Il principio di base del bloccaggio a vuoto
Per prima cosa si rileva la normale pressione atmosferica all'interno e all'esterno del tavolo da vuoto
che trattiene circa 1 bar. Poi si posiziona un'attrezzatura (o un pezzo da lavorare) sulla superficie del
tavolo da vuoto e lo spazio libero rimanente e i fori vengono coperti con
tappetini di gomma. In questo modo, l'aria all'interno del tavolo da vuoto può essere aspirata con una pompa per vuoto
. Secondo la pompa per vuoto, la differenza di pressione tra l'interno e
l'esterno va da circa 100mbar a circa 950mbar, e lo strato limite è
quindi rappresentato dall'apparecchiatura (o pezzo da lavorare) che si trova sul tavolo da vuoto.
A titolo di esempio, si consideri una differenza di pressione di 500mbar. A seconda del metodo di tenuta
utilizzato con un tavolo da vuoto di 200 x 200 mm, il risultato sarebbe una pressione superficiale
di 200kp al massimo, con l'attrezzatura o il pezzo in lavorazione che copre completamente l'intera superficie del tavolo.
Poiché una delle cose più importanti nella preparazione meccanica è assicurare che l'apparecchiatura o il pezzo
non scivoli o si muova fuori posto, è logico che
si metta un tappetino o un qualche tipo di materiale tra l'apparecchiatura (pezzo) e la piastra del vuoto.
È inoltre opportuno assicurarsi che questo materiale sia impermeabile all'aria e che abbia un'elevata
resistenza all'attrito. A seconda del tipo di
filtrazione sottovuoto, sono disponibili diverse procedure che possono garantire una soluzione ottimale in base alle
esigenze specifiche.
Il tavolo a vuoto Grid(Raster) (serie RAL)
La superficie di un tavolo da vuoto a griglia (raster) è costituita esclusivamente da armature, che sono
collegate a pochi fori con la pompa del vuoto. Inserendo un cavo di gomma
nelle armature si può creare un confine limitato intorno ai fori. Questo
confine o campo limitato dovrebbe corrispondere all'area di lavoro desiderata. A questo punto è possibile posizionare il pezzo o l'apparecchiatura
e avviare il vuoto.
Vantaggi:
- Il pezzo o l'attrezzatura non devono necessariamente avere un fondo uniforme. In caso di notevoli irregolarità, il cavo di gomma può bilanciarne circa un millimetro. Per i compiti più difficili, sono disponibili anche cordoni di gomma rettangolari.
- Poiché il pezzo in lavorazione (attrezzatura) spinge il cavo di gomma nell'armatura, la sua parte inferiore poggia direttamente sulla superficie di alluminio del tavolo a vuoto, creando una precisione assoluta.
- Poiché il sistema rimane sigillato per tutta la durata dell'operazione, non si deve pretendere che la pompa del vuoto produca tanto lavoro. Sono sufficienti piccolissime produzioni di 80-95% di vuoto, quindi questa procedura diventa molto economica.
- Oscillazioni uniformi e strato privo di ritardi su tutta la parte inferiore del pezzo (attrezzatura).
Svantaggi:
Questa procedura può essere utilizzata solo se non si devono fresare aperture, perché se
non è sigillato, la forza di ritenzione diminuisce immediatamente.
Alternativa:
Un'ulteriore possibilità di utilizzare un tavolo a vuoto a griglia (raster) consiste nel produrre un tappetino adattatore
adatto al rispettivo pezzo (attrezzatura). Questo può essere prodotto in diversi
materiali, ad esempio: gomma dura, gomma e PVC morbido. Lo spessore dipende dalle
rispettive distanze e larghezze delle armature. Questo adattatore presenta aperture solo nei punti in cui
il pezzo (l'attrezzatura) deve essere tenuto, ed è sigillato nei punti in cui passa la fresatrice
.
Vantaggi:
- Le aperture non comportano perdite e quindi non rappresentano un problema.
- Massima forza di ritenzione con requisiti minimi per la pompa del vuoto.
- I pezzi (attrezzature) non richiedono una post-elaborazione, perché il loro intero contorno può essere lavorato con un approccio di base a tutto tondo.
- Nessun percorso deve rimanere in piedi.
- Il processo più adatto in una produzione in serie (batch) di pezzi più piccoli.
- Oscillazioni uniformi e strato privo di ritardi su tutta la parte inferiore del pezzo (attrezzatura).
Svantaggi:
La produzione di un tappetino adattatore è solo un costo e uno sforzo aggiuntivo, che vale la pena
solo in caso di produzione in serie. Tuttavia, il tappetino adattatore può essere
rapidamente realizzato con strumenti semplici, ad esempio un bisturi o una perforatrice, poiché non è
necessario seguire esattamente il contorno del pezzo (dell'apparecchiatura).
Tabella del vuoto con griglia di fori (raster) (serie SE)
In questo caso è presente una griglia di fori distribuiti a distanza relativamente ridotta su
tutta la superficie della piastra del vuoto. A volte questi fori vengono eseguiti come
combinazione tra un foro di saccatura con un grande diametro e un foro di compensazione con un
diametro relativamente piccolo. Questo ha il vantaggio che con l'aiuto di perni di registro
è possibile riposizionare correttamente il pezzo (l'apparecchiatura).
Svantaggiosamente, questa tecnologia funziona solo con il bloccaggio di pezzi (attrezzature) con pareti sottili o fragili
, poiché sopra i fori del sacco si ammaccano nel vuoto. Per
questi usi, si possono usare solo tavoli a vuoto con piccoli fori di aspirazione. Con un tavolo da vuoto a
griglia di fori (raster) all'inizio non si cerca nemmeno di sigillare completamente il tavolo,
ma si presume che dopo aver posizionato il pezzo (attrezzatura) sul tavolo da vuoto e aver coperto
la superficie rimanente, una certa quantità di fori rimarrà aperta. La pompa del vuoto
lavora in questo caso con un grande volume con una leggera pressione differenziale. Questo
principio di funzionamento consente di aprire durante la lavorazione fino a circa il 15% della superficie.
A causa dell'aumento della resistenza all'attrito, è possibile utilizzare un tappetino in gomma per fori, dove è richiesta una grande precisione
nella direzione Z, oppure un tappetino in gomma sinterizzata come alternativa economica per i casi
in cui è sufficiente un semplice taglio.
È ovvio che durante questo processo si può utilizzare anche un tappetino adattatore. Tuttavia, per
poter lavorare in modo del tutto analogo con un tavolo a vuoto a griglia (raster), è necessaria una pompa per vuoto con
alta pressione differenziale. Tuttavia, se questa pompa viene utilizzata anche per altre
tecniche di serraggio mediante un tappetino adattatore in collegamento con un tavolo a vuoto a griglia (raster)
di fori, deve disporre, come detto, di un grande volume di aspirazione. L'alta pressione e l'alto volume insieme
impongono tuttavia requisiti molto elevati alle prestazioni della pompa per vuoto
.
Vantaggi:
- Il serraggio più semplice con esigenze ridotte per la pompa del vuoto. I primi tentativi con un semplice aspirapolvere domestico sono molto significativi.
- La fresatura fino a un certo punto dell'intera superficie del morsetto è fattibile senza problemi. Questo funziona anche con l'uso di perni di arresto se si utilizza un tappetino di gomma per fori.
- Supporto del pezzo in lavorazione (attrezzatura) a superficie piena, con risparmio e basse vibrazioni.
- In caso di produzione in serie (batch), l'utilizzo di tappeti adattatori per coprire le aree libere è considerato un uso economico.
- La grande flessibilità è data dai perni di registro con il supporto dei pezzi (attrezzature).
Svantaggi:
- I pezzi piccoli (attrezzature) sono lavorabili economicamente solo se vengono mantenuti al di sopra dei percorsi.
- La pompa per vuoto ha un elevato fabbisogno energetico (min. 4kw/m²).
- Forza di ritenzione minore con perdite maggiori rispetto a una tavola a vuoto a griglia (raster).