Вертикальный Форматно Раскроечный Станок Своими Руками
Личный опыт
По мере развития проекта Пиропринтер, нашей команде приходится оптимизировать какие-то процессы. Нам давно требовалось сделать какой-то станок или приспособление для быстрого и аккуратного роспуска фанеры для последующей фрезеровки.
Не буду утомлять, сразу покажу результат, который мы получили:
Те, кто когда-либо сталкивался с раскроем листов фанеры (1,5*1,5м), знают, что распиливание сопровождается рядом сложностей:
- Лист громоздкий и требуется много места, если пилить его в горизонтальном положении;
- При раскрое поперек волокон появляется много сколов;
- Выдержать ровную линию от края до края, просто отпиливая по нарисованной линии не просто — рез немного плывет.
Исходные требования были простыми: нужен бюджетный вариант форматно-раскроечного станка, который можно собрать своими руками. Рез должен быть прямым и без сколов. При раскрое тратить минимум времени на выставление размеров. Форматник должен занимать минимум места.
Почему решили сделать форматно-раскроечный станок своими руками, а не купили готовый?
Самый дешевый готовый форматник с горизонтальным расположением листа стоит 220 тыс руб. (марка Jet).
Пример готового горизонтального форматника. С листом фанеры он занимает очень много места
В данной конструкции есть подрезная пила. И по идее можно было самим собрать что-то подобное из готового циркулярного (распиловочного) станка или ручной циркулярной пилы. Самый простой дешевый циркулярный станок стоит 7 тыс руб, что-то по серьезнее обойдется в 30 тыс руб.
Но! Чтобы таким пользоваться, нужно минимум 6-8 кв. метров свободной площади по полу (на движение листа и пространство рядом с ним, чтобы можно было свободно перемещаться оператору). А со свободным местом у нас в мастерской проблематично (напомню, что раскрой фанеры — у нас вспомогательная функция). Поэтому нам подходил только вертикальный форматно раскроечный станок. Самый простой вертикальный форматник обойдется в 230 тыс руб.
Бюджетный вариант вертикального форматинка, который нам не очень понравился
Тот, что нам понравился стоит около 300 тыс руб (причем, это бюджетный, так как серьезные форматники стоят от 500 тр до 1,5 млн). Правда, я нашел вариант на авито самодельный на металлической раме с закрепленной на нем простой ручной циркулярной пилой за 100 тыс руб. (+доставка).
Да, есть еще и простое готовое решение — пилить вдоль специальной шины (если ваша модель циркулярки предусматривает пазы под шину и шина под вашу пилу в принципе существует). Так рез будет ровным. Но есть некоторые неудобства, связанные с шиной: долго размечать и выставлять, руки находятся в напряжении от веса циркулярки, распускать так придется либо в горизонтальном положении листа или как-то его фиксировать на расстоянии от пола, не удобно длинную шину использовать для распила коротких кусков фанеры и пр.
Можно пилить циркуляркой и по шине, но это не очень удобно и занимает время
Поэтому решили сделать форматно-раскроечный станок своими руками
Для сборки мне понадобилось:
- Циркулярная пила. Я использовал Metabo на 1,25кВт — вполне недорогой вариант в районе 4,5-5,5 тыс руб. Диск поставил для раскроя ламината — он подразумевает более чистый рез
- Бруски по 3 м (40*60 и 50*50 мм, всего у меня ушло 14 шт) — из них делаем несущий каркас
- Полированные валы — 20 мм 2 м по 2400 руб. (2 шт) и 10 мм 2 м по 900 р (2 шт) — для подвижной каретки и направления противовеса
- Фанера 10 мм (для каретки и плоскости, на которую опирать листы) — ушло листа 2, но часть деталей я делал из обрези и бракованных деталей в процессе производства
- Трос (не помню за сколько брал, но они не дорогие, плюс довольно много его еще осталось)
- Розетка + реле + кнопочный пост (примерно рублей 700 за все)
- Крепеж (саморезы, уголки, шпильки и пр.)
Во сколько нам он обошелся?
Итого вышло в районе 12 тыс руб. (точную цифру затрудняюсь сказать, так как что-то закупалось поэтапно, часть чеков потерялась и какая-то сумма вышла на доставку запчастей). При этом, основная часть суммы — это сама циркулярка (которую по прежнему можно использовать как ручной инструмент) и валы.
Этапы изготовления
Рама
Сначала я собрал раму из брусков. По сути тут ничего сложного нет — конструкция простая как валенок. Первое время она использовалась как подставка для роспуска листов вручную с помощью все той же циркулярки. Также мы ждали когда придут комплектующие и найдется свободное время на сборку.
Раму необходимо обязательно прикрепить к полу и стене. Иначе потом можно замучиться с ее геометрией.
Механика
Вертикальный форматник удобен тем, что не нужно прилагать больших усилий, чтобы удержать саму пилу, так как каретка с пилой (которая двигается вверх-вниз) через трос уровновешена с противовесом.
Каретка с циркуляркой ездит по полнотелым полированным валам 20 мм
Трос идет через 2 ролика, установленные в коробке над всей конструкцией. Ролики я сделал сам из полипропиленового листа толщиной 20 мм. Ролики посажены на втулку из бронзы, которая вращается на полированных валах 8 мм. Ее плюс в том, что там нет подшипниковых шариков, поэтому ей не страшны опилки. Но если бы собирал сейчас, то купил бы готовый роликовый блок. Под нагрузкой ролик все-таки создает приличное сопротивление движению, поэтому приходится прилагать чуть больше усилие, чтобы перемещать каретку.
Трос через два самодельных полипропиленовых ролика идет к противовесу
Всю конструкцию с блоками пришлось хорошо прикрутить к стене, потому как на нее идет большая нагрузка (вес каретки с циркуляркой, усилие оператора станка и вес противовеса).
Противовес двигается по своим валам. Это небольшой фанерный короб, который у меня похож на почтовый ящик.
Противовес — ящик с грузом (обрезки из металла)
В качестве самих противовесов я использовал обрезки железок, которые лежали без дела. Это куски валов небольшой длины, которые в дело уже не пойдут. Я обмотал небольшие связки стрейчем и скотчем. Так проще подобрать подходящий вес, который нужен для противовеса.
Грузик — это набор связок из обрезков производства
На сами валы нагрузки никакой нет — валы по сути просто направляют движение моего противовеса. Поэтому я использовал достаточно тонкие валы 10 мм диаметром. На самом ящике для груза сделаны втулки из листового высокомолекулярного полипропилена (по коэффициенту трения скольжения достаточно близкий к капролону, из которого делают подшипники). Здесь также не стал использовать линейные подшипники с шариками, так как они легко забиваются пылью и потом сильно хрустят и плохо катаются.
Втулки из высокомолекулярного полипропилена с низкием коэффициентом трения. Это не подшипник — ломаться и засоряться нечему
Ведущие валы на 20 мм выставлены на подставках из фанеры. У меня были обрезки по 20 мм. Я их отфрезеровал на ЧПУ станке. Отверстия под валы не сквозные — это просто углубления, в которые вставлены валы.
Регулировка вправо-влево и вперед-назад помогает выставить валы вериткально под нужную толщину фанеры
Эти крепления валов в верхней и нижней части форматника прикреплены к брускам на болтах и гайках М10. Отверстия сделал не круглые, чтобы была возможность отрегулировать расстояние между поверхностью для листов и кареткой. В брусках я также сделал пропилы для регулировки (ручного фрезера у меня нет за ненадобностью, поэтому пришлось растачивать отверстия сверлом на сверлильном станке — получилось не очень красиво, но свою функцию они выполняют).
С помощью этих отверстий можно смещать верхнюю и нижнюю опору валов вправо или влево. Это помогает выставить рез строго вертикально. Как оказалось, это было правильным решением, так как первые пробные распилы были не под 90 градусов. Небольшая регулировка помогла добиться идеального пила.
Каретка с циркуляркой — это просто лист фанеры 10 мм. Валы скользят в самодельных втулках из того же высокомолекулярного полипропилена толщиной 20 мм.
Втулка из высокомолекулярного полипропилена. Шариковые подшипники не подойдут, иначе засорятся мгновенно
В подошве циркулярке сделано 4 отверстия, через которые циркулярка крепится к каретке винтами М5 с цилиндрами под шестигранник. Закручивание шестигранником позволяет закрутить винты намного сильнее, чем простой отверткой и не срывает резьбу. В каретке сделаны отверстия, в которые закручены бусолы (другое название «форматка»)— это мебельная гайка с внешней и внутренней резьбой. Внешней резьбой бусола закручивается в дерево, а внутренняя резьба позволяет в нее закрутить обычные винты или болты. Так мы можем быстро прикручивать и откручивать циркулярку, если она нам понадобилась как ручной инструмент (уже пригождалось не один раз).
Подошва циркулярной пилы крепится винтами к каретке
Гайка-бусола закручивается шестигранником в деревянную поверхность
В каретке загнаны гайки бусолы. Так циркулярку можно быстро снять в любой момент
Все затягивается шестигранником, поэтому держится крепко и не срывается резьба
В фанере каретки сделан пропил вплотную к диску. Это позволяет избежать сколов при пилении, если материал будет прижиматься к листу каретки снизу.
Электрика
Достаточно быстро стало понятно, что использовать штатную кнопку на циркулярке очень не удобно — нужно одновременно нажимать на две кнопки, чтобы пила включилась. Учитывая, что мы развернули пилу вверх ногами, то это стало очень не эргономично. Опять же, как только вы отпускаете одну из кнопок — пила останавливается.
Над кнопочным постом спрятано реле в трубе ПНД
Поэтому приняли решение подключить простой кнопочный пост. Это простая коробка с двумя кнопками Вкл и Выкл, который можно увидеть на большинстве видов стационарного (не ручного) оборудования. Удобство в том, что после включения двигатель не остановится до тех пор, пока не нажать кнопку Выкл. Да, элементарно просто, но на деле очень удобно — руки остаются свободными.
При подключении, правда, стало понятно, что одного только поста было не достаточно — его нужно подключать к магнитному выключателю, чтобы включенное положение фиксировалось и отключалось при нажатии на вторую кнопку. А магнитный выключатель стоит больше 1 тр. Задавила жаба платить столько просто за кнопку. Тем более, что магнитник важен на мощном оборудовании, а у нас тут всего 1 кВт. Нашли другое простое решение — подключить пост к реле за 200 руб. Схему подключения можно поискать в интернете.
Кнопку циркулярной пилы закрепил пластиковыми хомутами-стяжками
Чтобы не держать руками две кнопки запуска на циркулярки, их зафиксировали хомутами в нажатом состоянии
Стружкоудаление
После первых запусков вскрылась еще одна неприятная особенность — когда начинаешь резать лист сверху, то вся стружка красивым фонтаном летит ровно на голову оператору. Поэтому быстро стали решать вопрос с удалением стружки, пока оператору приходилось ходить в технической кофте с капюшоном и очках.
К тому моменту у нас назрело приобретение стружкоотсоса, чтобы вытягивать пыль от 2х фрезерных чпу, циркулярного станка, места шкурения шлифмашинкой и от будущего форматника. Раз приборов много, то взяли стружкоотсос Jet 2300 2.2 кВт с 2мя мешками за 35 тр (подобный на 1 мешок стоит 25 тр).
Стружкоотсос, без которого голова работника постоянно была в опилках от пиления
В принципе, если бы у меня был только один форматник, то я бы приделал к нему пылесос с длинным шлангом. В этом варианте резоннее подобрать циркулярку с патрубком для шланга пылесоса. А пылесос лучше взять с большим мешком и со встроенной розеткой для ручного инструмента (форматник подключить через него). Тогда при включении форматника пылесос включится автоматически и также выключится после выключения пилы (я пользуюсь пылесосом Керхер с тканевыми мешками, но предпочел бы мешок по больше). Но в моем случае выбор в пользу стружкоотсоса был очевиден — к каждому станку пылесос не поставишь (по деньгам выйдет то же, но будет очень шумно и большая нагрузка на сеть). Из канализационных труб собрал воздуховоды под потолком, проклеил внутри алюминиевым скотчем для снятия статики и развел ко всем станкам.
Это не канализация под потолком))), а воздуховоды для отвода стружки до стружкоотсоса
Чтобы не бегать каждый раз до стружкоотсоса, чтобы включить его, кнопку включения вынесли и подвесили под потолком в середине комнате.
Чтобы подключить его к форматнику, я смастерил все из той же фанеры и поворота от воздуховода (купил в строительном магазине) небольшой кожух, который одевается поверх циркулярки. Одевается он туго, поэтому крепления не потребовались. В любой момент можно легко снять, чтобы сменить диск. Признаю, смотрится колхозно, но мне уже было не до красоты — нужно было решить вопрос как можно быстрее, и было не до красоты. Как обычно, все временное становится постоянным. Может, как нибудь переделаю.
Насадку сделал колхозно на скорую руку, но нужно было быстро решить этот вопрос
Насадка упруго одевается, поэтому не понадобилось придумывать никаких креплений
Кстати, по поводу смены диска — моя циркулярка имеет погружную конструкцию, то есть диск можно вытащить полностью, не снимая циркулярку со станка. Это опять же упрощает эксплуатацию.
Эксплуатация
Я ранее писал на этом сайте статью о сложности роспуска фанеры поперек волокон и о том, как пилить ее циркуляркой практически без сколов.
Этот же принцип мы использовали в данной конструкции. Пильный диск вплотную подходит к плите каретки
Зазор между фанерой каретки и диском минимальный — так мы избегаем больших сколов
Тыльная сторона листа точно будет с идеальным резом, а вот лицевая может сколоться. Задача простая — лист, который мы будем пилить, должен прижаться к листу каретки форматника. Мы будем пилить фанеру 4, 6 и 10 мм. Поэтому просвет между плоскостью наклонного «стола» форматника и самой кареткой мы выставили 20 мм, чтобы можно было одновременно пилить несколько листов (5 листов по 4мм, три листа по 6мм или 2 листа по 10 мм).
Поэтому когда нужно отпилить только один лист, то под него подкладываем обрезок нужной толщины.
Материал нужно прижать к листу каретки, чтобы не было сколов. Используем подкладки из обрезков
Также на наклонном столе я сделал разметку и упоры под стандартные для нас размеры фанеры.
Теперь процесс роспуска фанеры заметно ускорился, а рез оказался очень неплохим
Какие недостатки обнаружились и что я бы переделал
- Диаметр валов 20 мм. Профессиональные форматники используют валы по 40 мм, поэтому их сложно изогнуть при раскрое. Почему не взяли 40 мм? Если честно, задушила жаба — один вал 2 метра диаметром 40 мм стоит почти 10 тыс руб. А их нужно 2 (напомню, весь форматник вышел в 10-11 тыс руб вместе с циркуляркой). Если решите собрать на мебельной штанге (для плечиков) — сразу не советую — у нас полнотелые 20 мм валы немного изгибаются, а штанги просто погнет.
- Деревянный каркас. Дерево имеет свойство «гулять» и рассыхаться. Поэтому какие-то бруски может немного погнуть от изменения влажности. Алюминиевая рама из станочного профиля обошлась бы в 30-40 тыс руб. Из простых квадратных труб из алюминия примерно вдвое дешевле, но у них жесткость на изгиб ниже, чем у станочного профиля. По идее, можно ключевые места укрепить металлическими уголками (речь про погонажные изделия, а не угловые крепления деталей под углом 90 град). Но опять же рама прикреплена к полу и стене, а проблема изгибания решается периодической регулировкой положения валов.
- Фанеру все же предпочтительно взять ламинированную, а не простую ФК. Так листы будут ездить веселее. Почему мы не использовали ламинированную? Потому что на нашем складе была только ФК, а отдельно заказывать лист ламинированной желания и времени не было. Возможно, исправим в будущей модификации.
- Втулки из полипропилена для скольжения подвижной каретки иногда немного подклинивают и они посвистывают. Сейчас я бы сделал чуть иначе, но показываю именно так, как это было у меня в процессе изготовления
- Вместо валов с противовесом лучше все же поискать трос с «рулеткой с обратной тягой» (прошу прощения — точное название не искал этого узла). Должно выйти не дороже моего варианта, но собрать будет такую конструкцию будет проще. Плюс, пропадет лишнее сопротивление в роликах, которые я использовал над станком.
P.S. Если вы впервые на нашем сайте и интересуетесь столяркой, то посмотрите какие классные вещи делает наш станок ЧПУ выжигатель Пиропринтер (это не краска — это ВЫЖИГАНИЕ):
