Trang chủ » Ứng dụng » Bàn hút chân không cho máy CNC: Giải pháp gia công hiệu quả

Bàn hút chân không cho máy CNC: Giải pháp gia công hiệu quả

Bàn hút chân không cho máy CNC là giải pháp tối ưu giúp cố định phôi chắc chắn trong quá trình gia công, đảm bảo độ chính xác cao và giảm thiểu rung lắc. Với khả năng tạo lực hút mạnh, bàn hút chân không giúp tăng hiệu suất làm việc, rút ngắn thời gian gá đặt và phù hợp với nhiều loại vật liệu khác nhau như gỗ, nhựa, kim loại mỏng. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các xưởng sản xuất CNC hiện đại, nâng cao chất lượng thành phẩm và tối ưu hóa quy trình gia công.

Giới thiệu chung về bàn hút chân không cho máy CNC 

Những hạn chế của bàn hút chân không truyền thống

• Các bộ phận nhỏ không có đủ diện tích bề mặt để chân không giữ chúng
• Các bộ phận có vết cắt xuyên qua gây mất lực hút chân không
• Các bộ phận không phẳng không thể giữ được hoặc cần thêm thời gian thiết lập – thường là quá dài, đặc biệt là trong các trường hợp sản xuất số lượng ít hoặc sản xuất trong thời gian ngắn.

Bàn hút chân không CNC ra đời như thế nào?

Bàn hút chân không cho máy CNC là một giải pháp tiên tiến giúp cố định vật liệu chắc chắn trong quá trình gia công, đặc biệt hữu ích trong các ngành công nghiệp chế tạo gỗ, kim loại, nhựa và đá. Sử dụng lực hút chân không để giữ vật liệu, bàn hút giúp tối ưu hóa độ chính xác, giảm rung lắc và tăng hiệu suất làm việc của máy CNC.

Không giống như các hệ thống kẹp giữ truyền thống làm phức tạp và làm chậm quá trình gia công, bàn chân không cung cấp bề mặt phẳng, trong suốt để cố định phôi trong quá trình cắt, phay hoặc khắc, đồng thời mang đến sự chuyển đổi nhanh nhất giữa các công việc.

Cấu tạo của bàn hút chân không CNC

Bàn hút chân không CNC có cấu tạo gồm các thành phần chính như sau:

• Mặt bàn hút chân không: Thường làm từ nhôm hoặc vật liệu tổng hợp có độ bền cao, giúp giữ chặt phôi trong suốt quá trình gia công.
• Hệ thống rãnh hút chân không: Gồm các rãnh nhỏ được thiết kế khoa học để phân bổ lực hút đều khắp bề mặt.
• Bơm chân không: Cung cấp lực hút mạnh mẽ, loại bỏ không khí và tạo ra chân không, đảm bảo phôi không bị dịch chuyển.
• Van điều khiển khí: Giúp kiểm soát dòng khí, tối ưu hiệu suất hoạt động của bàn hút.
• Gioăng cao su: Được sử dụng để tạo độ kín giữa bàn hút và phôi gia công, giúp duy trì lực hút ổn định.
• Buồng chân không là một tấm ván đặc biệt nơi tạo ra chân không, đóng vai trò là bề mặt làm việc 
• Hệ thống đường ống kết nối máy bơm với khoang chứa
• Tấm thoát khí (tùy chọn) là tấm MDF xốp giúp phân tán chân không và bảo vệ khoang chứa khỏi các vết cắt sâu và lỗi gia công.

Bàn hút chân không CNC hoạt động như thế nào?

Nguyên lý chung

Bàn hút chân không hoạt động theo nguyên lý tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa không khí bên ngoài và bề mặt bàn hút. Khi máy bơm hút chân không hoạt động, không khí bên trong các rãnh hút sẽ bị loại bỏ, tạo thành một lực hút mạnh giúp giữ chặt phôi. Điều này giúp giảm thiểu rung lắc, tăng độ chính xác khi gia công.

Bàn chân không sử dụng lực hút để cố định vật liệu đang gia công trong khi thực hiện các tác vụ gia công CNC . Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một máy bơm chân không kết hợp với một bàn có rãnh hoặc lỗ trên bề mặt. Khi hệ thống chân không được bật, không khí được hút ra khỏi bàn, tạo ra áp suất âm giúp duy trì vật liệu ở vị trí phẳng và tĩnh. Bọt hoặc miếng đệm bịt ​​kín thường được sử dụng để chia một số khu vực nhất định hoặc bịt kín các vật liệu có hình dạng kỳ lạ trong các vùng được cung cấp yêu cầu bịt kín ống chân không. Kỹ thuật này loại bỏ các kẹp hoặc đồ gá tiêu chuẩn, nâng cao độ chính xác gia công và tăng tốc quá trình thiết lập.

Hệ thống bơm chân không

Hệ thống bơm chân không tạo ra áp suất âm, giữ vật liệu trên bề mặt bàn. Áp suất âm này được tạo ra bằng cách loại bỏ không khí qua bàn, giữ phôi trên bàn mà không cần kẹp hoặc đồ gá thông thường. Việc sử dụng miếng đệm hoặc bọt bịt kín cho phép hệ thống phù hợp với hình dạng không đều của phôi trong khi vẫn giữ được độ kín chân không và cho phép gia công chính xác và hiệu quả. 

Cơ chế kẹp chân không

Hệ thống kẹp chân không hoạt động ở áp suất âm để cố định các chi tiết gia công với độ chính xác và hiệu quả đáng kể.

Cách thức hoạt động của kẹp chân không : Bàn chân không sử dụng hệ thống bơm hoặc Venturi để tạo áp suất âm bên dưới phôi. Lực hút tạo ra tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt của vật liệu tiếp xúc với bàn và mức chân không đạt được. Các hệ thống tiên tiến có thể kết hợp nhiều vùng, cho phép kích hoạt có chọn lọc dựa trên kích thước phôi.

Vai trò của phớt và khoang chứa

Phớt (seal) và khoang chứa (plenum) là những thành phần quan trọng của một hệ thống giữ phôi đáng tin cậy và hiệu suất cao. Phớt phải tạo ra một lớp đệm kín khí để đảm bảo áp suất chân không không đổi trên bề mặt kẹp, điều này rất quan trọng để giữ chặt phôi. Việc bịt kín không đầy đủ sẽ dẫn đến rò rỉ và mất lực giữ, ảnh hưởng đến độ chính xác. Tương tự như vậy, khoang chứa quản lý việc phân bổ chân không đồng đều để tránh mất áp suất cục bộ. Thiết kế của nó thường rất quan trọng trong việc sửa đổi hệ thống cho các kích thước hoặc hình dạng phôi khác nhau. Nhìn chung, các yếu tố này cần được thiết kế tỉ mỉ để đạt được kết quả tốt nhất trong môi trường sản xuất đầy thách thức.

Các giải pháp chân không

Bảng ma trận lỗ

Những chiếc bàn này có lưới các lỗ cách đều nhau để chân không được áp dụng, tạo ra lực hút trên toàn bộ bề mặt. Chúng linh hoạt và phù hợp với nhiều hình dạng và kích thước phôi khác nhau.

Bảng lưới

Bàn lưới có hoa văn các rãnh giao nhau phân phối chân không đều qua các rãnh này, đảm bảo lực hút nhất quán. Chúng lý tưởng cho các phôi lớn.

Kẹp chân không

Hệ thống này chỉ bao gồm một số miếng đệm, có thể di chuyển và gắn vào khu vực làm việc của bạn. Được kết nối với một máy bơm chân không, những kẹp này giữ chặt vật gia công của bạn tại chỗ.

Lợi ích của việc sử dụng bàn hút chân không cho máy CNC là gì?

Bàn chân không CNC cung cấp một loạt các lợi ích trong sản xuất hiện đại. Đầu tiên, nó đảm bảo rằng phôi được giữ chính xác và đáng tin cậy ở đúng vị trí để gia công mà không cần kẹp, nếu không sẽ có nguy cơ làm hỏng phôi và nó cho phép loại bỏ các vật cản để gia công ở cả hai mặt. Thứ hai, hệ thống vượt trội về thời gian thiết lập, dẫn đến tốc độ làm việc được cải thiện bằng cách cung cấp khả năng tích hợp nhanh hơn vào các quy trình làm việc. Ngoài ra, việc phân bổ đều áp suất của bàn chân không giúp cải thiện độ chính xác trong quá trình gia công đối với các vật liệu mỏng hoặc dễ vỡ sẽ bị dịch chuyển dưới lực kẹp thông thường. Nhìn chung, khả năng của bàn chân không cải thiện năng suất sản xuất và kỹ thuật vì nó có thể chấp nhận mọi hình dạng và kích thước của phôi.

Độ chính xác và ổn định được nâng cao

Với máy CNC, lực hút trên phôi cho phép sử dụng hệ thống chân không để giữ vật thể. Lực hút phân bổ đồng đều đảm bảo tăng độ chính xác và ổn định trong quá trình gia công. Điều này cũng ngăn ngừa chuyển động hoặc rung động có thể làm hỏng chất lượng sản phẩm sau khi hoàn thiện. Ví dụ, hệ thống chân không có thể cung cấp lực lên tới 0,8 bar tùy thuộc vào vật liệu cần gia công và đối với hầu hết các trường hợp, 0,3 đến 0,8 bar là đủ. Duy trì độ ổn định được kiểm soát là cực kỳ quan trọng khi làm việc với các tấm mỏng, vật liệu linh hoạt hoặc tấm composite vì chúng có xu hướng bị cong vênh hoặc biến dạng với các hệ thống kẹp thông thường. 

Hơn nữa, việc sử dụng hệ thống chân không cho phép các thành phần chính của máy không bị cản trở, cho phép dung sai cực kỳ chặt chẽ +/- 0,001 inch, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của máy. Tính năng này đặc biệt hữu ích trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và tạo mẫu đòi hỏi độ chính xác.

Cải thiện diện tích sử dụng bề mặt

Sự ra đời của bàn hút chân không CNC đã cải thiện đáng kể việc sử dụng diện tích có sẵn trên bề mặt của các thành phần trong quá trình gia công. Vì không yêu cầu bất kỳ kẹp cơ học nào, toàn bộ bề mặt của phôi đều có thể gia công và do đó đạt được năng suất tối đa. Điều này có lợi khi xử lý các vật liệu lớn hơn hoặc có hình dạng kỳ lạ vì lực hút đồng đều có xu hướng phân bổ lực giữ trên toàn bộ bề mặt vật liệu. 

Về mặt kỹ thuật, bàn hút chân không có thể tạo ra áp suất giữ trong phạm vi từ 0,3 đến 0,8 bar, lý tưởng tùy thuộc vào kích thước và mật độ của vật liệu. Ngoài ra, một số bàn hút chân không đã có thể tách các khu vực hút, chỉ cố định các bộ phận cần thiết, tăng thêm hiệu quả vận hành và giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Điều này rất quan trọng trong các tình huống có độ chính xác cao, khi năng suất vật liệu và độ chính xác vận hành phải được cân bằng.

Bảo vệ phôi mà không gây hư hại

Việc tạo phôi mà không ép nó có thể dẫn đến hư hỏng, do đó tôi sẽ phụ thuộc vào lực giữ đều và đồng đều của bàn chân không CNC. Với phương pháp này, không có kẹp cơ học hoặc chốt nào tương tác trực tiếp với vật liệu, nghĩa là sẽ không có vết hằn hoặc biến dạng nào xảy ra. Độ nhạy và độ dày của vật liệu điều chỉnh áp suất hút, tôi sử dụng ở mức độ vừa phải để đảm bảo an toàn nhưng đồng thời vẫn nhẹ nhàng. Hơn nữa, tôi sử dụng các lỗ hút mô-đun giúp giảm thêm tác động tiêu cực lên các bộ phận mỏng manh của phôi bằng cách tập trung lực giữ chỉ ở một số khu vực nhất định. Phương pháp này duy trì trạng thái của vật liệu trong khi vẫn đạt được độ chính xác mà các hoạt động gia công đòi hỏi.

Giảm thời gian thiết lập và thời gian chết

Thiết lập hiệu quả là điều cần thiết cho năng suất. Bàn chân không đơn giản hóa quy trình của bạn mà không cần kẹp thủ công và điều chỉnh tốn thời gian.

Chỉ cần định vị phôi, kích hoạt chân không và bạn đã sẵn sàng với thiết lập cho phép tháo phôi dễ dàng và nhanh chóng, giúp tăng thời gian gia công và năng suất.

Giảm thiểu lãng phí

Không cần kẹp bên, bàn chân không cho phép bạn giảm thiểu lãng phí vật liệu, tiết kiệm đáng kể lượng nguyên liệu thô theo thời gian.

Có những loại bàn hút chân không nào?

Các loại bàn hút chân không hiện nay

Các loại bàn chân không này phù hợp với nhiều mục đích và quy trình gia công khác nhau và có thể được chia thành các loại sau:

Bàn hút chân không phân vùng tiêu chuẩn

Thích hợp cho công việc chế biến gỗ và làm việc với nhựa cũng như các vật liệu nhẹ khác, những chiếc bàn này có nhiều vùng hoạt động độc lập, cho phép kẹp chi tiết gia công một cách linh hoạt.

Bàn chân không lưu lượng cao

Thích hợp cho các vật liệu xốp, chẳng hạn như MDF hoặc Xốp, những chiếc bàn này được thiết kế để chịu được luồng khí mạnh, cho phép chúng đứng yên ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.

Bàn chân không một vùng

Phù hợp nhất với các phôi đơn giản và nhỏ, loại bàn chân không này thường được sử dụng trong các trường hợp đòi hỏi độ chính xác và tính nhất quán về áp suất chân không.

Bàn hút chân không từ tính

Phù hợp nhất với các tấm kim loại mỏng, loại bàn này sử dụng kết hợp kẹp từ tính cùng với chân không để tăng độ ổn định cho các vật liệu cần hỗ trợ thêm.

Bàn chân không tùy chỉnh

Được chế tạo để đáp ứng các chi tiết cụ thể của dự án, những chiếc bàn này có thể có nhiều kiểu rãnh, phớt hoặc thậm chí là cơ chế kẹp bổ sung khác nhau được thiết kế cho các nhiệm vụ chính xác.

Loại vật liệu, kích thước của phôi và lực gia công quyết định bàn chân không tối ưu.

Vật liệu nào có thể được phay bằng máy CNC có bàn chân không?

Bàn chân không có thể chứa nhiều loại vật liệu khác nhau cho máy CNC, bao gồm:

• Gỗ : Ván ép, MDF và gỗ cứng thường được sử dụng với bàn hút chân không
• Nhựa : Các vật liệu như acrylic, polycarbonate và PVC có thể được giữ chắc chắn
• Tấm kim loại: Nhôm, đồng thau, thép: Nếu máy CNC của bạn có thể xử lý được thì bàn chân không sẽ giữ nguyên nó
• Vật liệu tổng hợp : Các vật liệu như sợi carbon và sợi thủy tinh hoạt động tốt
• Bọt : Bọt mật độ cao và tấm cách nhiệt cũng có thể được hỗ trợ an toàn

Những vật liệu này thường phẳng và trơn, đảm bảo độ kín chân không mạnh. Có thể sử dụng các vật liệu khác miễn là chúng không quá xốp hoặc không có lỗ lớn có thể làm giảm độ kín chân không.

Sự bất tiện khi sử dụng bàn hút chân không với máy CNC của bạn

Ngoài khoản đầu tư ban đầu , bàn hút chân không có rất ít nhược điểm.

Khả năng tương thích vật liệu hạn chế

Bàn chân không thường phù hợp nhất với các vật liệu phẳng và trơn. Chúng có thể không hoạt động tốt với các vật liệu có bề mặt không bằng phẳng hoặc hình dạng không đều. May mắn thay, máy định tuyến CNC thường xử lý các phôi phẳng.

Xử lý các bộ phận nhỏ

Các mẫu bàn hút chân không giá rẻ hoặc cấp thấp có thể gặp khó khăn khi xử lý các chi tiết nhỏ do diện tích bề mặt mà máy hút chân không có thể kẹp hạn chế.

Tiếng ồn 

Mặc dù gia công CNC vốn đã gây ra tiếng ồn, nhưng việc lắp thêm bàn hút chân không có thể làm tăng tiếng ồn trong xưởng của bạn.

Cân nhắc về chi phí

Mức giá có thể dao động từ vài triệu đồng đến vài chục triệu đồng, tùy thuộc vào các yếu tố như kích thước, tính năng và thương hiệu.

Kích thước của bề mặt làm việc

Bàn chân không lớn hơn thường có giá cao hơn do yêu cầu về vật liệu và sản xuất tăng lên. Hãy cân nhắc kích thước cần thiết cho các phôi cụ thể của bạn và chọn bàn chân không phù hợp.

Tính năng và phụ kiện

• Máy bơm chân không : Chất lượng và công suất của máy bơm chân không là yếu tố chính quyết định giá cả, máy bơm hiệu suất cao có giá cao hơn.
• Khả năng phân vùng: Bàn hút chân không có khả năng phân vùng tiên tiến, cho phép kiểm soát khu vực hút chân không có chọn lọc, thường có giá cao hơn do thiết kế và chức năng được cải tiến.
• Hệ thống điều khiển và đồng hồ đo chân không: Hệ thống điều khiển và đồng hồ đo chân không tích hợp hoặc tiên tiến để theo dõi và điều chỉnh áp suất chân không có thể làm tăng tổng chi phí.
• Phụ kiện và tính năng bổ sung: Các phụ kiện bổ sung như bộ lọc, bộ chuyển đổi, ống và phụ kiện chất lượng cao có thể làm tăng giá chung .
• Chất liệu và chất lượng xây dựng: Bàn làm từ vật liệu cao cấp như nhôm hoặc tấm HPL, có bề mặt hoàn thiện chất lượng cao và dung sai độ phẳng chặt chẽ sẽ đắt hơn.

Thương hiệu và chất lượng

Các thương hiệu uy tín thường có giá cao hơn do danh tiếng về chất lượng và độ tin cậy. Nếu bạn chỉ tò mò về cách hoạt động của bàn hút chân không, đầu tư vào một thương hiệu nổi tiếng hơn có thể không hữu ích, nhưng nếu bạn nghiêm túc muốn cải thiện quy trình sản xuất của mình, đầu tư vào một bàn hút chân không bền, chất lượng cao là điều cần thiết .

Tóm lại, bàn chân không nâng cao cả độ chính xác và năng suất trong gia công CNC. Ưu điểm của chúng vượt xa các ưu điểm về mặt kỹ thuật—chúng là công cụ nâng cao năng suất và góp phần tạo nên quy trình làm việc mượt mà hơn và kết quả tổng thể tốt hơn.

Kết luận

Bàn hút chân không cho máy CNC là một giải pháp hiệu quả giúp cố định phôi, nâng cao độ chính xác và tăng năng suất gia công. Việc lựa chọn bàn hút phù hợp với nhu cầu sản xuất sẽ giúp tối ưu hiệu suất làm việc của máy CNC và mang lại lợi ích kinh tế lâu dài.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn đầy đủ thông tin về bàn hút chân không CNC. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp cố định phôi hiệu quả, hãy cân nhắc đầu tư vào bàn hút chân không ngay hôm nay.

Tham khảo bài viết khác: Sấy chân không