Формат файлов: КОМПАС-3D, AutoCAD, cdw,dwg
Кол-во чертежей: 11

Модернизация вакуумного ленточного пресса

Дипломный проект

Скачать:

Прессы пластического формования предназначаются для изготовления изделий из пластичной глиняной массы, требуемой формы и размеров. Вакуумлентпресс используется на заводе для выпуска сифонных заготовок. Хотя эти прессы предназначены для обработки тонких керамических масс, они удовлетворительно работают и на пластичных шамотных массах.

Для работы ленточных прессов характерным является то, что глиняная масса в процессе переработки обогащается воздухом. Он проникает в массу не только во время продвижения ее в прессе, но и другими путями. До 2,5% растворенного воздуха содержится в почвенной воде. Перемешивание массы в смесителях также связано с дополнительным захватом и запрессовкой воздуха. Часть воздуха находится в комьях глиняной массы и при неудовлетворительном замесе он не в состоянии выйти на поверхность и поступает также в пресс. В общем, в выходящем брусе может оказаться до 10% воздуха, который резко ухудшает качество получаемой ленты. Для восстановления ценных свойств массы прибегают к процессу обезвоздушивания (деаэрации) массы.

Вакуумирование массы позволяет: повысить плотность и пластичность формуемой массы, уменьшить деформацию резательной проволоки, изделия получаются с острыми краями, повысить прочность, пластичность и однородность обжигаемых изделий.

В дипломном проекте проведена модернизация вакуумлентпресса; модернизация питательного вальца, замена отражательного валка отражательным скребком, изменение угла наклона перфорированной решетки, изменение быстроходной ступени редуктора, установка звукоизолирующего кожуха на редуктор привода.

В результате модернизации сокращается время на проведение ремонта, облегчается обслуживание и ремонт пресса.

В конструкторской части проекта произведен: кинематический и силовой расчет привода, расчет зубьев цилиндрических колес на выносливость при изгибе, расчет валов редуктора, проверочный расчет подшипников, обоснование основных технических характеристик пресса.

В технико – экономическом обосновании проекта произведен расчет изменения затрат на ремонт, продолжительность и трудоемкость ремонта, расчет заработной платы рабочих. Смета затрат на ремонт составила 76179,6 руб. при балансовой стоимости 188810,00 руб. Смета затрат на ремонт до модернизации составляла 113551,42 руб.

В разделе «Безопасность жизнедеятельности» предусмотрены технологические и организационные мероприятия, исключающие или сводящие к минимуму несчастные случаи и чрезвычайные ситуации. Обеспечиваются оптимальные условия труда. Так же в проекте произведен расчет местной вытяжной вентиляции.

Список чертежей:

Вакуумный ленточный пресс до модернизации

Вакуумный ленточный пресс (модернизация)

Воронка загрузочная

Кожух звукоизолирующий

Шнековый вал в сборе

Валец питательный модернизированный

Быстроходный вал

Зубчатое колесо

Скребок отражательный

Техническая характеристика

Производительность - 10т/час

Диаметр прессующего винта – 445 мм

Мощность электродвигателя - 55 кВт

Габаритные размеры (без привода): длина 3700 мм., ширина 950 мм., высота 950mm.

Масса (без привода) - 4200 кг.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1Краткое описание технологического процесса

1.2 Технологическая схема

1.3 Технологическая характеристика оборудования

1.4 Литературный и патентный обзор

2 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исходные данные для проектирования

3.2 Расчет основных параметров

3.2.1Расчет производительности пресса

3.2.2Расчет мощности электродвигателя

3.3 Кинематический и силовой расчет привода

3.3.1Расчет параметров редуктора

3.3.2 Расчет зубчатой передачи быстроходной ступени

3.3.3 Проверка зубьев шестерни и колеса на прочность

3.4 Расчет быстроходного вала редуктора на прочность

3.5 Расчет промежуточного вала редуктора на прочность

3.6 Расчет шпоночных соединений

3.7 Расчет подшипников качения

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

4.1 Расчет технико-экономических показателей технической модернизации на участке производства

4.2 Расчет проектно-производственных мощностей и проектного объема производства

4.3 Смета затрат на капитальный ремонт вакуумлентпресса

4.3.1 Периодичность и трудоёмкость ремонта.

4.3.2 Расчёт численности ремонтных рабочих

4.3.3 Создание ремонтной бригады

4.4 Расчёт фонда заработной платы (ФЗП)

4.5 Затраты на разборочно - сборочные работы до и после модернизации

4.6 Расчет стоимости запасных частей для ремонта до и после модернизации

4.7 Смета затрат на капитальный ремонт вакуумлентпресса

4.7.1 Расчет затрат на модернизацию

4.7.2 Обоснование объёмов производства товарной продукции

4.8 Расчет затрат на производство продукции

4.9 Основные технико-экономические показатели проекта

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Обеспечение безопасности работающих

5.1.1 Характеристика условий труда

5.2 Обеспечение безопасности труда

5.2.1 Мероприятия по электробезопасности

5.2.2 Пожарная безопасность

Доброго дня мозгоремесленники ! Понадобился как-то нашей команде стол вакуумной формовки для создания разнообразных самоделок , но в продаже крупногабаритного стола не оказалось. Недолго думая мы сделали его сами своими руками !

Шаг 1: Коробка стола

Вакуумный стол это, по сути, полая коробка с множеством небольших отверстий, через которые откачивается воздух из рабочего пространства. Для создания этой коробки мы выбрали МДФ, но подойдет любой прочный листовой материал. Итак, из МДФ создаем короб стола и в лицевой панели сверлим маленькие отверстия, можно на станке, а можно как мы обычной мозгодрелью .

К коробу крепим ножки, и устанавливаем перегородки с большими отверстиями, около 7.5см. Эти перегородки будут держать плоскость стола, и не будут позволять ей прогибаться.

Шаг 2: Источник тепла

Изначально мы планировали использовать нихромовую проволоку в качестве нагревателя, но это достаточно дорого, да и труднодоступно. Поэтому мы остановились на галогеновых лампах GU10, которые дают мало света, но вот тепла дают достаточно.

В металлическом листе высверливаем отверстия под керамические патроны ламп и устанавливаем эти патроны. Далее для простоты монтажа цепи, чтобы уменьшить количество пайки, создаем из печатных плат токопроводящие дорожки, монтируем их, а уже дорожки спаиваем в цепь. Для этой панели с лампами из МДФ делаем короб со съемной мозгокрышкой для обслуживания, и соответственно помещаем световую панель в этот короб.

Шаг 3: Управление

Выбранный нами вариант источника тепла позволяет нагревать не только весь стол, но и если нужно, только некоторые его участки при формовании небольших поделок. Конечно подключение ламп при этом становиться более сложным.

Блок управления столом состоит из нескольких элементов:

• Передняя панель на которой установлены буквенно-цифровой ЖК-дисплей, светодиодная индикация каждого нагревательного ряда, ключ включения стола, кнопка аварийной остановки работы стола, и включатели режимов работы стола.
• Плата микроконтроллера ATmega644, который работает с прошивкой, написанной на С. К этой плате подключаются датчик температуры в столе, датчик давления, ЖК-дисплей, включатели режимов с передней панели, а также реле управления мощностью нагревателей (линиями лампочек).
• Плата контроллера переменного тока, которая синхронизирует сигнал от микроконтроллера, симистор и линию переменного тока.
• Плата с реле, которая состоит из 6-ти электромеханических реле, управляемых микроконтроллером. Одна из реле включает вентилятор, а остальные линии нагревателей.
• Плата реле нейтрали, которая состоит из 7 реле, управляемых микроконтроллером и подключающие линии нагревателей к нейтральному проводу, а также датчик температуры в пространстве стола.
• Симистор, состящий из двух оптоизолированных тиристорных твердотельных реле, рассчитанный на 20А, 240В, который регулирует вентилятор и нагрев пространства стола.

Шаг 4: Установка опор

На наш короб стола поделки , а он, кстати, размером 600х900мм, монтируем опоры для панели нагревателей и устанавливаем саму панель с лампами. Так же делаем рамку для пластика и вставляем ее в опоры на подшипники, места соединения короба стола и рамки уплотняем изоляционной пористой лентой.

Шаг 5: Вакуумный вентилятор

К нижней стороне короба мозгостола крепим источник вакуума, попросту вентилятор. Для своего вакуумного вентилятора мы сделали дополнительную пластину из МДФ и с ее помощью, а так же с помощью неопреновых прокладок, установили его.

Шаг 6: Окончательная сборка и тестирование

На заключительном этапе подсоединяем все элементы, проверяем все ли правильно установлено и переходим к тестированию. В рамку вставляем лист пластика для формования, включаем стол и формуем!

А вот как функционирует наш стол:

Удачных самоделок и надеюсь, наше руководство поможет вам в этом!

Вакуумные прессы применяются чаще всего на мебельных производствах, а также других видах предприятий, на которых производится продукция, состоящая из древесных плит. Иногда такие устройства применяют и для придания рельефности материалам, а также для формирования изделий.

Как устроено оборудование

Вакуумный пресс для фасадов имеет такие составляющие:

• рама, которая является несущей и имеет разборный тип
• рабочий стол, тоже являющийся несущим. На столе установлена особая рама прижимного типа
• вакуумная пневматическая рабочая система. Без нее невозможно реализовать весь технологический процесс
• каретка откатного типа. Она оборудована нагревательными устройствами электрического типа. Вакуумный пресс работает при помощи автоматического управления, следовательно, выполнение работы на этом оборудовании не требует привлечения ручного труда. Вполне достаточно нескольких операторов, занимающихся обслуживанием и запуском установки.

Виды

Сегодня существует несколько модификаций вакуумных прессов. Они отличаются автоматизацией и количеством дополнительных опций, присутствующих на том или ином устройстве.

Пресс может быть:

• автоматический. В таком прессе вся работа выполняется без участия оператора в
• полуавтоматический. В таких устройствах открывание дверцы установки, нажатие кнопок запуска ее в работу, затем выключение и извлечение заготовки осуществляется самим оператором. Оператор должен следить и за процессом работы установки
• мембранный. В таком прессе осуществляется оклеивание поверхности пленкой или шпоном. Для этого в термоустойчивую мембрану помещают материал, на который предварительно наносится клей. Потом мембрана прогревается, а вакуумный насос откачивает воздух из мембраны. Вследствие этого в ней формируется давление отрицательного типа. В таких условиях пленка или шпон прочно приклеиваются на материал
• безмембранный. Такой пресс используют для приклеивания более толстых покрытий. Для тонких пленок этот вариант не подойдет.

Сегодня мембранно-вакуумный пресс применяется все чаще, в сравнении с оборудованием старого образца. Такая популярность обусловлена тем, что времени на обработку материала при помощи вакуумного пресса тратится намного меньше, но качество готового изделия не уменьшается, а наоборот повышается.

Также прессы могут быть: Виды вакуумного прессовального оборудования:

• вакуумный сублимационный пресс
• 3d вакуумный сублимационный пресс
• пресс вакуумная сушильная камера.

Вакуумные пресса характеризуются высоким уровнем производительности. Оборудование имеет довольно высокую стоимость вследствие того, что на нем обрабатывают заготовки крупных габаритов.

3d вакуумные сублимационные прессы являются универсальными электро-механическими устройствами. Они нужны для того, чтобы создавать сувенирную продукцию. В них наносят изображения на предметы правильной и неправильной формы. Наиболее востребовано такое оборудование при нанесение разных изображений на керамические, тканевые, и прочие изделия. Современное производство использует такие прессы для украшения декоративных камней, рисунках на защитных крышках сотовых телефонов, на кристаллах, пазлах.

В вакуумном сублимационном прессе осуществляется перенос изображения из одного носителя, на другой. Для этой цели применяется высокое давление и повышенные температуры. Выполнение операции требует предварительной подготовки рисунка на специальной поверхности и его закрепление. После этого температура поднимается, а воздух откачивается. Продукция получается довольно высокого качества.

Товарный внешний вид у изделия, созданного при помощи вакуумного пресса, отличается более долгим периодом эксплуатации. Еще одним преимуществом таких устройств можно назвать тот факт, что полученная поверхность не нуждается в дальнейших доработках. Можно сразу осуществлять сборку изделий.

Работа вакуумного пресса

Вакуумный пресс для МДФ имеет довольно простой принцип работы. Вначале заготовку с нанесенным на нее клеем помещают на поверхность стола. Далее на нее кладется мембрана для вакуумного пресса. И в закрытом положении начинается работа вакуумного насоса и нагревательной системы. Происходит одновременное нагревание объекта до необходимой температуры и создание разряжения.

Мембрану силиконовую для вакуумных прессов применяют, когда нужно гарантировать плотное прилегание пленки. Насос для вакуумного процесса способен формировать вакуум разной глубины, все зависит от свойств материала. Помимо этого, нужно чтобы мембрана подходила для вакуумного пресса. Приобретать ее стоит вместе с агрегатом.

Виды мембран

Мембраны для вакуумного пресса могут быть:

• силиконовыми
• каучуковыми.

Силиконовые мембраны отличаются длительным периодом эксплуатации. Их можно использовать и в пакетозапаечных машинах для холодного и горячего прессования.

Рулонное силиконовое мембранное полотно используется как мембранное полотно в горячих и холодных мембранно-вакуумных и мембранных прессах для нанесения шпона на фасады мебели, филенок дверей и прочих фасонных панелей, создания гнуто-клееных мебельных изделий.

Мембрану делают из эластичной силиконовой пленки или же из термостойкой резины. Резиновая мембрана имеет способность растягиваться до 700%. Мембрана нужна в прессах, как для отделки натуральным шпоном, так и в работе с заготовками, имеющими сложный профиль (к примеру, если пленку нужно завести на тыльную сторону фасада) или высокоглянцевые пленки. Последние пленки не в коем случае не должны прикасаться к верхней нагревательной плите пресса. Мембрана также применяется в том случае, когда габариты пленки меньше габаритов загрузочного стола или, когда толщина пленки превышает стандартные 0,3-0,6 мм.

В большей части прессов мембрану устанавливают на специальной раме, имеющей герметичное уплотнение по верхнему и нижнему периметрам. Такую раму можно легко демонтировать, сделав тем самым из двухкамерного пресса однокамерный, а из трехкамерного - двухкамерный. Таким образом, оператор может не только более точно управлять процессом облицовки, но и изменять режим прессования, который более подходит к технологии компании.

Задачи, которые выполняет мембрана:

• более равномерно прогревает пленку, в сравнении с просто горячим воздухом
• выполняет роль каркаса
• препятствует разрывам пленки
• не допускает попадания воздуха под мембрану, что существенно снижает объем брака на производстве
• равномерно передает тепло к торцевым поверхностям изделия.

Процедура усаживания пленки состоит из следующих этапов:

• укладка заготовки на стол
• герметизация
• разогрев пленок
• откачка воздуха
• охлаждение
• вырезка заготовок и удаление с фасада излишек пленки.

Оператор может прижать мембрану к пленке для прогрева, до того, как она коснется заготовки. Вследствие этого исключается образование воздушных пузырей между мембраной и пленкой. После прижатия давление в верхней и средней камере стабилизируется.

В это же время воздух, который попадает в среднюю камеру, отделяет пленку от мембраны, и процесс отделки становится больше похож на безмембранный метод. Единственная разница заключается в том, что пленка равномерно прогрета. В конце прессового цикла в нижнюю камеру под давлением поступает прохладный воздух, чтобы немного охладить заготовку. Это помогает предотвратить отслоение пленки с изделия в процессе снятия с пресса, в то время, пока деталь еще теплая.

Мембрана - это расходный материал. Если правильно соблюдать все правила эксплуатации, то она прослужит примерно 3000 рабочих циклов. Средний период ее эксплуатации составляет не более двух месяцев.

Прежде чем приступить к созданию вакуумного пресса своими руками, помните, что через 5 лет после сборки устройство нужно модернизировать или делать новое. Если вы грамотно спланируете закупки комплектующих и выполните все работы правильно, то себестоимость пресса получится существенно ниже заводского устройства.

Первым делом нужно создать хорошую станину, поскольку она является опорой всего устройства. Однако перед этим подберите оптимальный вид нагревательного узла, потому что это окажет влияние не только на конструкцию станины, но и всех остальных составляющих частей пресса. Наилучшим образом для этого подойдет откатной термомодуль. Его просто собирать, удобно использовать, но он имеет довольно внушительные параметры.

Для создания станины вам понадобится:

• стальная профилированная труба
• рельсы для термомодуля.

Если вы хорошо владеете компьютером, то проект станины лучше всего смоделировать при помощи специальных программ по 3 D -моделированию.

Инструменты, которые могут понадобиться в работе:

• небольшая одноручная угловая шлифовальная машина с диаметром диска 115 или 125 мм сварочное устройство
• электрическая дрель
• слесарный набор
• включающий молоток
• гаечные ключи
• карандаш
• рулетка.

Когда все собрано, можно приступать к работе. Вначале нужно порезать стальной профиль на детали строго по карте раскроя. Выложите их на ровную поверхность согласно проекту, выровняйте и зафиксируйте струбцинами. Далее приступайте к сварке деталей. Сварочные швы нужно зачистить болгаркой со шлифовальным кругом. После этого можно просверлить все необходимые отверстия, прогрунтовать деталь и окрасить ее.

Процедура сборки стола, пожалуй, самое ответственное мероприятие. Во время проектирования вы определите его габариты и материал. Обязательно нужно продумать метод фиксации и уплотнения элементов разъема для того, чтобы сохранить внутренний вакуум. Вакуумный стол представляет собой конструкцию, которая состоит из:

• ванны
• прижимной рамы
• зажимов.

Габариты вакуумной ванны оказывают влияние на количество помещающихся в ней заготовок. Специалисты советуют делать ванну в длину примерно 2,5 метра. Ширину стоит выбирать в зависимости от ширины используемой пленки ПВХ. Чаще всего ширина составляет 1,4 м. А высота ванны предусматривается с учетом небольшого пространства между верхней частью фасада и пленкой, которой он будет покрыт. Дном ванны может стать стальной лист, толщина которого составляет 2 мм, а каркас можно сделать из профильной трубы.

Создать прижимную раму и зажимы также можно из профильной трубы, ее габариты должны полностью совпадать габаритам ванны. Для удержания прижимной рамы в поднятом состоянии, необходимо поставить 4 газовых лифта, и убедиться в том, что они могут ее удержать. Зажимы гарантируют надежное и герметичное удержание пленки во время прессования. Верхнюю раму нужно плотно и равномерно прижать к периметру ванны. Фактически, зажимы являются эксцентриками. Их можно создать из стального металлопроката. Монтировать их нужно в 8 заранее просверленных отверстиях в вакуумном столе.

В том случае, если стол не имеет идеально ровной поверхности, его можно выровнять специальными эпоксидными составами.

Вакуумная система отвечает за удаление и откачку воздуха, чтобы пленка легко обтягивала поверхность рабочих заготовок. В процессе монтажа системы, обратите внимание на такие моменты:

• приобретайте все составляющие в рознице, чтобы их легко можно было заменить
• она должна гарантировать скорость откачки воздуха и глубину вакуума так, чтобы их хватило для создания типовых плоских фасадов и накладок
• система удаления воздуха не должна наносить вред экологии
• контролирующие и управляющие органы должны быть простыми и подавать сигналы о текущем давлении, плавно регулировать скорость выкачивания воздуха.

Термомодуль является нагревательным прибором, который позволяет равномерно греть пленку до нужной температуры и на протяжении определенного времени удерживать ее. Каркас для него делается из стальной трубы с сечением 20 на 20 мм. К каркасу нужно приварить корпуса профильных колесных опор и Г-образные ручки для передвижения по рельсам модуля. В качестве колес можно использовать шариковые подшипники. После этого каркас необходимо обшить листовой сталью и укрепить алюминиевыми вытяжными заклепками. На боковой части в обшивке нужно сделать проемы прямоугольной формы для смотровых окон и монтировать силикатные стекла, заблаговременно затемнив их тонирующей пленкой.

Для улучшения отражающей способности, внутри термомодуль необходимо оборудовать алюминиевой фольгой. Далее идет установка нагревательных элементов. Для этой цели отлично подходят линейные лампы КГТ (кварцевые галогенные тепловые). Их нужно соединить по электро-схеме. В этой схеме должны быть учтены требования в плане симметрии трехфазной нагрузки и возможность зонального управления группами ламп.

Как видите процедура самостоятельного изготовления вакуумного пресса не так уж и сложна. Помните, что очень важно пользоваться средствами индивидуальной защиты, потому что работа с таким устройством может стать опасной, если не соблюдать правила безопасности.

Изготовление вакуумного стола является самым ответственным этапом конструирования термовакуумного пресса своими руками. На этапе проектирования необходимо определиться с размерами стола, выбрать материал для его изготовления, продумать способы фиксации и уплотнения разъемных элементов для сохранения внутреннего отрицательного давления (вакуума). Вакуумный стол изготавливается тем же основным набором инструментов, что и .

Далее по тексту, вакуумной ванной будем назвать часть вакуумного стола - стальную ёмкость, внутри которой располагаются облицовываемые заготовки, и из которой откачивается воздух. Под рабочими габаритами (размерами) вакуумной ванны будем понимать её полезный объём, измеренный по внутренним габаритам. Вакуумным столом условимся называть всю конструкцию в целом, состоящую из вакуумной ванны, верхней (подвижной) прижимной рамы, зажимов и прочих, более мелких элементов.

Внешние и рабочие размеры вакуумной ванны.

Рассмотрим общие принципы выбора размеров вакуумной ванны, обозначим конкретные цифры для нашего пресса.

Чем длиннее вакуумная ванна, тем больше заготовок можно в ней уместить, или облицевать заготовку большего размера. С другой стороны, чем длиннее ванна, тем больше пленки приходится расходовать за один рабочий цикл, тем больше получаются размеры станка, что влечет больший расход площади помещения. Нужно найти оптимальный размер. Как показал опыт, оптимальной рабочей длиной вакуумной ванны, предназначенной для изготовления типовых мебельных фасадов и декоративных дверных накладок, можно считать величину от 2,4 до 2,6 м. Будем делать вакуумную ванну длиной 2500 мм, рабочая длина которой составит 2500 - 40 x 2 = 2420 мм (40 мм - ширина короткой стенки профильной трубы).

Ширина ванны напрямую связана с шириной используемой пленки ПВХ. В зависимости от производителя пленки, могут встречаться различные значения ширины, самая распространенная - 1,4 м, на нее мы и будем ориентироваться. Выберем ширину ванны равной 1400 мм, рабочая ширина составит 1400 - 40 x 2 = 1320 мм. При облицовке высоких заготовок, например, для гнутых (радиусных) фасадов, ширину ванны необходимо уменьшать (делать её меньше ширины пленки), но для работы с такими заготовками нужен пресс иной конструкции, поэтому данные вопросы рассматриваться не будут.

Рабочая высота ванны должна быть рассчитана из условия обязательности наличия небольшого свободного пространства между верхней поверхностью фасадов и накрывающей пленкой. Другими словами, натянутая поверх заготовок пленка не должна касаться их до начала выкачивания воздуха. Расчет следующий. Во-первых, вакуумная (воздухопроницаемая) столешница, которая будет первой класться на вакуумный стол, будет изготовлена из плиты МДФ толщиной 10 мм. Во-вторых, подкладки под заготовки фасадов будут представлять собой небольшие кусочки плиты МДФ толщиной 16 мм (это самый простой, распространенный и оптимальный вариант подкладок). В-третьих, толщина облицовываемых заготовок будет составлять от 8-10 мм (дверные накладки) и до 16-32 мм (фасады и иные мебельные элементы). В-четвертых, уплотнительная резина добавит глубине ванны около 2 мм. В итоге, максимальная высота всего «пирога» внутри ванны будет равняться: 10 + 16 + 32 = 58 мм. Для изготовления вакуумной ванны применим профильную трубу сечением 60x40 мм, поставив ее на короткую сторону. При этом, высота свободного пространства составит не менее: 60 + 2 - 58 = 4 мм, что вполне достаточно.

Изготовление вакуумного стола.

Вакуумная ванна.

Дном вакуумной ванны будет служить лист стали толщиной 2 мм. Для сведения к минимуму прогибов листа под воздействием отрицательного внутреннего давления, и придания поверхности стола ровной формы (близкой к идеальной плоскости), необходимо изготовить каркас жесткости. Для изготовления каркаса будем использовать ту же профильную трубу 60x40x2. Предварительно нарезанную трубу, в соответствие с проектом, укладывают на стапель, жестко фиксируют струбцинами, выполняют проварку всех примыканий. После изготовления каркаса жесткости, поверх него приваривают стальной лист. Это самый ответственный этап сварочных работ, он требует от непрерывного сварного шва герметичности (рекомендуется выполнить двойной провар).

Во избежание короблений листа под воздействием продолжительных высоких температур, можно воспользоваться нижеследующим альтернативным методом приварки листа к каркасу жесткости. Перед укладкой стального листа на каркас жесткости, по его периметру необходимо нанести герметизирующий состав, выдерживающий высокие температуры (например, силиконовый высокотемпературный герметик), а сварку вести не сплошным швом, а небольшими регулярными фиксирующими прихватками с шагом около 50 мм. Данный метод рассчитан на то, что кратковременные, локальные воздействия сварки не смогут повредить (выжечь) весь герметик, а только лишь его небольшую часть в непосредственной близости от прихваток, большая же часть герметика после отверждения будет выполнять свою прямую функцию.

Размеры вакуумного стола.

Деталировка каркаса жесткости и порядок сборки вакуумной ванны: варится каркас жесткости, к нему приваривается стальной лист, по периметру стального листа герметично приваривается стационарная (нижняя) рама с частью шарнирного соединения для крепления подъемной (верхней) рамы.

Фото вакуумного стола снизу.
Каркас жесткости изготовлен частично из уголкового профиля.

Подъемная (прижимная, верхняя) рама.

Материал рамы - профильная труба 60x40x2 мм. Размеры прижимной рамы должны быть в точности такими же, как у вакуумной ванны. Если не удалось отыскать достаточно ровный (не гнутый, не кручёный) профиль, то необходимо заранее отобрать попарно несколько самых ровных хлыстов, из которых будут изготовлены плотно примыкающие друг к другу детали вакуумного стола.
Прижимная рама будет подниматься благодаря регулируемым шарнирным соединениям. Регулировка шарниров выполняется после наклеивания уплотнителя - полосок листовой резины средней жесткости, толщиной около 2 мм.

Приваренные шайбы нужны для увеличения площади трения. Шкворень шарнирного соединения представляет собой стальной прут D12 с резьбой на концах.

Для удержания прижимной рамы в поднятом состоянии, можно применить газовые лифты. Из соображений безопасности, рекомендуется установить четыре газлифта (по два на сторону) и убедиться, что любые три из них способны удержать раму. Если угол раскрытия рамы (45°) окажется недостаточным, рама будет причинять существенные неудобства в работе, её можно поднять максимально вверх на угол чуть больше 90°, задействовав припаркованный позади термомодуль в качестве опоры (газлифты не применяются).

Зажимы.

Для надежного и герметичного удержания пленки в процессе вакуумного прессования, необходимо плотно и равномерно прижать верхнюю раму к периметру вакуумной ванны, добившись повсеместного прилегания резинового уплотнителя. Для этих целей можно применить различные готовые струбцины-зажимы, или же изготовить их самостоятельно.
Для изготовления самодельных зажимов, работающих по принципу эксцентрика, понадобится следующий стальной металлопрокат: полметра трубы ДУ50 (внешний диаметр около 60 мм), два метра прута диаметром 10 мм, и, примерно, столько же профильной трубы сечением 20x20x2 мм.

Во-первых, трубу ДУ50 нарезают на 8 равных 60-миллиметровых отрезков. Каждый отрезок трубы дорабатывают полукруглым центральным вырезом, имеющим ширину 10-11 мм и длину по дуге равную 3/4 от длины внешней окружности трубы. Получим 8 штук эксцентриковых поворотных цилиндров, к которым необходимо приварить ручку длиной 220 мм из квадратного профиля 20x20 мм.

Во-вторых, стальной прут нарезают на 16 отрезков: 8 штук длиной 190 мм (для шпилек) и 8 штук длиной 55 мм (для шкворней). К одному концу шпильки необходимо приварить гайку М12 (или М10 с высверленной резьбой), чтобы она могла свободно вращаться на шкворне, а на другом конце - нарезать резьбу М10x50.

В-третьих, для завершения изготовления зажима, привариваем концы шкворня (с предварительно надетой на него гайкой с приваренной шпилькой), к внутренней поверхности эксцентриковых поворотных цилиндров.

Для установки зажимов на вакуумный стол пресса, в восьми точках стола, согласно проекту, сверлят сквозные отверстия диаметром 10 мм. После чего, верхние отверстия увеличивают, придавая им продолговатую форму. Настройка зажимов осуществляется установкой комбинированных гаек в нужное место резьбы шпильки, с последующей фиксацией контргайками. Эта операция выполняется на последнем этапе изготовления вакуумного стола, после наклейки резинового уплотнителя.

Элементы и размеры шарнирного зажима.

Зацепы для зажимов изготавливаются из стального уголка 50x50x3.

Если не удалось добиться ровной поверхности стола.

Если в процессе сварочных работ лист претерпел существенные деформации, выходящие за рамки допустимых значений, то брать в руки болгарку и срезать сварные швы, переделывать всё заново нет необходимости. Обеспечить идеально ровную плоскость вакуумного стола можно дополнительными мерами, а именно путем применения эпоксидных выравнивающих составов, которые применяются при изготовлении заливных полов. Для этого, вакуумный стол выставляют строго по уровню, определяют необходимый объем наливной массы (например, с помощью пробной заливки водой), очищают от ржавчины дно вакуумной ванны, грунтуют. Выполняют заливку приготовленной эпоксидной смесью согласно инструкции производителя. Из соображений экономии, смесь можно разбавить каким-либо дешевым наполнителем, например, кварцевым песком. Для ускорения отверждения смеси после заливки, стол можно контролируемо погреть сверху теплом от термомодуля. Данную операцию по заливному выравниванию имеет смысл выполнять после полной готовности вакуумного пресса, изготовления пробных образцов продукции, и принятия решения о необходимости улучшения геометрии рабочей поверхности.

Смета на материал для вакуумного стола.

Наименование	Длина, мм	Количество, шт.	Назначение
Профиль 60x40	2500	6	Каркас жесткости. Ванна. Подъемная рама.
Профиль 60x40	1380	4	Каркас жесткости.
Профиль 60x40	1320	4	Ванна. Подъемная рама.
Профиль 60x40	1001	6	Каркас жесткости (диагонали).
Профиль 60x40	753	3	Каркас жесткости.
Профиль 60x40	250	4	Шарнир.
Профиль 60x40	180	2	Шарнир.
Профиль 60x40	150	2	Опора зажима.
Профиль 60x40	140	2	Шарнир.
Уголок 50x50x3	50	8	Подъемная рама (зацеп для зажима).
Профиль 20x20	220	8	Зажим.
Труба ДУ50	60	8	Зажим.
Прут D10	190	8	Зажим.
Прут D10	55	8	Зажим.
Прут D12	150	2	Шарнир.
Гайка М10 комби		8	Зажим.
Гайка М10		12	Зажим. Крепление стола.
Гайка М12		16	Зажим. Шарнир.
Шайба d12		12	Шарнир.
Болт М10x60		4	Крепление стола.
Лист 2500x1500x2		1	Стол (дно ванны).
Газовый лифт		2	Подъемная рама.

По завершению основного объема работ, вакуумный стол устанавливают на станину (на специально предусмотренные опоры) и фиксируют по углам четырьмя болтами, как показано на рисунке, после этого переходят к мелким работам: установка и настройка зажимов, регулировка шарнира подъемной рамы, наклеивание уплотнителя.

Металлоконструкция начинает приобретать очертания будущего термовакуумного пресса, но ей пока не хватает многих элементов: вакуумной системы, термомодуля, блока электроуправления, - о которых будет идти речь в следующих статьях.

Вакуумный пресс – это агрегат, позволяющий производить на основе МДФ мебельные фасады с пленками ПВХ и декоративные накладки для дверей. Его можно приобрести, а можно сделать в домашних условиях.

Материал будет посвящен тому, как сделать вакуумный пресс своими руками, и что для этого потребуется.

Помните, что такая работа – достаточно сложная, нужно соблюдать правила безопасности , ведь она связана с применением электроинструментов высокой степени опасности и тяжелыми конструкциями. Желая собрать пресс своими руками, оцените свои возможности, и если это для вас сложно, лучше доверьте это дело профессионалу.

Вакуумный пресс: назначение и принцип работы

Пленочные мебельные фасады широко используются при изготовлении корпусной или мягкой мебели благодаря таким характеристикам:

• широкий ассортимент цветов;
• разнообразие форм;
• доступная стоимость.

Такие фасады изготавливаются на специальном оборудовании , при этом главным производственным инструментом является вакуумный пресс. Он усаживает ПВХ пленку на поверхность заготовки на основе МДФ.

Пресс включает в себя такие ключевые элементы:

• вакуумная камера или стол;
• термомодуль.

Камера чаще всего имеет прямоугольную форму и сделана на основе жесткого материала, который не сжимается при искусственно созданном отрицательном давлении изнутри. А снаружи укладывается ПВХ пленка, края которой герметизируются с рамой.

Процесс усаживания пленки включает в себя такие этапы:

• укладка заготовок на стол;
• герметизация;
• разогрев пленок;
• откачка воздуха;
• охлаждение;
• вырезка заготовок и удаление с фасада излишек пленки.

Вакуумный пресс своими руками: что нужно знать?

Перед работой по самостоятельному изготовлению вакуумного пресса помните следующее:

Если планировать закупки комплектующих и выполнить работы правильно, себестоимость пресса, сделанного своими руками, будет значительно ниже заводского аналога, а вы сможете в домашних условиях изготовить пленочные фасады и МДФ накладки.

Перед тем как начать делать станину для пресса, нужно подобрать оптимальный тип нагревательного узла , поскольку это повлияет не только на конструкцию станины, но и других элементов пресса. При сборке своими руками лучше всего выбирать откатной термомодуль, который прост в сборке и удобен в применении, однако он имеет крупные габариты.

Для изготовления станины вам потребуются:

• стальная профилированная труба;
• рельсы для термомодуля.

Проект станины лучше всего моделировать на компьютере посредством специальных программ по 3 D -моделированию.

Для работы потребуется следующий набор инструментов:

• малая одноручная угловая шлифовальная машина, диаметр диска которой составляет 115 или 125 мм;
• сварочный аппарат;
• электродрель;
• слесарный набор, включающий молоток, гаечный ключ, карандаш, рулетку и т.д.

Этапы работы по сборке станины будут такими:

• порежьте стальной профиль на детали согласно картам раскроя;
• на ровной поверхности выложите их в соответствии с проектом, выровняйте и зафиксируйте посредством струбцин;
• прихватите места соединения деталей с учетом окончательной проварки со всех сторон или полной проваркой швов без прихваток;
• сбейте шлак со швов и проверьте их качество;
• при необходимости зачистите их болгаркой со шлифовальным кругом;
• просверлите отверстия;
• зачистите поверхность металлической щеткой от ржавчины;
• загрунтуйте поверхность;
• покрасьте ее кистью или баллончиком.

Для работы сварочный аппарат можно выбирать на основе трансформатора переменного тока , прибор инверторного типа или полуавтоматический прибор.

Этап сборки стола – наиболее ответственный при сборке вакуумного пресса своими руками. На этапе проектирования определитесь с его размером и материалом, на основе которого он будет сделан, также продумайте способ фиксации и уплотнения элементов разъема с целью сохранности внутреннего вакуума. Инструментарий для работы потребуется такой же, как и для станины.

Вакуумный стол – это конструкция, включающая в себя такие элементы:

• ванну;
• прижимную раму;
• зажимы и прочие элементы.

Вакуумная ванна

Нужно просчитать размер ванны перед ее сборкой. Помните, что чем она длиннее будет, тем больше заготовок в ней поместятся, но при этом вы израсходуете больше пленок за один рабочий цикл. Как показывает практика, оптимальная ее длина составляет порядка 2,5 метра.

Ширина конструкции зависит от ширины применяемой пленки ПВХ, большинство производителей выпускает изделия шириной 1,4 м .

А рабочая высота ванны должна быть предусмотрена с учетом присутствия небольшого пространства между верхней частью фасада и пленкой, которой он будет укрыт. Так, до начала выкачки воздуха пленка не должна касаться заготовки.

В качестве дна для ванны подойдет стальной лист толщиной в 2 мм, а для каркаса подойдет профильная труба. Нарезанную заранее трубу нужно уложить на стапель, зафиксировать струбцинами и проварить все места примыкания. Поверх каркаса жесткости нужно приварить лист стали.

Изготовление прижимной рамы и зажимов

Раму изготавливаем на основе профильной трубы, ее размеры должны строго соответствовать параметрам ванны. Чтобы удерживать прижимную раму поднятой, нужно поставить 4 газовых лифта , и убедиться, что они способны ее держать.

Зажимы нужны для того, чтобы обеспечить надежное и герметичное удерживание пленки в процессе прессования. Для этого верхняя рама должна плотно и равномерно прижиматься к периметру ванны. Зажимы работают по принципу эксцентриков, их тоже можно изготовить своими руками на основе стального металлопроката.

Чтобы их установить, в 8 точках вакуумного стола нужно просверлить отверстия. Верхние при этом увеличивают и придают им продолговатую форму. Далее они настраиваются посредством установки гаек в места резьбы шпильки и фиксируются контргайками .

Если стол не имеет идеально ровную поверхность, то нужно болгаркой срезать сварные швы, выполнять все заново не нужно. Также для обеспечения ровности можно обработать стол специальными эпоксидными составами, выставив его строго по уровню и очистив дно от ржавчины.

Установка вакуумной системы

Вакуумная система нужна для удаления и откачки воздуха, чтобы пленка могла без труда обтянуть поверхность рабочих заготовок.

При ее установке, учтите следующие моменты:

• желательно, чтобы компоненты системы не были заказными, и их можно было бы всегда приобрести в рознице;
• лучше всего выбирать недорогие компоненты, обладающие удовлетворительной надежностью и удобством применения;
• система должна обеспечить скорость откачки воздуха и глубина вакуума, которых хватит для создания типовых плоских фасадов и накладок;
• система удаления воздуха не должна быть требовательной к окружающей среде и качеству питания;
• органы контроля и управления должны быть простыми и информировать о текущем давлении, также с их помощью нужно плавно регулировать скорость выкачивания воздуха.

Такая система состоит из следующих элементов:

• водокольцевого вакуумного насоса с баком для воды;
• трубопровода для доставки воздуха со стола к насосу с краном и прибором для контроля давления;
• столешницей для откачки воздуха из любой точки стола независимо от положения заготовок и пленки.

Особенности водокольцевого насоса и его установка

Насос должен иметь такие технические характеристики:

• производительность 1,57 м3/мин;
• трехфазное напряжение электродвигателя;
• мощность электродвигателя составляет 5,5 кВт;
• остаточное давление 0, 45 мм.рт.ст.;
• частота вращения составляет 1500 оборотов в минуту.

Его принцип работы следующий:

• рабочее колесо вращается эксцентрично в цилиндре по направлению согласно стрелке;
• между втулкой колеса, водяным кольцам и корпусом имеется рабочая полость, она делится на ячейки лопатками колеса;
• во время работы насоса вода отбрасывается от втулки к корпусу под воздействием центробежной силы, а объем ячеек увеличивается и воздух всасывается. Потом этот объем снижается, и газ выталкивается через нагнетательное окно при сжатии;
• чтобы поддерживать постоянный объем кольца и для отвода тепла нужно, чтобы через насос проходила только чистая вода. Она подводится к центральному отверстию в корпусе насоса и отводится через специальный прибор, отделяющий воду от газа. Это предотвращает вывод воды из нагнетательного патрубка вместе с воздухом.

Насос следует устанавливать на специальном фундаменте или в бетонном полу, его следует выставлять по уровню, затем его крепят анкерами через штатные отверстия. Рядом с ним нужно поставить бак для воды объемом как минимум 30 литров . К нему присоединены две трубки, одна забирает воду насосом, а вторая сливает отработанную жидкость в бак. При циркуляции вода греется, а это негативно сказывается на работе насоса. Чтобы обеспечить его естественное охлаждение, бак должен быть сделан из материала, хорошо проводящего тепло, в частности, стали или алюминия.

Труба, подающая воду в насос, должна быть оснащена краном, который может перекрыть воду при простое. Бак и насос соединяют гибкими шлангами и крепят их с помощью металлических хомутов.

Когда вы собрали трубопровод и закрепили его на станине пресса, установили и подключили насос, можно протестировать работу системы . С этой целью обеспечьте питанием насос по временной схеме посредством автоматического выключателя. Но лучше тестирование отложить до того момента, когда будет готова электрика пресса.

Как сделать термомодуль своими руками

Термомодуль – это нагревательный прибор, позволяющий равномерно нагреть пленку до требуемой температуры и какое-то время удерживать ее.

Это этап работы считается самым легким при сборке вакуумного пресса. Для каркаса термомодуля нам потребуется стальная труба с сечением 20 на 20 мм. К каркасу потребуется приварить корпуса профильных колесных опор и Г-образные ручки для перемещения по рельсам модуля. Колесами могут послужить шариковые подшипники.

Далее каркас нужно обшить листовой сталью и закрепить алюминиевыми вытяжными заклепками. Сбоку в обшивке нужно прорезать проемы прямоугольной формы для смотровых окон и вставить туда силикатные стекла, предварительно затемнив их тонирующей пленкой. Прорежьте по одному круглому отверстию на 50 мм рядом с каждым окном, это будет контрольным окном с целью измерения температуры пленки, также их нужно оснастить сдвигающимися заслонками. А чтобы улучшить отражающую способность, изнутри термомодуль нужно оснастить алюминиевой фольгой.

Для создания термомодуля нам будут нужны:

• заклепочник вытяжной;
• ножницы по металлу;
• гаечные ключи;
• пресс-клещи;
• прибор для удаления изоляции.

Теперь нужно установить нагревательные элементы. Для этого подойдут линейные лампы КГТ (кварцевые галогенные тепловые). Они имеют ряд преимуществ:

• доступная цена;
• высокий ресурс;
• эффективная передача тепловой энергии посредством излучения.

Соединение ламп по электросхеме – заключительный этап сборки вакуумного пресса. Схема подключения ламп учитывает требования в плане симметрии трехфазной нагрузки и возможное зональное управление группами ламп в зависимости от уровня удаления от центра стола.

Теперь вы имеете представление о самостоятельном изготовлении вакуумного пресса. Если вы решили взяться за эту работу, то не забывайте применять средства индивидуально защиты, поскольку она не только сложная, но и опасная при несоблюдении правил безопасности.