleary | 21.06.2021
CNC-Fräser: der Unterschied zwischen Schneidetischen und Fräsern und was ist verfügbar?

Ein CNC-Router kann sowohl für Schilder- und Anzeigegrafiken als auch für die Expansion von Großformatdruckern in andere Industriemärkte nützlich sein.

Letzten Monat haben wir digitale Schneidetische behandelt und diesen Monat werden wir uns eine robustere Alternative ansehen, die CNC-Fräse, die besser geeignet ist für das schnelle Schneiden von dichten Materialien wie Holz, Kunststoff, Aluminiumverbundwerkstoffen und Weichmetallen sowie gewöhnlichen Substrate wie Acryl und Schaumstoffplatten. Dies sind alles gängige Materialien für alle, die mit Displaygrafiken zu tun haben, und viele Großformatbenutzer verwenden auch CNC-Router. Viele bieten mittlerweile auch Köpfe für verschiedene Messertypen an, um sie auch als Alternative zu einem Schneidetisch zu verwenden. 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. Als solche sind sie eine gute Option für alle, die ihren Horizont erweitern möchten.

Oberfräsen selbst gibt es schon seit langer Zeit und können nicht nur zum Durchschneiden von Materialien verwendet werden, sondern auch zum Schneiden von Nuten und anderen Formen in diese Substrate. Dies kann für gelegentliche Aufgaben manuell erfolgen, aber wenn Sie ein Volumen haben, sollten Sie sich die Automatisierung am besten ansehen, wo Computer Numerical Control oder CNC-Router ihre Stärken haben.

Bei der Auswahl eines CNC-Routers sind einige Dinge zu beachten. Erstens muss es einen soliden Rahmen haben, um jeglichen Vibrationen beim Schneiden entgegenzuwirken. Es sollte auch Vakuumpumpen haben, 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 Boards aufzunehmen, mit denen Sie in Zukunft arbeiten möchten. Ebenso wichtig ist die Höhe der Materialien und ob Sie an 3D-Objekten arbeiten oder nur flache Platten schneiden und wie viel Freiraum das Portal benötigt.

Ein weiterer Aspekt ist das Antriebssystem, das es den Schneidköpfen ermöglicht, sich entlang der X-, Y- und Z-Achse zu bewegen. Es gibt zwei Grundtypen. Kugelgewindetriebe verwenden eine lange genutete Schraube, die an jedem Ende befestigt ist, wobei die Mutter Kugellager verwendet, um sich entlang der Schraube zu bewegen. Sie sind in verschiedenen Qualitäten erhältlich, wobei die teureren genauer sind, obwohl diese ein sehr hohes Maß an Präzision bieten können. Der Nachteil besteht darin, dass je größer die Länge der Kugelumlaufspindel ist, desto größer die Gefahr ist, Ungenauigkeiten in das Uhrwerk einzubringen. Folglich wird dies am ehesten für die kürzere Z-Achse verwendet.

Bei einem Zahnstangen-Ritzel-System wird eine Zahnstange an den Seiten der Maschine verschraubt, während ein Zahnrad oder ein Ritzel am beweglichen Portal befestigt ist und die Zähne am Ritzel in die Nuten an 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 schraubenförmige Zahnstange, die sicherstellt, dass das Ritzel mehr als einen Zahn gleichzeitig im Eingriff hat. Im Allgemeinen sind die Schrägzahnstangenantriebe über längere Strecken besser und wartungsfreundlicher, da sie direkt mit dem Rahmen verschraubt sind, obwohl es wirklich von der Spezifikation des jeweiligen Antriebs abhängt. Unabhängig von der Art des Antriebs haben die meisten Anbieter inzwischen auf Servomotoren anstelle von Riemenantrieben umgestellt, um die Bewegung anzutreiben.

Typischerweise muss jedes Brett eine Reihe verschiedener Dinge haben, die geschnitten werden müssen, oder möglicherweise sogar verschiedene Jobs, die zusammengefügt wurden und für die möglicherweise unterschiedliche Werkzeuge erforderlich sind. Die meisten CNC-Maschinen sollten eine Möglichkeit haben, automatisch zwischen diesen Werkzeugen zu wechseln, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist. Dies kann ein Mehrkopf mit zwei oder drei kombinierten Köpfen zur Aufnahme verschiedener Werkzeugtypen sowie ein automatischer Werkzeugwechsler sein, der die Aufnahme weiterer Werkzeuge nach Bedarf ermöglicht. Selbstverständlich sollte auch eine gute Auswahl an Werkzeugen vorhanden sein, von Messern bis hin zu Fräsköpfen.

Darüber hinaus sollte es eine Art Staubabsaugung geben, die manchmal als Sonderausstattung angeboten wird. Trotzdem ist es wahrscheinlich eine gute Idee, die CNC-Fräser in einem separaten Raum unterzubringen, da sie zu Lärm und Staubentwicklung neigen, auch wenn sie mit einer Absaugung ausgestattet sind.

Was ist verfügbar?

Es gibt eine ganze Reihe verschiedener CNC-Router, von denen einige besser zum Signieren und Anzeigen von Grafiken geeignet sind als andere. Wir haben einige der gängigsten herausgesucht, aber dies ist keineswegs eine vollständige Liste.

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

Axyz mit Sitz in Kanada produziert verschiedene Arten von CNC-Fräsern, die auf fünf Hauptmarken verteilt sind und eine Reihe verschiedener Branchen abdecken. Darunter der Innovator, der Ende letzten Jahres als Einstiegsmodell auch für die Werbetechnik auf den Markt kam. Es verwendet schrägverzahnte Zahnstangenantriebe mit Servomotoren. Es ist in zwei Größen erhältlich – 1244 x 1346 mm und 2438 x 1524 mm – beide mit einem Portalabstand von 152 mm. Er kann Aluminium, Kunststoffe und Harthölzer schneiden und optional mit einem Werkzeugwechsler ausgestattet werden, der bis zu drei Werkzeuge aufnehmen kann

Axyz hat Anfang letzten Jahres auch eine aktualisierte Version seiner Trident-Serie vorgestellt, die eine größere Automatisierung und Produktivität erreicht hat. Sie ist als vielseitige Maschine konzipiert, die eine Frässpindel mit tangentialen und oszillierenden Messereinheiten umfasst. Es gibt ein neues Messerwerkzeug, das schneller oszilliert, sodass es eine größere Bandbreite an Medien verarbeiten kann.

Die amerikanische Marke Multicam hat eine breite Palette von CNC-Fräsen entwickelt, die jeweils unterschiedliche Funktionen und Schneidleistungen für unterschiedliche Anwendungen bieten. Dazu gehört die 7000er 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 gusseisernen Stützen für das Portal. Es wird mit einer 13,3 PS-Spindel geliefert, die jedoch auf eine 16-PS-Einheit aufgerüstet werden kann. Zu den Sonderausstattungen gehören ein automatischer Werkzeugwechsler und ein Registrierkamerasystem sowie ein Doppelkopf- und ein Tangentialmesser.

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

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

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

Mantech Machinery mit Sitz in den West Midlands in Großbritannien stellt eine Reihe verschiedener CNC-Fräser her, darunter die Spartan-Einstiegsserie. Diese gibt es in verschiedenen Größen, angefangen beim kleinsten 600 x 900 mm Bett bis hin zu 2 x 3 m. Die einfachsten dieser Modelle sind mit einer 2,2-kW-Spindel ausgestattet und verwenden Kugelgewindetriebe auf allen Achsen. Es gibt jedoch auch eine viel höher spezifizierte Version, die mit einem automatischen Werkzeugwechsler auf einer 9-kW-Spindel und einem schrägen Zahnstangenantrieb für die X- und Y-Bewegung ausgestattet ist.

Mantech stellt auch das Spitzenmodell der Apollo-Serie her, die jetzt auch über einen automatischen Werkzeugwechsel verfügt. Es verwendet eine luftgekühlte 9kW-Spindel mit schrägverzahntem Zahnstangenantrieb für die X- und Y-Achse und eine verbesserte Staubabsaugung. Der Apollo verfügt außerdem über eine Touchscreen-Steuerung und das Mantech-eigene M-Tech-Motion-Control-System sowie zusätzliche Optionen wie ein Kamerasystem und eine oszillierende Messereinheit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Preis immer wichtig ist, aber obwohl eine Standardmaschine billiger sein kann, sollte ein anständiger Lieferant 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, die erforderliche Schulung und die Beratung zu Werkzeugen für neue Anwendungen kümmert.

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