Producenci mebli, którzy zaczynają przygodę z CNC, często są zdezorientowani, na jakiego typu maszynę się zdecydować, mając do wyboru obrabiarki CNC, plotery frezujące i plotery przemysłowe.
Do produkcji mebli nie nadają się plotery frezujące, bo choć jest możliwość wykonania jakichś elementów mebli na ta- kich „ekonomicznych” maszynach, to ich użycie w przemyśle meblarskim nie ma ekonomicznego uzasadnienia, ponieważ dysproporcje wydajności takiej maszyny w stosunku do szybkiej maszyny przemysłowej mogą być jak 1:10 – mówi Przemysław Kimla, właściciel firmy POLCOM Przemysław Kimla w Częstochowie. – Sęk w tym, że przedsiębiorcy, którzy zaczynają przygodę z maszynami CNC, często są zdezorientowani, na jakiego typu maszynę się zdecydować, mając do wyboru frezarki CNC, obrabiarki CNC, plotery frezujące i plotery przemysłowe. Tymczasem różnice pomiędzy maszynami, które różnie są nazywane, są znaczące. Ich cena to jedno, a jakość obróbek – to już istotna różnica. Polskie określenie plotery frezujące, które powstało na pewien typ maszyn, historycznie wywodzi się z tego, że ploter, jak sama nazwa wskazuje, z języka angielskiego, jest urządzeniem do rysowania. Plotery były urządzeniami, które pojawiły się, gdy nastąpił rozwój komputerów osobistych. Umożliwiały one rysowanie map, schematów czy rysunków technicznych. Pierwsze plotery były urządzeniami dość solidnymi, ciężkimi i sztywnymi, bo miały stalowe korpusy i ciężkie elementy. Uznano zatem, że skoro urządzenie jest tak solidne, to można na nim zainstalować frezarkę górnowrzecionową czy wrzeciono dla wykonywania funkcji frezowania. I tak powstało coś, co zaczęto nazywać ploterem frezującym.
Centra dziesięć razy cięższe
– Później, z każdym rokiem, równolegle do maszyn „ekonomicznych”, stosowanych w branży reklamowej, pojawiało się u nas coraz więcej ciężkich maszyn do obróbki drewna, z zachodniego rynku wtórnego – mówi Przemysław Kimla. – To były maszyny drogie, ciężkie, ale tam, gdzie meble były produkowane na skalę przemysłową, gdzie produkcja była bardziej rozwinięta, to te maszyny były stosowane. Te pierwsze centra CNC do obróbki drewna, w stosunku do plotera frezującego, były i są przynajmniej dziesięć razy cięższe. Jednak w minionych latach pojawiła się jeszcze grupa maszyn do wielkoformatowego rozkroju różnych płyt drewnopochodnych czy skór lub tkanin, które mają w Europie w miarę zunifikowaną nazwę – routery. Są to urządzenia, które wycinają kształt. Od wielu lat są urządzeniami ważącymi od 2 do 5 ton. Zaczęto je postrzegać jako „ciężkie plotery frezujące”, ale niektórzy zaczęli je nazywać ploterami przemysłowymi i taka nazwa się przyjęła w Polsce. Uważam, że nazwa tych urządzeń powinna brzmieć – wielkoformatowe centra do obróbki płyt lub wielkoformatowe frezarki do obróbki płyt. Ta wielkoformatowość przejawia się przede wszystkim w tym, że mają stosunkowo niewielki zakres ruchu w osi Z, w stosunku do osi X-Y. Najczęstsze wielkości tych formatów były dopasowywane do standardowych wielkości płyt dostępnych w handlu. Taką bardzo popularną powierzchnią było pole o wymiarach 2 100 x 3 100, ponieważ można było na stół położyć zarówno większość płyt meblowych, laminowanych, wiórowych, MDF, jak również z tworzyw sztucznych, czyli pleksi, PVC, poliwęglanów. Taka większa maszyna miała najczęściej dwa pola robocze, ponieważ umożliwiało to zwiększenie jej wydajności, a przyspieszenie było głównie dzięki temu, że zarówno operator, jak i maszyna mogli ciągle pracować.
Masa determinuje przydatność maszyny
– W naszej firmie wykonujemy maszyny do tzw. pracy wahadłowej, czyli gdy na przednim polu roboczym odbywa się wybrana obróbka, to na tylnym polu roboczym operator zmienia materiał i układa kolejną płytę. Tego typu, dłuższe maszyny kosztują dużo mniej niż dwie o jednym obszarze roboczym. Wszak w maszynie z dwoma polami obróbczymi jest jedno wrzeciono, jedna brama i jedynie dłuższy korpus. Jest ona droższa o około 35 proc. od maszyny o pojedynczym polu roboczym, a wydajność ma taką, jakby pracowały dwie maszyny. Nie są to jednak routery „lżejsze”, o masie od 1,5 do 2 ton, nazywane u nas ploterami frezującymi, ale „cięższe”, nazywane ploterami przemysłowymi, o masie od 4 do 6 ton. Masa nie jest jedynym wyznacznikiem przydatności maszyny, ale de- terminuje pozostałe elementy, bo ciężar korpusu musi być odpowiednio duży, żeby maszyna pracowała stabilnie, wyposażona w odpowiednio ciężką bramę, zapewniającą możliwość zamontowania wrzeciona o odpowiedniej mocy.
– Rozwiązania ekonomiczne, czyli plotery frezujące do zastosowań reklamowych, najczęściej mają wrzeciono o mocy na poziomie 1-2 kW – mówi rozmówca. – Są to maszyny niezbyt szybkie, bo wrzeciono nie może obrabiać materiału z dużymi narzędziami, gdyż nie ma wystarczająco dużej mocy, a nie można zastosować wrzeciona o większej mocy, skoro maszyna jest za mało sztywna. Takie rozwiązania wycinają w cienkim MDF abażury, ścianki z ornamentowymi zdobieniami czy z perforacją, albo wycinają w cienkiej sklejce elementy ozdobne, artystyczne. Są to urządzenia, które nie nadają się do produkcji mebli, aczkolwiek trzeba przyjąć, że jeżeli ktoś bardzo by chciał na siłę coś większego wykonać, to mógłby to zrobić, wycinając w kilku etapach zagłębienia. Zatem jest możliwość wykonania jakichś elementów mebli na maszynach ekonomicznych, jednak trzeba jednoznacznie powiedzieć, że użycie tego typu urządzeń w przemyśle meblarskim nie ma ekonomicznego uzasadnienia, ponieważ dysproporcje wydajności ekonomicznej w stosunku do szybkiej maszyny przemysłowej mogą być jak 1:10. Nie wyobrażam sobie, żeby zarobić na produkcji mebli, dysponując maszyną typu ploter frezujący.
Tylko rozwiązania przemysłowe
W branży meblarskiej, a szerzej – w branży obróbki drewna i materiałów drewnopochodnych, powinny królować maszyny cięższe, czyli rozwiązania przemysłowe, gdzie masa maszyny określa jej produkcyjną wartość.
– Podstawowym problemem, jeżeli chodzi o producentów maszyn wielkoformatowych, jest dostępność obrabiarek, które są w stanie taki korpus obrobić – twierdzi Przemysław Kimla. – Często zatem te maszyny są wykonywane w konfiguracjach, gdzie korpusy są skręcane z kilku mniejszych elementów, co wpływa na ich mniejszą sztywność. Natomiast nasza firma wyznacza standardy produkcji takich maszyn, bo mamy kilka dużych modeli, dostosowanych do obróbki dużych korpusów obrabiarek CNC. Od samego początku celowaliśmy w rozwiązania wielkoformatowe i zgromadziliśmy park maszynowy, który jest unikatowy, co najmniej w skali europejskiej. Obecnie nasza firma produkuje maszyny, które mogą osiągać długość kilkunastu metrów, bo w tej chwili mamy trzy wielkie frezarki bramowe przeznaczone do obróbki korpusów obrabiarek CNC czy obrabiarek w ogóle. Nasze frezarki bramowe do produkcji korpusów obrabiarek właśnie mają stałą bramę, jeżdżący stół i jeżdżącą belkę w osi W, i to jest rozwiązanie najlepsze dla zapewnienia możliwości obróbki korpusu w jednym zamocowaniu, ze wszystkich stron. Jako podstawową obrabiarkę do produkowanych maszyn zakład posiada frezarkę bramową CNC o obszarze roboczym 9 000 x 3 200 x 1 500 mm, ważącą 100 ton, która posadowiona jest na ponad 500-tonowym fundamencie i kalibrowana interferometrem laserowym o rozdzielczości 10 nm i dokładności 0,1 um/m. Kolejna frezarka bramowa CNC ma obszar roboczy 5 200 x 3 000 x 1 500 mm.
– Niedawno kupiliśmy bardzo dużą japońską frezarkę OKUMA, o wielkości pola roboczego 12 000 x 3 500 mm – mówi właściciel. – Posiadamy również lasery o mocy do 8 kW, do cięcia stali o grubości do 20 mm, a większe grubości tniemy za pomocą maszyny waterjet o obszarze 4 200 x 2 100 mm. Do zgrubnego cięcia używamy wycinarki plazmowej CNC, a do obróbki plastycznej elementów z blach – pras krawędziowych i gilotyn CNC. Maszyny lakierowane są w kabinie lakierniczej, pozwalającej na utwardzanie powłoki w wysokich temperaturach po uprzednim wypiaskowaniu i po obróbce chemicznej, czyli po fosforanowaniu. Powierzchnie elementów konstrukcyjnych są przygotowywane do lakierowania na automatycznej linii do śrutowania. Ponadto do precyzyjnego montażu produkowanych przez nas obrabiarek CNC używamy płyt traserskich o wymiarach do 3 000 x 8 000 mm i wadze do 20 ton. Nasza firma od samego początku wyznaje filozofię, że korpus maszyny musi być ciężki, sztywny i solidny. W związku z tym, wprowadzając trzecią generację routerów, ploterów frezujących czy wielkoformatowych centrów obróbczych, zastosowaliśmy te wszystkie nasze założenia, do których zawsze dążyliśmy, żeby maszyny były coraz sztywniejsze, coraz cięższe. Pierwsza generacja maszyn marki KIMLA, których produkcję rozpoczęto 20 lat temu, w wersjach przemysłowych ważyła 3-4 tony. Druga generacja, która była produkowana od końca 2008 roku do końca 2016 roku, przy tych standardowych obszarach roboczych – 4-4,5 tony, a w tej chwili korpusy oferowanych obrabiarek, o tym samym obszarze roboczym, czyli 2 100 x 3 100 mają masę na poziomie 5,5-6 ton. Ich konstrukcja została całkowicie zmieniona. Zostały zaprojektowane nowe korpusy, znacznie zwiększyła się grubość elementów stalowych. W tej chwili korpusy główne mają ściankę o grubości 16 mm. Są wykonane w konstrukcji skrzynkowej zamkniętej, obrabianej ze wszystkich stron. Wszystkie prowadnice i napędy szwajcarskiej firmy są przykręcone bezpośrednio do korpusu. Bardzo ważny również w tego typu urządzeniach jest zastosowany system sterowania i serwonapędów. Jedno z drugim jest mocno połączone, natomiast są różne klasy systemów sterowania do maszyn, z punktu widzenia pulpitu operatora i samego zadawania ruchu. Również są różne klasy serwonapędów, które te osie napędzają.
