Выбор станка это очень ответственный момент. С одной стороны не нужно переплачивать за избыточный функционал, с другой стороны крайне обидно понять, что Вы переросли уровень своего помощника слишком быстро... Постараемся Вам помочь.
Я начну с небольшого ликбеза для тех, кто не сталкивался с работой на подобном оборудовании. Многое станет проще. Очень прошу потратить пять минут жизни и внимательно прочитать. Рекомендации по выбору конкретной модели во второй части.
1. Ликбез. Все самое важное.
Гриндеры или ленточно - шлифовальные станки работают следующим образом. Обработка заготовки производится шлифовальной лентой, которая приводится в движение шкивом, установленным на вал электродвигателя. Конструкция станка должна обеспечивать необходимое натяжение ленты и ее устойчивость в условиях разных нагрузок. Заготовка прижимается к ленте и происходит обработка. При этом в зависимости от вида ленты и скорости ее движения это может быть производительный съем материала заготовки или например полировка. Материал заготовки может быть любым. От резины до закаленных порошковых сталей с твердостью за 70 единиц по Роквеллу. При этом виды лент и скорости обработки для разных материалов и задач свои.
Так же надо понимать, что формообразование поверхности заготовки зависит от формы которую имеет лента в зоне обработки. Например форма может быть плоской если лента скользит по прижимной плоской пластине или иметь вогнутость если лента прокручивается вокруг контактного ролика. При этом заготовкой можно совершать различные движения в процессе обработки, существенно расширяя формы получаемых поверхностей.
Подбирая вид ленты и ее скорость, конструктивный элемент по которому лента будет перемещаться и способ проводки заготовкой в зоне обработки, можно добиться огромного разнообразия форм и качества поверхности. И это применимо к заготовке практически из любого материала.
Не смотря на кажущуюся простоту ленточно - шлифовальные станки изделия не простые. Для устойчивости ленты во время работы станки должны быть жесткими, геометрически точными и иметь удачную кинематическую схему. Для долговечности и надежности детали станков должны быть правильно сконструированы и качественно исполнены, все что возможно должно иметь защитное покрытие. Станки должны быть удобными в работе. Проектированию такого оборудования в институтах не обучают. Знания накапливаются за годы экспериментов и производства.
Изготовления ножей это прекрасный пример показывающий на что способны ленточно - шлифовальные станки. Сочетание разных сложно обрабатываемых материалов, форм, видов финишных поверхностей и зачастую ювелирная точность в размерах… Ни один другой класс оборудования не справится.
На ленточно - шлифовальных станках устанавливаются только асинхронные двигатели. Их главное преимущество в том, что они прекрасно держат обороты, заданные питающей частотой тока. Почти вне зависимости от прикладываемого сопротивления (в рамках расчетных нагрузок разумеется). Другие варианты конструкций двигателей не работают таким образом (не будем рассматривать теоретические возможности установки двигателей постоянного тока с системой управления дороже станка и т.п.). Кроме того это очень надежные двигатели, работающие на оборудовании десятилетиями.
Итак, для производительного съема стали, обработки дерева, пластиков, заточки инструмента, финишной обработки материалов нужны разные скорости... Для асинхронных трехфазных двигателей это достигается подключением через частотный преобразователь. У этого способа есть и еще одно прекрасное свойство - питание будет осуществляться от сети 220В.
Еще раз заострю внимание на том, что гриндеры оснащаются трехфазными двигателями только с одной целью – быть подключенными к сети через частотник и иметь возможность регулировать скорость движения ленты. Подключать двигатели напрямую к трехфазной сети крайне не рекомендуется! Дело в том, что в этом случае двигатели стартуют мгновенно и это очень вредно для ленты, а так же вносит массу дискомфорта в работе на станке. Разумеется это справедливо к станкам любого производителя.
Широко применяются и асинхронные однофазные двигатели которые подключаются к сети 220В напрямую и менять скорость вращения вала не могут.
Немного о частотных регуляторах. Принцип их работы следующий. На вход подается одна фаза 220В 50 Гц (из розетки), на выходе три фазы 220В и при этом частота тока регулируется устройством. При подключении такого частотника к двигателю обмотки двигателя коммутируются в ТРЕУГОЛЬНИК! Есть частотники которые питаются трехфазным током 380В и выдают три фазы 380В изменяемой частоты. В этом случае обмотки двигателя коммутируются в ЗВЕЗДУ. Практически 100% применяемых для гриндеров частотников питаются от одной фазы 220В. Это удобно и даже немного дешевле.
Системы управления частотников бывают скалярные и векторные. Если очень грубо, то векторная система управления более продвинутая и позволяет кратковременно повышать ток в моменты максимальной нагрузки.
Очень важно! Все наши двигатели на станках всегда имеют обмотки соединенные в ТРЕУГОЛЬНИК для последующего подключения к частотникам 220В. Раз в год кто то обязательно сжигает двигатели на наших станках, подключая питание не разобравшись (станки приобретаются в этом случае без частотников для самостоятельного подключения). Как правило это происходит на предприятиях профессиональными электриками, которые утром в понедельник забывают о видах коммутации обмоток.
Разумеется в случае покупки у нас гриндера с частотником, частотник будет подключен и настроен правильным образом. Да и вообще подключение происходит на раннем этапе сборки и вся работа со станком происходит с родным для него частотником.
Теперь о веселом. Рано или поздно все частотники горят, как и любая электроника. Особенно в условиях работы с гриндером. Металлическая пыль проникает в корпус. Что бы обезопасить себя от этого, в идеале необходимо располагать само устройство в пылезащищенном, но вентилируемом шкафу, вынося дистанционный пульт управления рядом к станку. Мы свои частотники оснащаем дистанционным пультом. Есть и пылезащищенные исполнения частотников (у нас в продаже имеются) и это решает массу вопросов.
Подытожим. На гриндеры устанавливаются только асинхронные двигатели. Трехфазные асинхронные если нужно подключение через частотник для регулировки скорости вращения и однофазные асинхронные если регулировка скорости не нужна. Есть одно исключение из этого правила. Мы производим гриндер Гендальф на котором установлен однофазный двигатель, но возможность менять скорость ленты есть. Делается это перекидыванием ремня как на сверлильных станках. Подробнее во второй части.
Технически можно подключать трехфазные двигатели к сети 220В через конденсаторы. Это дешевле. Обороты двигателя менять будет нельзя, так же двигатель потеряет около 35% своей мощности и будет при этом сильно греться. Токи в обмотках будут существенно выше номинальных (иногда в разы). Интернет полон информации о том, как подключить трехфазные двигатели к сети 220В самостоятельно, иногда она даже правдивая. Беда в том, что гриндер не вентилятор и диапазон нагрузок в процессе его эксплуатации от нуля до останова... Каждому режиму нужна своя емкость иначе идет перекос фаз. Значения нагрузок пытаются предугадать и подобрать какую то среднюю емкость. Разумеется это ад для двигателя. Двигатель обязательно сгорит при таком подключении. У кого то через пол часа, у кого то через 10 лет. Вопрос удачи. Гарантии на двигатель при таком подключении не будет. Все же производители двигателей не рассчитывали на такое варварство.
Написал этот пункт только для того что бы Вы знали что это и ни в коем случае не слушали «умных» советов.
Ленты для станков бывают разной длины. Чем длиннее лента, тем выше экономический эффект в работе. Большие ленты лучше охлаждаются, на один погонный метр происходит меньше изломов на роликах. Это приводит к тому, что большие ленты удельно более производительны и дольше служат. Для хобби возможно это не существенно (Вы скорее разницы не почувствуете), но в условиях ежедневного использования разница наблюдается.
Минимальная лента для ежедневной работы должна быть не менее 1230 мм. Ленты 915 мм подойдут для хобби, для многих работ в условиях производства, не связанных с задачами производительного съема материала (например снятие фасочек, заусенцев на маленьких деталях). Кроме того в длинную ленту возможно «вписать» больше разнообразной навески, контактные колеса большего диаметра и т.д.
Видов шлифовальных лент огромное множество. Существуют разные материалы основ, различные виды абразивов и способа их насыпки. Есть даже безабразивные ленты… Это целый мир, который Вы постигните в процессе работы. Если нужна помощь с подбором лент под Ваши задачи, мы поможем.
Какая мощность двигателя оптимальна? Ориентируйтесь на классические соотношения. 915 мм – 1,1 кВт, 1230 мм – 1,5 кВт, 1600 мм – 2,2 кВт. Разумеется можно отступать от этого правила. Особенно с учетом планируемой интенсивности работы. При многочасовой ежедневной работе мощность лишней не бывает. Ну а в условиях не частого хобби Вы не почувствуете ни каких неудобств с двигателем 1,1 кВт.
Для большего понимания вопроса приведу свои суждения. Мне было бы удобнее работать на станке с лентой 1230 мм и двигателем 1,1 кВт, чем на станке с лентой 915 мм и двигателем 1,5 кВт. Не рассматривайте станки с двигателями мощностью мене 1,1 кВт. Для станков с лентой 915 мм двигатели мощнее 1,1 кВт излишни.
Ролики и шкив на профессиональных станках должны быть изготовлены только из стали. Это долговечный материал с предсказуемыми свойствами.
Немного о капролоне в качестве материала роликов. Перед тем как предложить такое исполнение роликов как вариант оснащения одной модели наших станков, нами был проведен ресурсный тест. Мы даже отсылали капролоновые ролики 50 мм. известному ножеделу с просьбой прогнать в хвост и в гриву. У нас на производстве два станка почти два года работают с капролоновыми роликами. Определенный опыт накоплен. Выводы следующие. В условиях эксплуатации хобби этот материал допустим для изготовления роликов. Материал конечно не стабилен, размеры плавают при изменении температуры, наука говорит что и от влажности, может быть хрупким, не переносить механических повреждений, подшипники в таких роликах работают в нерасчетных условиях и т.д. Но предполагаю что ролики диаметром 80 мм. переживут пару тысяч часов работы. Шкивы из капролона конечно уже перебор и на это мы не пойдем ни когда, но ролики в условиях работ низкой интенсивности живут.
Единственное достоинство этого материала по сравнению со сталью это цена. Удельно на объем капролон дешевле стали и в разы проще обрабатывается. А самое главное допуски под подшипники можно увеличить почти в десять раз. Такие ролики может делать токарь третьего разряда на убитом оборудовании. В нашем случае экономия правда получилась не большая ибо допуски не многим больше чем на стальных роликах. Теперь Вы знаете, почему гриндеростроители применяют этот материал :)
Немного о дополнительной навеске. Каждый наш станок готов к работе в базовом оснащении с плоской прижимной площадкой. На плоской прижимной площадке можно делать кучу разнообразных операций. Это без сомнения самый популярный и необходимый вид навесного оборудования на гриндеры. Поэтому в базовое оснащение именно такое. Но некоторые виды работ удобнее делать на других навесных устройствах, некоторые работы практически невозможно сделать на плоской площадке. Остановлюсь на двух самых основных видах дополнительных навесных элементов:
- Контактные колеса существенно повышают производительность обработки ибо отсутствует трение, а так же упругий контактный слой позволяет задействовать в обработке большее количество зерен при нажиме на заготовку. Контактные колеса почти вечные. Так же с помощью контактных колес можно обработать вогнутую поверхность (например вогнутые спуски клинка ножа). Контактными колесами удобнее зачищать многие поверхности в виду удобного контроля точки контакта ленты и заготовки.
- Контуровочные ролики позволяют обрабатывать радиусные поверхности до которых не добраться другими методами. Хороший пример выемки на рукоятке ножа. Работать на контуровочных роликах намного удобнее в горизонтальном положении станка.
2. Как выбрать станок.
Прежде чем приступить, отмечу важный момент. Все наши станки, вне зависимости от модели, изготовлены с одинаковыми требованиями к качеству, имеют те же допуски и по данный момент собираются и настраиваются перед отправкой автором данной статьи. Ролики изготовлены по пятому квалитету (по факту 80% роликов имеют посадки под подшипники соответствующие второму квалитету) и это нормы приборостроения. Шкивы установленные на двигатель имеют биения 0 – 0,02 мм. за редчайшим исключением, что сильно меньше допуска на биения валов самих двигателей. Шкивы отбалансированы с точностью в сотые доли грамма. Заверяю, что наши ролики и шкивы правильно сконструированы (это огромная редкость) и не имеют равных по точности в нашей стране (как минимум). Ни каких компромиссов. Все наши станки являются профессиональным оборудованием для своих областей применения.
Так же отмечу, что станки в состоянии поставки имеют прижимную площадку, выставленную параллельно ленте, а опорный стол перпендикулярен прижимной площадке в двух плоскостях. Это необходимое условие для ряда операций, особенно при изготовлении ножей.
Самое сложное Вы должны сделать сами – определиться для чего нужен станок. Какие материалы и каким образом Вы планируете обрабатывать. Сколько часов в день (или в год например) Вы будете работать. Где будет установлен станок и сколько под него свободного места. Каково качество электрической сети. На сколько критично наличие грязи от станка. Будете ли перемещать станок с места на места (например на дачу в теплое время года). Важно спрогнозировать возникнет ли потребность расширять возможности оборудования покупкой дополнительного оснащения, увеличится ли нагрузка на оборудование, потребующая перехода с лент 1230 на 1600 мм.
Чем более точно Вы сможете описать задачи перед оборудованием, тем проще будет сделать правильный выбор.
Начнем с простого.
- Если предстоит обрабатывать много дерева, цветного металла, мастерская не отапливаемая, есть скачки напряжения сети, Вы в дали от цивилизации, повышенные требования к надежности оборудования, Вы испытываете недоверие и имели печальный опыт в работе с частотниками, то прекращаем думать. Надо брать Гендальф.
Станок имеет ременную передачу как на сверлильном станке и при этом может работать в горизонтальном положении. Четыре фиксированные скорости движения ленты перекрывают весь необходимый диапазон. Станок оснащен однофазным двигателем, что позволяет подключать его к сети 220В, просто воткнув вилку в розетку.
Нужно много работать на низких скоростях ленты? Альтернативы Гендальфу нет. Его двигатель всегда работает на номинальных оборотах (а значит хорошо охлаждается крыльчаткой и развивает номинальную мощность) и к тому же благодаря понижающей передаче на приводном шкиву ленты передает большой крутящий момент. Традиционные станки с подключением через частотник на низких скоростях развивают маленькую мощность и долго работать с нагрузкой без перегрева не могут. При этом на высоких скоростях Гендальф не проигрывает традиционным решениям. Но предупрежу, что разумеется менять обороты двигателя крутя крутилку частотника удобнее, чем перекидывать ремень.
- Если предстоят типичные операции со сталью, такие как производительный съем металла, удаление заусенцев, нужно что то укоротить, что то подрезать, заточить мотыгу, разделать сварной шов, то достаточно Сэма или Бильбо с однофазным двигателем. Важно помнить, что подключить частотник к однофазнику будет невозможно и операции, которые можно делать на низкой скорости движения ленты (заточка, обработка дерева и т.д.) будут недоступны.
Учитывайте предполагаемый объем работ. Грубо говоря до часа работ средней интенсивности в день это Сэм и Бильбо, от часа до трех это Бильбо. Более трех – смотрите на станки с лентой 1600 мм. Конечно не только время работы, но и характер нагрузок имеет значение. Если нужно снимать сталь килограммами, смотрите на самые мощные решения с длинной лентой.
- Если перед Вами стоит какая то специализированная задача на производстве, например шлифовка и полировка каких ни будь валиков, заточка ножей в разделочном цеху, снятие резинового облоя, зачистка материалов перед склейкой и т.д., то лучше напишите нам.
Теперь рассмотрим выбор модели станка исходя из задач изготовления ножей. Это очень показательный пример, требующий от оборудования максимальной универсальности.
- Если планируете работать на балконе и посвящать себя изготовлению ножей время от времени, Ваш выбор Сэм. И причем с учетом балкона, то Сэм с кожухом. Гриндеры создают очень много грязи вокруг себя и кожух (на Сэме он идет единым элементом с пылеуловителем) в связке с циклоном и бытовым пылесосом очень сильно упростит жизнь. Сэм занимает минимум места, способен на взрослые скорости и выжимает из ленты 915 мм максимум.
Сэм не имеет возможности работать с дополнительной навеской. Чем это может Вас ограничивать? Есть дизайны ножей которые можно почти полностью изготовить на плоской прижимной площадке (например финский нож пуукко), есть дизайны (практически любой фултанг с развитой рукояткой), где например без контуровочного ролика рукоятка будет нуждаться в последующей ручной доводке тех мест, куда было не подлезть верхним роликом станка.
Грубо говоря Вы сможете сделать практически любой нож, но отсутствие различной дополнительной навески увеличит долю ручного труда на конечных операциях. Все самые трудоемкие операции, такие как изготовление клинка (разумеется с прямыми спусками), формирование рукоятки и больстера и т.д. будут сделаны на станке.
Крупные станки с различной навеской упрощают жизнь. Они необходимы при изготовлении большого количества ножей. Работа на них экономит время. Но принципиально Вы почти все то же сможете делать на Сэме, просто дольше и с большей долей ручного труда. Мне кажется, что для хобби это прекрасная ситуация. Работая на Сэме Вы не будете мучиться и страдать от не устойчивой ленты и кривых углов. Этот станок настоящий рабочий инструмент который будет работать годами.
- Если Вы подозреваете, что увлечение может развиться, то в случае работы на балконе, обратите внимание на Алису. Это уже станок со взрослой лентой и возможностью работы в горизонтальном положении. Станок можно оснастить кожухом и пылеуловителем (на момент написания текста пылеуловитель в разработке, но он точно будет). Алиса спроектирована с учетом минимально возможных габаритов оборудования. На Алису можно установить почти всю выпускаемую нами навеску. Это более производительный, универсальный, тихий (ролики большего размера и длиннее лента) станок по сравнению с Сэмом. Но он больше и дороже.
- Если Вы имеете счастливую возможность работать в мастерской (гараже), у Вас есть желание пользоваться оборудованием на котором в том числе изготавливаются лучшие ножи в стране, то Фродо и Гендальф это то что Вам нужно. Фродо это классический станок под работу с частотником. Гендальф со своими особенностями о которых было сказано выше. В остальном функционал станков практически схож. Станки сделаны для серьезной работы, удобные, надежные, жесткие, функциональные. Устойчивость ленты на этих станках эталонная. Не удивлюсь, если на этих моделях сделаны миллионы ножей. Писать об этих станках можно много. Не знаю есть ли смысл… Созрели на эти решения, берите и не пожалеете.
- Ну а теперь поговорю о Бильбо. В контексте изготовления ножей, он имеет схожий с Сэмом функционал (разве что верхний ролик не 40 мм). Станок не имеет возможности установки кожуха. Станок крупнее. Разумеется в сравнении с Сэмом это более производительное решение. Но я все же предлагаю начинающим ножеделам идти в своих мыслях от Сэма к Алиске, в случае если хочется чего то большего.
Станок имеет возможность подбора конфигурации под себя. Разные двигатели, размер и материал роликов, подшипники, опорный стол, подручник и даже отказ от опоры двигателя при желании. Можно получить очень бюджетное качественное решение (дешевле игрушек многих производителей), а можно производительное необслуживаемое решение на производство.
Если все же хочется станок с функционалом Сэма и большей производительностью, то конечно Бильбо это тот вариант. Для задач ножеделов оптимален вариант со стальными роликами 50 и 80 мм., двигателем 1,5 кВт и частотником.
В случае оснащения Бильбо стальными роликами 80 мм. и подшипниками SKF, Бильбо превращается в аппарат, который проработает ну очень много тысяч часов не требуя ни какого серьезного обслуживания. Оснащаем однофазным двигателем и можно дешево и сердито годами снимать какие ни будь фаски на производстве.
Добавлю важное. Какую бы модель станка Вы не выбрали, я категорически рекомендую заказать замену базовых подшипников на подшипники SKF. Сделайте себе и мне приятно. Бывают такие периоды, когда базовые подшипники вообще не устраивают меня по качеству и замена на SKF становится обязательной опцией.
Разумеется рекомендации полны условностей. Кто-то по нескольку часов ежедневно работает на Сэме, а кто то раз в пол года радуется Гендальфу. Выбор за Вами. Всегда рад поделиться своими знаниями и помочь с выбором надежного и верного друга. Пишите, не стесняйтесь :)
