Een CNC-router kan van pas komen voor reclameborden en displayafbeeldingen en kan breedformaatprinters helpen om uit te breiden naar andere industriële markten.
Vorige maand bespraken we digitale snijtafels en deze maand kijken we naar een zwaarder alternatief, de CNC-frees, die beter geschikt is voor het snel snijden van dichte materialen zoals hout, kunststof, aluminium composieten en zachte metalen, maar ook gewone substraten zoals acryl en schuimplaat. Dit zijn allemaal veelgebruikte materialen voor iedereen die zich bezighoudt met display graphics en veel gebruikers van grootformaat frezen gebruiken ook CNC-frezen. Veel van deze machines bevatten nu ook koppen voor verschillende soorten messen, zodat ze ook kunnen worden gebruikt als alternatief voor een snijtafel. En omdat deze machines zeer veelzijdig zijn, kunnen ze ook worden gebruikt voor een aantal andere toepassingen, zoals het maken van meubels of onderdelen voor andere fabrikanten. Ze zijn dus een goede optie voor iedereen die zijn horizon wil verbreden.
Frezen zelf bestaan al heel lang en kunnen niet alleen worden gebruikt om dwars door materialen heen te zagen, maar ook om groeven en andere vormen in die substraten te snijden. Dit kan af en toe handmatig worden gedaan, maar als je een bepaald volume hebt, kun je het beste naar automatisering kijken, en dat is waar CNC-frezen of Computer Numerical Control van pas komt.
Er zijn een aantal dingen waar je rekening mee moet houden bij het kiezen van een CNC frees. Ten eerste moet hij een stevig frame hebben om trillingen van het snijden tegen te gaan. Het moet ook vacuümpompen hebben die het bed bedekken om het materiaal op zijn plaats te houden tijdens het snijden. De tafel moet klein genoeg zijn om in de door jou gekozen ruimte te passen, maar groot genoeg om alle planken aan te kunnen waar je in de toekomst mee wilt werken. Even belangrijk is de hoogte van de materialen en of je al dan niet werkt aan 3D-onderdelen of gewoon vlakke panelen snijdt en dus de hoeveelheid speling die het portaal nodig heeft.
Een andere overweging is het aandrijfsysteem waarmee de snijkoppen langs de X-, Y- en Z-as kunnen bewegen. Er zijn twee basistypes. Kogelomloopspindels gebruiken een lange schroef met groeven, die aan beide uiteinden vastzit, waarbij de moer kogellagers gebruikt om langs de schroef te bewegen. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten. De duurdere zijn nauwkeuriger, maar deze kunnen een zeer hoge precisie bieden. Het nadeel is dat hoe langer de kogelomloopspil is, hoe groter het risico op onnauwkeurigheid in de beweging. Daarom wordt deze meestal gebruikt voor de kortere Z-as.
Bij een tandheugelsysteem wordt een tandheugel aan de zijkanten van de machine vastgeschroefd, terwijl een tandwiel of rondsel aan het beweegbare portaal wordt bevestigd en de tanden van het rondsel in de groeven van de tandheugel vallen. In sommige gevallen is de tandheugel recht, maar het is gebruikelijker om een variatie te gebruiken waarbij de groeven in de tandheugel onder een hoek staan, een zogenaamde tandheugel met een schuine vertanding, die ervoor zorgt dat er meer dan één tand tegelijk in het rondsel grijpt. Over het algemeen zijn de heugelaandrijvingen beter over langere afstanden en gemakkelijker te onderhouden omdat ze direct aan het frame zijn vastgeschroefd, hoewel het echt afhangt van hoe een bepaalde aandrijving is gespecificeerd. Ongeacht het type aandrijving zijn de meeste leveranciers nu overgeschakeld op servomotoren in plaats van riemaandrijvingen om de beweging aan te drijven.
Een bepaalde printplaat heeft meestal een aantal verschillende dingen die gesneden moeten worden, of misschien zelfs verschillende opdrachten die samengevoegd zijn en waarvoor verschillende gereedschappen nodig kunnen zijn. De meeste CNC machines moeten een manier hebben om automatisch tussen deze gereedschappen te schakelen zonder dat er handmatige tussenkomst nodig is. Dit kan een meerkopsmachine zijn met twee of drie gecombineerde koppen voor verschillende soorten gereedschap, maar ook een automatische gereedschapswisselaar om indien nodig andere gereedschappen te pakken. Het spreekt voor zich dat er ook een goed assortiment gereedschap moet zijn, inclusief messen en freeskoppen.
Bovendien moet er een soort stofafzuigsysteem zijn, dat soms als optie wordt aangeboden. Desondanks is het waarschijnlijk een goed idee om de CNC frees in een aparte ruimte onder te brengen, omdat ze vaak lawaaierig zijn en veel stof produceren, zelfs als ze zijn uitgerust met een afzuigsysteem.
Wat is er beschikbaar?
Er zijn heel wat verschillende CNC bovenfrezen beschikbaar, waarvan sommige beter geschikt zijn voor sign en display graphics werk dan andere. We hebben een aantal van de meest voorkomende uitgekozen, maar dit is zeker geen volledige lijst.
AXYZ introduceerde deze Innovator CNC bovenfrees vorig jaar.
Afbeelding credit: AXYZ.
Axyz, dat gevestigd is in Canada, produceert verschillende soorten CNC bovenfrezen verdeeld over vijf hoofdmerken die een reeks verschillende industrieën bestrijken. Hiertoe behoort de Innovator, die eind vorig jaar werd gelanceerd als instapmodel dat ook geschikt is voor het maken van borden. Het maakt gebruik van heugelaandrijvingen met servomotoren. De Innovator is verkrijgbaar in twee maten – 1244 x 1346 mm en 2438 x 1524 mm – beide met een doorrijhoogte van 152 mm. Hij kan aluminium, kunststof en hardhout snijden en er is een optie om een gereedschapswisselaar toe te voegen die tot drie gereedschappen kan bevatten.
Axyz introduceerde eerder vorig jaar ook een bijgewerkte versie van de Trident serie, die verder geautomatiseerd en productiever is geworden. De machine is ontworpen als een veelzijdige machine met een freesspindel met tangentiële en oscillerende mesunits. Er is een nieuw mesgereedschap dat sneller oscilleert zodat het een breder scala aan media kan verwerken.
Het Amerikaanse merk Multicam heeft een breed assortiment CNC-frezen ontwikkeld, elk met verschillende functies en snijkracht voor verschillende toepassingen. De 7000 serie is verkrijgbaar in verschillende maten en biedt een werkgebied van 1,5 x 3 m tot 2,1 x 4,3 m met 203 mm speling op de Z-as. Ze gebruiken een tandheugelaandrijving op de X- en Y-as en een kogelomloopspil op de Z-as. Het basisframe is een gelast stalen frame uit één stuk met gietijzeren steunen voor het portaal. Het wordt geleverd met een 13,3 pk spindel, maar deze kan worden opgewaardeerd naar een 16 pk eenheid. Tot de optionele extra’s behoren een automatische gereedschapswisselaar en een registratiecamerasysteem, evenals een dubbele kop en een tangentieel mes.
Tekcel, afkomstig uit Australië, maakt drie series CNC bovenfrezen, te beginnen met de compacte P2. Deze heeft een tafel van 2490 x 1260 mm en is geschikt voor materialen tot 110 mm hoog. De machine heeft een 4kW spindel en zou geschikt moeten zijn voor de meeste signmakersklussen. Net als alle Tekcel machines is hij uitgerust met een automatisch gereedschapsrek dat tot tien gereedschappen kan bevatten, zodat de machine automatisch de gereedschappen kan pakken die nodig zijn voor een taak en indien nodig van gereedschap kan wisselen.
Tekcel maakt ook de M-serie, die echt gericht is op de houtbewerkingsmarkt. Deze wordt geleverd met een 9kW spindel en kan tot 16 gereedschappen bevatten. Hij is 1800 mm breed, maar je kunt kiezen tussen 2500 en 3660 mm lang. Hij heeft een geautomatiseerd systeem voor het laden van platen op – en afzagen van – het bed.
De Enduro serie is Tekcel’s antwoord voor zware werklasten, ook uitgerust met de 9kW spindel. Hij is leverbaar in zes maten van 2500 x 1540 mm tot 4100 x 2058 mm en met een vrije ruimte van 140 tot 500 mm. Het automatische gereedschapsrek kan tot 18 gereedschappen bevatten. Alle Tekcel machines gebruiken een kogelomloopspilaandrijving met servomotoren voor alle richtingen.
Mantech Machinery, gevestigd in de West Midlands in het Verenigd Koninkrijk, maakt een aantal verschillende CNC bovenfrezen, waaronder de Spartan serie op instapniveau. Deze wordt geleverd in verschillende maten, beginnend met het kleinste bed van 600 x 900 mm tot 2x3m. De meest eenvoudige modellen hebben een spindel van 2,2 kW en maken gebruik van kogelomloopspindels op alle assen. Er is echter ook een veel duurdere versie met een automatische gereedschapwisselaar op een 9kW spindel en een tandheugelaandrijving op de X- en Y-bewegingen.
Mantech maakt ook de Apollo serie, het topmodel, die nu ook beschikt over automatische gereedschapswisseling. Deze maakt gebruik van een 9kW luchtgekoelde spindel met een helical rack aandrijving voor de X- en Y-as en een verbeterde stofafzuiging. De Apollo wordt ook geleverd met een touchscreen bediening en Mantech’s eigen M-Tech motion control systeem plus extra opties zoals een camerasysteem en een oscillerende messeneenheid.
Tot slot spreekt het voor zich dat de prijs altijd belangrijk is, maar hoewel een standaardmachine goedkoper kan zijn, zou een goede leverancier in staat moeten zijn om een configuratie op maat te maken die beter aan je behoeften voldoet. Bovendien gaan deze machines lang mee, dus het is essentieel om een leverancier te kiezen waar je je goed bij voelt, die kan zorgen voor het onderhoud, eventueel noodzakelijke training en advies kan geven over gereedschap voor nieuwe toepassingen.