Dobór silnika bldc do napędu wrzeciona

Znalazłem jakiś czas temu w internecie opis frezarki cnc dla modelarzy itp. Produkowana jest przez firmę Roland i nazywa sie Imodela. Pole robocze jest malutkie bo 5x55x88 [mm]. Urządzenie składa się w walizkę i jest bardzo małe. Sterowane przez usb, zasilane 12V 2A. Można spokojnie na tym grawerować PCB, wycinać kształty z balsy lub tworzyw sztucznych. W tym właśnie urządzeniu wrzeciono składa się z silniczka DC szczotkowego i małego uchwytu wiertarskiego. Może po drodze jest tam jakieś miniaturowe łożysko.
Zacząłem od razu szukać silnika małego, taniego z wysokimi obrotami i dużą mocą i przypadkiem natknąłem się na moją starą chińską miniwiertarkę. Zanim zainwestowałem w Proxxona wierciłem nią otwory w PCB z ręki. Po rozmontowaniu okazało się że jest to po prostu silniczek 12V który na wirnik ma wbitą tulejkę z aluminium. Tulejka z zewnątrz jest nagwintowana i na ten gwint wkręcany jest uchwyt wiertarski taki jak w Proxxonie.
Skoro taką miniwiertarką mogłem wiercić otwory w laminacie to może dało by się tym także frezować?
Zamówiłbym nową tulejkę taką żebym mógł założyć na nią łożysko, zrobiłbym obudowę z aluminium i gotowe.
Co o tym sądzicie?

Masz już proxxona. Jeśli model IBE - masz już komplet tulejek zaciskowych (to te małe kawałki metalu z nacięciami, to co masz na myśli pisząc "Zamówiłbym nową tulejkę taką żebym mógł założyć na nią łożysko" to wałek z gniazdem tulejek zaciskowych czy jakoś tak). jeśli FBS (na co wskazywałoby pytanie o uchwyt wiertarski proxxona) można dokupić komplet tulejek. Niezależnie który model posiadasz - z tulejkami zaciskowymi znacznie lepiej nadaje się frezowania PCB niż cokolwiek co ci się uda sklecić z przypadkowych części (no chyba że masz dostęp do tokarki, przyrządów pomiarowych i trochę wiedzy - ale wtedy byś nie zadawał takich pytań). Do grawerowania ścieżek też się nada - po prostu będzie to dość wolno szło i raczej nie oczekuj że zrobisz płytkę pod QFP 0.4mm. No i zostaje jedno pytanie - dlaczego koniecznie chcesz frezować ścieżki? Jaką przewagę ma ta metoda nad trawieniem?

Mam PRoxxona ale jego nie rozbierałem i nie będę tego robił. To co wyciągnąłem pochodzi z miniwiertarki za 20 zł. W maszynie Rolanda zastosowano silnik szczotkowy małej mocy i jeszcze jest przełożenie z kołami zębatymi. Przełożenie może być 1:5 albo większe bo zębatka na wale silnika jest bardzo mała a ta na ośce wrzeciona dosyć spora. Nie mam konkretnych danych bo mam do dyspozycji filmy z działania maszyny.
Silnik też nie jest sporych rozmiarów i na pewno pobiera mniej niż 1A prądu i pracuje na 12V zatem wniosek jest taki że można frezować ścieżki przy pomocy silnika DC z wysokimi obrotami i wcale nie musi mieć dużo mocy.
Póki co mam do dyspozycji taki zacisk wiertarski:
http://www.narzedziak.pl/proxxon-uchwyt ... -2-mm.html
W Imodel'i wykorzystano uchwyt który zaciska frez lub wiertło przy pomocy śrubki. Nie trzeba przytrzymywać wału żeby rozkręcić uchwyt. Przydałby mi się taki ze śrubką ale nie mam pojęcia gdzie takie cudo kupić.
Wytrawiłem całą masę płytek i mam serdecznie dosyć. Przez długie lata robiłem to termotransferem kiedy zacząłem potrzebować większej dokładności zrobiłem naświetlarkę i wytrawiarkę. Cały proces w jednym i drugim przypadku jest czasochłonny, drogi i zależy od zbyt dużej ilości czynników ( odpowiedni papier lub folia, Odpowiednia temperatura żelazka lub czas naświetlania, odpowiednia ilość farby na laminacie, odpowiedni toner w drukarce, odpowiednie stężenie wywoływacza itd.).
W efekcie zrobienie płytki zabiera zdecydowanie za dużo czasu. W przypadku frezarki, która jest dopracowana wystarczy przytwierdzić laminat( tani bo bez emulsji ), założyć frez i odpalić. Płytka robi się sama. Owszem w fototransferze można niezłe efekty uzyskać ale też nie zawsze. W skrajnych przypadkach uda się albo się nie uda.
Poza tym często potrzebuję zrobić np. 10 takich samych płytek co przy naświetlaniu, wywoływaniu i wytrawianiu przyprawia mnie o ból głowy. Na frezarce jak jedną dobrze wyfrezuję to tylko wystarczy podkładać laminat.
Proszę jednak o trzymanie się tematu.

Nikt ci nie każe rozbierać tego proxxona - użyj go jak jest. W mojej pierwszej frezarce używałem FBS240 złapany za ten metalowy kołnierz, do drewna i pcb jest wystarczająco stabilny.
A co do frezowania scieżek, zobacz ile kosztują frezy do tego i jaką mają wytrzymałość... Weź też po uwagę że trwienie może i jest powolne ale przynajmniej jest ciche Ale frezarka cnc i tak sie przyda, choćby do wiercenia otworów pod przelotki

Ps. Zaczynam podejrzewać że mówiąc "proxxon" nie masz na myśli multiszlifierki typu IBE tylko wiertarke TBM. Na przyszłość weź proszę pod uwage że firma proxxon produkuje rożne narzedzia, od kluczy nasadowych do tokarek wiec cieżko powiedzieć co masz do dyspozycji.

Posiadam Proxxon FBS tylko zasilany z zasilacza 18 vdc a nie z sieci. Owszem w mojej obecnej maszynie będę go używał jako wrzeciona. Planuję jednak już niedługo rozpocząć budowę czegoś mniejszego, prostszego i zdecydowanie tańszego.
Wrzeciono o jakim pisze miało by wyglądać podobnie do tego:
Niestety obrazki tylko małe znalazłem.
Tutaj oś z razem z silnikiem od wrzeciona i przekładnią:


A tutaj zdjęcie silniczków. Taki jeden napędza przekładnię i można tym frezować pcb.


Tutaj widać wyraźnie jak to wygląda i akurat przy pracy:


Tutaj chyba przerobiony napęd na silnik mocniejszy:


Tutaj inna maszynka nawet DIY przy frezowaniu PCB. Silnik bezpośrednio sprzęgnięty z tulejką do frezu:


Widać, że można uzyskać oczekiwany efekt nawet w tak prowizoryczny sposób. Imodela akurat ma to do siebie że ten fabryczny silniczek(z żółtym plastikiem) wymienia się średnio po 50h pracy. Nie brzmi to za fajnie, ale taki silnik za granicą kosztuje ok. 30$ u nas pewnie jakieś 10 zł. Więc nie ma tragedii a pcb robi się tak że przykleja się płytkę i jazda, bez problemów.

Pogrzebałem trochę w domu, piwnicy itd. i znalazłem całą masę silników DC modelarskich i takich z drukarek i Bóg wie jeszcze z czego. Przeglądam oferty sklepów i jest w czym przebierać. Moje pytanie brzmi.
Czym mam się kierować? Wysokimi obrotami i zamontować przekładnię? Silnik szczotkowy znalazłem najwyżej o obrotach ok. 22000/min. Nie chcę też żebym to był jakiś kolos ten silnik. Jeśli na taki silnik dam przekładnie załóżmy 1/5 to obroty mam niby na biegu jałowym ok 4400/min. Czy to wystarczy do frezowania PCB? Imodela ma malutki silnik i dużą przekładnie i można frezować.
Mógłbym zastosować bezszczotkowca tylko wtedy koszta rosną, ale z drugiej strony nie musiałbym później wymieniać napędu.
Jakie obroty, jaki pobór prądu, napięcie i moc byście polecali? Chodzi mi zarówno o mechanizm z przekładnią oraz bez niej czyli uchwyt bezpośrednio sprzęgnięty z wałem.
Pozdrawiam

kolego żeby płytka jako -tako wyglądała to muszą być wysokie obroty, o przekładni to lepiej zapomnieć

Okrutnie kombinujesz i nie bardzo wiem jakie pobudki Tobą kierują. Rozumiem że frezarka ma być niewielka i w miarę energooszczędna a przy tym cicha. Jeżeli frezowanie płytek PCB ma być amatorskie to chyba nie jest konieczne żeby odbywało się "prędzikiem" więc nie ma specjalnej potrzeby kosmicznych obrotów wrzeciona. Im wyższe obroty tym większe zresztą będą problemy z chłodzeniem, ułożyskowaniem, smarowaniem łożysk, wycentrowaniem frezu ,szybciej pojawią się też dokuczliwe gwizdy. Proxxon daje dość wysokie obroty co jest korzystne przy grawerowaniu laminatu ale utrudnia pracę przy obróbce tworzyw termoplastycznych bo łatwo może dojść do topienia w punkcie obróbki. Alternatywnym rozwiązaniem może być takie wrzecionko http://www.ebay.com/itm/CNC-0-3KW-ER11- ... 1c3352815e lub jego mniejszy brat http://www.ebay.com/itm/200w-12V-24V-36 ... 0129374%26 W uchwyt ER11 możesz montować frezy standardowe o różnych średnicach uchwytu. Odpowiednie wymienne zaciski też możesz dokupić w miarę potrzeby oddzielnie lub w kompletach. Parę osób tutaj na forum używa takiej zabawki i nie narzekają. Na Ebay można nabyć też to wrzeciono razem z zasilaczem i uchwytem do mocowania silnika w osi Z http://www.ebay.com/sch/i.html?_sacat=0 ... or&_sop=15 Podobno pracuje cicho i jak się dobrze trafi ma zadowalającą precyzję wykonania.

Pisałem że interesuje mnie coś na wzór Imodela. Z całym szacunkiem ale silnik z małym uchwytem jest zdecydowanie mniejszy od tego co kolega w linkach pokazał. Są filmy jak imodela frezuje z silniczkiem małej mocy i przekładnia plastikową a to oznacza że się da. Potrzębuję tylko porad jako silnik zastosować i jaką przekładnię.
Diodas zobacz jakie wymiary ma wspomniana imodela i będziesz wiedział jak małe musi być wrzeciono

No tak. Aż takiej miniaturyzacji nie brałem pod uwagę

Przy moim wzroku i ewentualnych potrzebach to trochę zbyt wątłe i mikre. Wydaje mi się że przekładnia na plastykowych zębatkach to nieporozumienie. Szybciej zdecydowałbym się na pasek zębaty i zębatki metalowe. Ciągła potrzeba wymiany jakiegoś detalu który się zużył po paru godzinach używania to katorga. I niepotrzebne koszty. Ogólnie czarno widzę to całe przedsięwzięcie.Obszar obróbki wielkości paczki papierosów. Do czego to można realnie wykorzystać? To chyba nie moja liga więc sobie daruję chociaż oczywiście życzę powodzenia.

Zgodzę się co do lichej przekładni aczkolwiek kiedyś sprzedawałem helikoptery - zabawki zdalnie sterowane. Podglądnąłem tam wiele ciekawych rozwiązań i muszę powiedzieć że jak tryby są wykonane z dobrego tworzywa to będą się lepiej zachowywać w trakcie pracy niż metalowe.
Dużą zaletą plastykowych przekładnie jest to że koła zębate pasują na bardzo małe wały. Na pasek zębaty potrzeba ośkę najmniej 4 mm. I tu jest problem ponieważ małe silniki mają przeważnie 2 mm średnicy na wale.
Dzisiaj wygrzebałem jakiś silnik który ma całą przekładnię zrobioną z tworzywa i nie należy ona do najsłabszych, największe koło ma średnicę ok 80 mm i grubość ok 10 mm. Strasznie duży moment ma ta przekładnia na wyjściu.
Co do tak małej frezarki to właśnie ona ma olbrzymie zastosowanie. Wiadomo że jeśli mamy frezarkę z metalu, drogie wrzeciono i wpakowaliśmy w to kilka tysięcy to liczymy że będziemy obrabiać metale i co tylko. A co jeśli ktoś chce obrabiać tylko miękkie materiały jak balsa? Albo wycinać detale z plexi lub po prostu amatorsko zajmuje się elektroniką i chciałbym grawerować ścieżki? Gdyby Imodela nie była taka droga to by znalazła szerokie grono zwolenników ale 3000 zł sam bym nie dał.
Sam wpakowałem w moją maszynę 2000 zł i teraz szukam na prawdę najtańszych rozwiązań.
W Imodeli dopatrzyłem się:
-tulejki ślizgowe
-prowadnice z rurek aluminiowych
-śruby napędowe z gwintem prawym i lewym biegnące równolegle i napędzane po dwie w jednej osi jednym silnikiem
-śruby podobne do m6
-wrzeciono złożone z silniczka modelarskiego, dwóch zębatek i tulejki zaciskowej

Na tym forum te cechy to istna herezja a jednak graweruje PCB, wycina plexi, balsę oraz frezuje w miękkich materiałach. Zatem chyba warto spróbować.