CNC-Oberfräsen: der Unterschied zwischen Schneidtischen und Oberfräsen und was ist erhältlich?

Ein CNC-Router kann für Schilder- und Display-Grafiken nützlich sein und Großformatdruckern helfen, in andere industrielle Märkte zu expandieren.

Letzten Monat haben wir uns mit digitalen Schneidetischen beschäftigt und diesen Monat schauen wir uns eine leistungsfähigere Alternative an, den CNC-Router, der sich besser für das schnelle Schneiden von dichten Materialien wie Holz, Kunststoffen, Aluminiumverbundwerkstoffen und weichen Metallen sowie gängigen Substraten wie Acryl und Schaumstoffplatten eignet. Das sind alles Materialien, die jeder kennt, der mit Display-Grafiken zu tun hat, und viele Anwender von Großformaten verwenden ebenfalls CNC-Router. Viele von ihnen verfügen jetzt auch über Köpfe für verschiedene Messertypen, so dass sie auch als Alternative zu einem Schneidetisch verwendet werden können. Und da diese Maschinen extrem vielseitig sind, können sie auch für eine Reihe anderer Anwendungen wie die Herstellung von Möbeln oder Komponenten für andere Hersteller verwendet werden. Sie sind also eine gute Option für jeden, der seinen Horizont erweitern möchte.

Oberfräsen gibt es schon lange und sie können nicht nur zum Schneiden von Materialien verwendet werden, sondern auch zum Schneiden von Nuten und anderen Formen in diese Substrate. Bei gelegentlichen Aufträgen können Sie dies manuell erledigen, aber wenn Sie ein großes Volumen haben, sollten Sie sich für eine Automatisierung entscheiden, bei der Computer Numerical Control oder CNC-Router zum Einsatz kommen.

Bei der Auswahl eines CNC-Routers gibt es eine Reihe von Dingen zu beachten. Erstens muss das Gerät einen stabilen Rahmen haben, um Vibrationen beim Schneiden entgegenzuwirken. Er sollte auch 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 zu verarbeiten, die Sie in Zukunft bearbeiten möchten. Ebenso wichtig ist die Höhe des Materials und die Frage, ob Sie an 3D-Objekten arbeiten oder nur flache Platten schneiden und wie viel Freiraum das Portal daher benötigt.

Ein weiterer Aspekt 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 beiden Enden befestigt ist, wobei sich die Mutter mit Hilfe von Kugellagern entlang der Schraube bewegt. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, wobei die teureren Modelle eine höhere Genauigkeit aufweisen, obwohl sie ein sehr hohes Maß an Präzision bieten können. Der Nachteil ist, dass mit zunehmender Länge der Kugelumlaufspindel das Risiko einer Ungenauigkeit in der Bewegung steigt. Daher wird diese Spindel am ehesten für die kürzere Z-Achse verwendet.

Bei einem System mit Zahnstange und Ritzel ist eine Zahnstange an den Seiten der Maschine verschraubt, während ein Zahnrad oder Ritzel am beweglichen Portal befestigt ist 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, die so genannte Schrägzahnstange, die dafür sorgt, dass mehr als ein Zahn gleichzeitig in das Ritzel eingreift. Im Allgemeinen sind schraubenförmige Zahnstangenantriebe über längere Strecken besser und einfacher zu warten, da sie direkt mit dem Rahmen verschraubt sind, obwohl es wirklich darauf ankommt, wie ein bestimmter Antrieb spezifiziert wurde. Unabhängig von der Art des Antriebs sind die meisten Hersteller inzwischen dazu übergegangen, Servomotoren anstelle von Riemenantrieben für die Bewegung zu verwenden.

In der Regel gibt es auf einem bestimmten Brett eine Reihe verschiedener Teile, die geschnitten werden müssen, oder sogar verschiedene Aufträge, die zusammengelegt wurden und für die unterschiedliche Werkzeuge benötigt werden. 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 Multikopf mit zwei oder drei kombinierten Köpfen gehören, die verschiedene Arten von Werkzeugen aufnehmen können, sowie ein automatischer Werkzeugwechsler, der bei Bedarf weitere Werkzeuge aufnehmen kann. Es versteht sich von selbst, dass auch eine gute Auswahl an Werkzeugen, einschließlich Messern und Fräsköpfen, vorhanden sein sollte.

Außerdem sollte eine Art von Staubabsaugung vorhanden sein, die manchmal als Sonderausstattung 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-Fräsen, von denen sich einige besser für die Arbeit mit Schildern und Display-Grafiken eignen als andere. Wir haben einige der gängigsten herausgesucht, aber diese Liste ist keineswegs vollständig.

Das in Kanada ansässige Unternehmen Axyz stellt mehrere verschiedene Arten von CNC-Oberfräsen her, die sich auf fünf Hauptmarken verteilen und eine Reihe unterschiedlicher Branchen abdecken. Dazu gehört die Innovator, die Ende letzten Jahres als Einsteigermodell eingeführt wurde und auch für die Schilderherstellung geeignet ist. Er verwendet Zahnstangenantriebe mit Servomotoren. Er ist in zwei Größen erhältlich – 1244 x 1346 mm und 2438 x 1524 mm – beide mit einem Portalabstand von 152 mm. Sie kann Aluminium, Kunststoffe und Harthölzer schneiden und es besteht die Möglichkeit, einen Werkzeugwechsler hinzuzufügen, der bis zu drei Werkzeuge aufnehmen kann.

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

Die amerikanische Marke Multicam hat eine breite Palette von CNC-Fräsen entwickelt, die jeweils unterschiedliche Funktionen und Schnittleistungen für verschiedene Anwendungen bieten. Dazu gehört die Serie 7000, die in verschiedenen Größen erhältlich ist und einen Arbeitsbereich von 1,5 x 3 m bis zu 2,1 x 4,3 m mit 203 mm Spielraum auf der Z-Achse bietet. Sie verwenden einen schraubenförmigen Zahnstangenantrieb in der X- und Y-Achse und eine Kugelumlaufspindel in der Z-Achse. Der Grundrahmen ist ein einteiliger, geschweißter Stahlrahmen mit gusseisernen Stützen für die Gantry. Die Maschine wird mit einer 13,3-PS-Spindel geliefert, die jedoch auf eine 16-PS-Einheit aufgerüstet werden kann. Zu den optionalen Extras gehören ein automatischer Werkzeugwechsler und ein Registrierungskamerasystem sowie ein Doppelkopf und ein Tangentialmesser.

Das australische Unternehmen Tekcel stellt drei Serien von CNC-Fräsen her, angefangen mit der kompakten P2. Sie hat einen Tisch mit den Maßen 2490 x 1260 mm und kann Materialien bis zu einer Höhe von 110 mm bearbeiten. Sie verfügt über eine 4 kW-Spindel und sollte für die meisten Schilderherstellungsarbeiten geeignet sein. Wie alle Tekcel Maschinen ist sie mit einer automatischen Werkzeugablage ausgestattet, die bis zu zehn Werkzeuge aufnehmen kann, so dass die Maschine automatisch die für einen Auftrag vorgesehenen Werkzeuge aufnehmen und bei Bedarf wechseln kann.

Tekcel stellt auch die M-Serie her, die wirklich auf den Holzbearbeitungsmarkt ausgerichtet ist. Sie ist mit einer 9 kW-Spindel ausgestattet und kann bis zu 16 Werkzeuge aufnehmen. Sie ist 1800 mm breit, kann aber zwischen 2500 und 3660 mm lang sein. Er verfügt über ein automatisches System zum Laden von Platten auf das Bett und zum Abnehmen von Teilen.

Die Enduro-Serie ist die Antwort von Tekcel auf schwere Arbeitslasten und ebenfalls mit der 9 kW-Spindel ausgestattet. Sie ist in sechs Größen von 2500 x 1540 mm bis zu 4100 x 2058 mm und mit einem Freiraum von 140 bis 500 mm erhältlich. Das automatische Werkzeugregal kann bis zu 18 Werkzeuge aufnehmen. Alle Tekcel Maschinen verwenden einen Kugelumlaufspindelantrieb mit Servomotoren für alle Richtungen.

Mantech Machinery mit Sitz in den West Midlands in Großbritannien stellt eine Reihe verschiedener CNC-Fräsen her, darunter auch die Einsteigerserie Spartan. Diese gibt es in verschiedenen Größen, angefangen mit dem kleinsten Bett von 600 x 900 mm bis hin zu 2×3 m. Die einfachsten dieser Modelle sind mit einer 2,2 kW-Spindel ausgestattet und verwenden Kugelumlaufspindeln für alle Achsen. Es gibt jedoch auch eine wesentlich höher spezifizierte Version, die mit einem automatischen Werkzeugwechsler an einer 9-kW-Spindel und einem schraubenförmigen Zahnstangenantrieb für die X- und Y-Bewegungen ausgestattet ist.

Mantech stellt auch die Spitzenmodelle der Apollo-Serie her, die jetzt auch über einen automatischen Werkzeugwechsel verfügen. Sie verwendet eine luftgekühlte 9-kW-Spindel mit einem schraubenförmigen Zahnstangenantrieb für die X- und Y-Achse und eine verbesserte Staubabsaugung. Die Apollo ist außerdem mit einer Touchscreen-Steuerung und Mantechs eigenem M-Tech-Bewegungssteuerungssystem sowie zusätzlichen Optionen wie einem Kamerasystem und einer oszillierenden Messereinheit ausgestattet.

Es versteht sich von selbst, dass der Preis immer wichtig ist, aber auch wenn eine Standardmaschine billiger ist, sollte ein guter Anbieter in der Lage sein, eine maßgeschneiderte Konfiguration zu erstellen, die Ihren Bedürfnissen besser entspricht. Außerdem sind diese Maschinen sehr langlebig. Daher ist es wichtig, dass Sie sich für einen Anbieter entscheiden, mit dem Sie sich wohlfühlen, der sich um die Wartung und die notwendigen Schulungen kümmert und Sie bei der Werkzeugausstattung für neue Anwendungen berät.