Bygga CNC 5-axlig skumskärare, tankar och ideer.

[gunne]

Vi behöver på jobbet skära ut tätningar med komplexa former i ett skumplastmaterial. Tätningarna är i 10mm tjockt cellpolyeten, tänk lyxigare liggunderlag. Traditionellt har de varit stansade modell pepparkaksform vilket ju är billigt och bra. Nu har vi hittat på en komplexare form med lutande kanter som är mycket bättre, men såklart även mycket dyrare att tillverka. Vi har skurit den med 5-axlig vattenskärning och det funkar klockrent men är alldeles för dyrt pga dyr maskintid.

Jag har lite planer på att bygga en egen maskin som kan skära ut tätningarna. Det är i princip en 5-axlig cnc där skärhuvudet är någon slags värmenål/oscillerande kniv.

Överblick. XYZ-bord och tvåaxligt skärhuvud.

foamcut1.jpg

Närbild på skärhuvudet.

foamcut2.jpg

Att bygga själva bordet är ju inga problem och det finns det ju mängder av info om här på forumet. För att hålla materialet på plats tänkte jag mig ett vakumbord och en porösare offerskiva under det som ska skäras. Det är skärhuvudet jag är lite tveksam till...

En ide är att ha någon slags värmenål som smälter sig igenom materialet. Modell lödkolv med lång spets? Kanske inte funkar p.g.a. den smala spetsen som inte blir tillräckligt varm? Eller kanske en ihålig nål med värmetråd som går ned i spetsen och vänder?

En annan ide är att ha nån slags oscillerande kniv. Det funkar nog bra men det blir ju problem eftersom kniven har en utbredning i snittets riktning. Då måste ju kniven även vridas runt sin egen axel och det blir ändå knepigt vid innerhörn. Eller kan man ha nån slags oscillerande skärmakapär "utan" utbredning, typ abrasiv skärtnål? Som en liten rundfil som filar sig genom materialet.

Styrningen borde väl inte vara nåt problem? Mach3 och EMC2 har väl stöd för så 5-axligt?

[Meduza]

Fler ideer:

Laser?

Fräsa med en dremel som motor?
(jag menar, det verkar ju fungera att fräsa andra skumplaster)

Vibrerande abrasiv nål låter ju intressant men är det inte risk ad...

Alternativt... spänna upp plasten vertikalt och köra en klassisk skumskärare med värmetråd?

[gunne]

Laser. Hmmm Det kan kanske vara nåt. Nån som har nån aning om vilken effekt måste man ha ungefär? Inköpsställen?

Att skära med tråd har jag tänkt på. Två XY-bord på var sin sida om skumplasten. Men vi ska även ha hål i delen så det funkar tyvärr inte. Dessa tänkte jag i dagsläget antingen skära med samma "nål" eller stansa med en hålpipa på en luftcylinder.

Edit: Att jag inte tänkte på laser! Jag har ju till och med CADat en laserstråle!

[PeterH]

Är det alldeles självklart att maskintiden blir kortare med laser, värmenål eller oscillerande kniv? En maskin som kör vattenskärning måste väl kunna köras lika snabbt som en laser och med lasern finns väl risk för "brännskador" speciellt om man kör skumplast. Med kniv eller nål bör det ta mycket längre tid

[gunne]

Problemet är att vi ofta gör små serier och prototyper vilket kostar väldigt mkt per detalj. De 5-axliga vattenskärningsmaskinerna är äver väldigt stora vilket gör dem dyra i drift. Våra största beställningar är på 1000 detaljer. Tanken är att om vi har en egen maskin kan vi skippa att ha massa tätningar på lager utan tillverka lite mer "on demand" och justera våra tätningars form efter behov.

[Mizzarrogh]

Jo, frågan är väl också om det inte finns liknande risk för brännskador med heta trådar och annat pga avsmältning runt denna?

[Meduza]

Frågan är hur materialet reagerar på ett par watt 808nm laser, för i så fall skulle man kunna köra högeffekts diodlaser som går att få tag till rätt bra priser,
annars måste man gå på med CO2-lasrar som blir lite otympligare iom att du vill ha femaxligt och att dom måste ledas med speglar, fungerar inte med fiber...

Det finns begagnade moduler från Coherent (bra kvalitet) på 808nm att köpa på ebay för ett par hundra dollar på 40W 808nm eller dyl,
dessa kan man koppla en kortfiber rakt in i och sen ha en kollimatorlins i andra änden, då behöver du bara vrida en liten linsgrej
och kan ha lasern sittande ovanpå vagnen eller så, för minimal massa som dom sista två axlarna behöver röra på.

Alternativt en längre fiber och helt ha lasern sittande stationärt med bara en tunn fiberkabel som rör sig.

[gunne]

Laser ger ju heller inga motkrafter på portalen så man kan bygga hela maskinen klenare/billigare.

Jag har kollat runt lite på nätet nu när det gäller laser och det känns som ett tiotal Watt borde räcka.

Meduza, du verkar ju haj på det här. Orkar du möjligtvis länka till en sån artikel på ebay? Typ nåt sånt här? Det känns som att det blir rejält mycket billigare om det räcker med någon watt så kan kommer undan med en diodlaser.

[dar303]

Hej,

10W är nog att att ta i skulle jag säga! Med 10watt 10,6um så skär du glas eller smälter granit så 10mm skumplast går nog bra med en liten 2-4W 808nm laserdiod som är extremt enkel att montera och köra, ingen vattenkylning eller komplicerad optik.
Det man får tänka på med optiken är att du vill ha en smal stråle med låg divergens så att du får samma diameter på snittet i överkant som i underkant.

Du skulle ju kunna testa med en sån här:
http://global.ebay.com/24_W_808nm_Infra ... 45395/item

Funkar den inte för din applikation så kan du garanterat sälja den här på forumt till någon som vill skära papper/kartong/balsaträ med sin cnc.

Jag har en 16W Synrad CO2 som är fin men kräver lite plats, den är väl ca 40cm lång och väger några kilo.

Dom där 40W coherent FAP-modulerna som det pratades om tidigare är inte så enkla att använda. Man kan skära konservburkar med dom men det är en tunn linje med dioder så det är inget vidare att fokusera till en punkt, blir inte snyggt snitt för finlir tror jag.

[PeterH]

Vilka säkerhetsaspekter finns om man skulle köra en sån laser i en CNC? Måste maskinen byggas in? Måste man använda skyddsglasögon som effektivt skärmar av just 808nm? Skulle det funka med ett transparent lock som filtrerar bort 808nm? (finns det ens så stora glas till rimliga kostnader? Man har ju sett några laserskärare som i princip ser ut som gamla matrix-skrivare (en låda med glaslock). En annan fundering, underlaget? En laser har ju inget stopp så att säga så hur fungerar det när lasern väl har skurit genom materialet? Har sett lösningar med perforerad plåt (små hål) men vad finns under och hur hjälper hålen

Ni som kan detta kan väl beskriva principen för en laserskärare, hur linser placeras för att fixa divergensen och hur man undviker att lasern bränner bort hela underredet

[grym]

bara en dum tanke, om det gick bra med vattenskärning så kanska man kan annvända det det men med mindre tryck , provat med högtryckstvätt och fint munstycke?

[dar303]

Man bör nog bygga in den, 808nm reflekteras bra av många material och ögat har ingen blinkreflex vid den våglängden.

Som underlag har ofta man nåt som kallas "honeycomb aluminium":

Andra byggen har jag sett med bara plana aluskenor med mellanrum mellan eller bågfilsblad med tänderna uppåt:

(denna är ett hembygge på 250W och skär tunn stålplåt och detta funkar bra)

Under hålen har man oftast en plåtlåda med ett kraftigt rökgasutsug så man blir av med röken. Lasern tappar ju snabbt kraft och divergerar så den bränner inte hål i botten!

Principen för en laserskärare är en vanlig cnc-maskin med en laser istället för fräs och det finns många modeller där lasern eller arbetsytan flyttas.

Vilka säkerhetsaspekter finns om man skulle köra en sån laser i en CNC? Måste maskinen byggas in? Måste man använda skyddsglasögon som effektivt skärmar av just 808nm? Skulle det funka med ett transparent lock som filtrerar bort 808nm? (finns det ens så stora glas till rimliga kostnader? Man har ju sett några laserskärare som i princip ser ut som gamla matrix-skrivare (en låda med glaslock). En annan fundering, underlaget? En laser har ju inget stopp så att säga så hur fungerar det när lasern väl har skurit genom materialet? Har sett lösningar med perforerad plåt (små hål) men vad finns under och hur hjälper hålen

Ni som kan detta kan väl beskriva principen för en laserskärare, hur linser placeras för att fixa divergensen och hur man undviker att lasern bränner bort hela underredet

[Eson]

Skumskärare består normalt av två oberoende xy-bord som står upp med tråden mellan. Då har tråden 4 rörelsegrader och kan skära sådana vinklar du är ute efter.

tex:

[Uttis]

Fast det blir värre med hålet han ville ha. Vad används grejorna man ser i videon till, gjutformar och saker man plastar över typ vingar men mera?

[Eson]

Göra hål är bara att trä tråden igenom manuellt och sen ta bort den när det är klart.