CNC in granito

[montaviale]

Ciao a tutti,

è da qualche tempo che mi chiedo: perchè nessuno realizza delle cnc in granito?
Girovagando su youtube mi sono imbattuto in questa serie di video che consiglio di vedere. Riassumono perfettamente l'idea che ho in mente.. Comprare un piano di riscontro in granito e costruirci sopra la macchina. Il granito come tutti sanno presenta dei vantaggi sia in termini di stabilità dimensionale sia di smorzamento delle vibrazioni e sia di coefficiente di dilatazione termica ridotto.
Utilizzare un piano di riscontro semplifica le operazioni di misura e messa a punto della macchina, il signore nel video inoltre è talmente bravo che è riuscito a ottenere delle tolleranze di planarità notevoli. Lui parte da un basamento in granito molto preciso e ci incolla-avvita due spalle comprate da un fornitore di pietre per edilizia. Sostiene che le lastre che si trovano comunemente dai marmisti hanno già delle tolleranze di planarità molto strette (centesimali), a voi risulta?
Qualcuno di voi ha esperienze ha esperienze nell'utilizzo di cnc in granito?
Di seguito il link al video https://www.youtube.com/watch?v=gUFeoDf1YvM

Federico

[Fiveaxis]

In questo topic l'utente Junior73 ha realizzato una CNC in cemento...Provabilmente non è precisa come quella del video che hai postato ma il concetto era realizzare una CNC a basso costo senza mezzi...

Il progetto che hai linkato è interessante tuttavia il tizio è molto preparato e, secondo me, "del mestiere". Lo si vede lontano un miglio che ci sa fare e che sa cosa e come fare...Comunque complimenti. Personalmente sono un tifoso della ghisa ma, ripeto, tanto di cappello!

[scj]

Le Datron hanno basamento e varie parti in granito. Direi che c'è già qualcuno che ha sftuttato l'idea a livello commerciale.

[Fiveaxis]

Bhè mica solo le Datron!...Hermle, GF Agie Charmilles (la fascia HSM), Khern, Roders...(questi son quelli famosi)...
Diciamo che il granito sintetico è più una "fissazione" svizzero-tedesca. Ovviamente come tutte le scelte tecniche ha dei vantaggi e degli svantaggi.

Poi c'è qualche temerario sul "tubo" che si è fatto la CNC in granito sintetico in cantina!
I miei preferiti sono questi 2 nonni:
https://www.youtube.com/watch?v=-0Cn0WRXPKs&t=184s
https://www.youtube.com/watch?v=ywr31rX9VUo (notare i movimenti con il comapratore bi-millesimale...)

[Junior73]

Ciao Montaviale,
dell'argomento se ne parlato qualche volta nel forum. Prima di usare il cemento ho ipotizzato anch'io l'uso di lastre di granito prefatte da forare poi in seguito. In quel periodo ogni volta che vedevo una panchina ben fatta la immaginavocon un ponte sopra .
A mio modesto parere nella costruzione di cnc con questi materiali diciamo "edili" sono importanti alcuni concetti:

-Possibilità di dargli una forma tramite cassero che oltre a creare un manufatto a forma(entro certi limiti) da la possibilità di replicarlo se necessario. Quindi la colabilità del materiale è un aspetto fondamentale.
- Il materiale deve essere a bassissimo costo così da sfornare una cnc che abbia masse tali da consentire lavorazioni anche pesanti su ferro acciaio con mandrini adeguati. Purtroppo nel mio caso causa mandrino economico adatto a legno/ massimo alluminio e guide /motori diciamo al limite non ho potuto sperimentare la lavorazione del ferro con passaggi degni di nota (da 1mm in su).
Fare una piccola cnc di 50kg in resina con inerti può avere un senso per piccole lavorazioni ma poi alla fine l'area di lavoro e troppo limitata.

Il tizio nel video fa un ottimo lavoro e sicuramente la cnc sarà molto più stabile rispetto ad una in alluminio. E' più un discorso però legato alla precisione che alla stabilità della macchina. Probabilmente gli basta lavorare alluminio senza andare oltre.

Per me comunque è un gran divertimento ed una sorta di sfida.... ora sto progettandoci addirittura un tornio cnc

https://www.cncitalia.net/forum/viewtopi ... 25&t=70389

Saluti

[brunart]

quoto al 100% Junior73
e vorrei aggiungere che quella cnc in granito la usano per ingranaggi da pendoleria
quindi a conferma di quello che ha scritto Junior73 serve per aumentare la precisione e non la capacità

d'altronde tutte le fresatrici usate, che si trovano quasi regalate perchè con l'arrivo dei centri non le usa più nessuno per produzione, si adattano alla modifica in cnc per lavorare anche i metalli ferrosi.

[montaviale]

Grazie a tutti per le risposte e per la condivisione delle vostre esperienze. Io attualmente utilizzo una cnc della bzt (pfk1205), con la quale mi trovo molto bene.. Non sono in grado comunque di fresare l'alluminio con passate superiori ai 0.6/0.8 mm.
Questa sera leggerò il thread di Junior, anche se sono perplesso riguardo l'uso di materiale cementizio..
Per quanto riguarda la realizzazione di strutture in granito ho trovato questa azienda https://www.microplan-group.com/it/ che realizza da disegno basamenti... Non voglio sapere il prezzo, però ho avuto la conferma che e' un metodo valido per creare strutture che garantiscano precisioni elevate.
Io principalmente utilizzo la cnc per fresare stampi stretti e lunghi (ali di aeromodelli). Questo è in conflitto con l'utilizzo di piani di riscontro che si trovano sul mercato.. In genere e' molto difficile trovare piani che superino il metro di lunghezza. Diciamo che la cnc ideale per le mia applicazioni deve essere lunga 1600 e larga 500..

[brunart]

hai hai sei aeromodellista come me
anche io sto facendomi una cnc più grande (100x60cm), ma 160 è veramente grande anzi lunga e questo comporta molte più difficoltà e costi
comunque penso che per fare gli stampi delle ali non sia necessaria la rigidità del granito perchè usi materiali abbastanza teneri, mentre è molto importante la precisione (un'ala svergolata non vola ma cade )

[Fiveaxis]

@montaviale
Usare lastre di granito (più o meno sintetico) la vedo complicata.
Butto giù di getto alcune mie perplessità (in ordine sparso):

• Considerata la struttura "gantry" (o a ponte mobile) dei video, Innanzi tutto le spalle vanno spianate con una precisione almeno decente, il tipo del video si è fatto un amenicolo che supporta una smerigliatrice portatile per spianare le spalle ma ha tralasciato parecchi particolari -fondamentali-: uno su tutti, il parallelismo del piano del disco rispetto al piano di appoggio (mica banale la cosa!).
• Va detto poi che per sostenere il ponte ha messo delle squadre in alluminio: soluzione molto discutibile perchè riduce notevolmente la rigidità del sistema. Andrebbe studiato un sistema migliore a mio avviso.
• il piano e le lastre per costruireUna macchina delle dimensioni paventate, avrebbe dei pesi ingestibili senza avere a disposizione una gru o altri sistemi di sollevamento.
• La resina epossidica o il granito NON sono per nulla elastici, va pensata una struttura ben dimensionata che consenta di mantenere in perfetta planarità la lastra di base della macchina e, su dimensioni del genere il "baldacchino" potrebbe essere un primo elemento da valutare con attenzione oltre ad avere un costo. (solo il detensionamento della struttura potrebbe avere un costo importante).
• Stando poi sull'aspetto economico, non so il budget a disposizione ma, andare nella direzione delle resine epossidiche (in gergo granito sintetico), comporta costi importanti già procurarsi il materiale, farsi i casseri etc etc...Figuriamoci a farsi realizzare la struttura a disegno da un'azienda specializzata!

Quest'ultimo, se non erro, è uno degli elementi che ha fatto propendere Junior73 verso resine cementizie, comunque evolute, destinate all'edilizia. Su questo aspetto, non sottovaluterei tali materiali. Per una macchina hobbistica, secondo me, potrebbero essere un buon compromesso costo/risultato.

Ora, espresse le mie perplessità dico, in tutta onestà, che realizzare una macchina in resina epossidica, sarebbe comunque un progetto molto interessante e, avendo risorse economiche e temporali nonchè mezzi a disposizione, sarebbe sicuramente fattibilissima.

Andando invece nella direazione della struttura in metallo, diversi utenti si sono cimentati nella costruzione di macchine di dimensioni importanti qui un progetto interessante ma se cerchi nel forum ne trovi diversi altri.

[Junior73]

Diciamo che la cnc ideale per le mia applicazioni deve essere lunga 1600 e larga 500..

Macchina piuttosto grande con queste dimensioni per il lato 1600mm. TI metto una foto del mio modo di farle solo a scopo informativo. Purtroppo avevo scritto un lungo post con diverse considerazioni ma al momento di pubblicarlo mi è scomparso causa login
Il materiale è cemento mapefill della Mapei (15 uro circa ogni 25kg) o Kimia Betonfix Al (8 euro circa ogni 25kg). Prevista in entrambi i casi l'aggiunta di ghiaietto lavato 4-5mm per il 30% in peso. Sono cementi abbastanza diversi dal normale calcestruzzo.

Saluti

[Naxter]

@fiveaxis: Ciao, condivido in pieno i punti che hai detto però sul primo riguardo il parallelismo del disco per levigare le spalle mi fai venire un dubbio. Perchè dovrebbe essere importante il piano del disco rispetto a quello d'appoggio ? Se ipoteticamente avessi anche il disco che leviga a 45° sulla spalla idealmente è sempre un solo punto che tocca il piano. Se lui si muove parallelo al piano di appoggio otterrà sempre una superficie parallela a quella del piano no ?

[Fiveaxis]

Se il disco non è parallelo, e fai dei movimenti lungo lo spessore della spalla ottieni una serie di superfici concave. Ovviamente facendo tanti passaggi paralleli vicini, ottieni una superficie ondulata. Poi, se hai fatto le cose per benino, la superficie risultante -di fatto- è parallela al piano ma NON è, essa stessa, un piano.

Comunque il parallelismo del disco lo intendevo in senso generale, non solo staticamente ma anche dinamicamente. In altre parole: sotto sforzo quel trabiccolo che flessione potrebbe avere? Che flessione potrebbe avere il supporto dell'abrasivo? Insomma un accrocchio apparentemente semplice ma, per ottenere le tolleranze che ha ottenuto il tizio del video, ti assicuro, è meno facile di quello che appare e quell'amenicolo che supporta il flex è tutto fuorchè improvvisato/arrangiato. Aggiungo la manualità che sta dietro a quella stessa operazione di spianatura mostrata, è tutt'altro che scontata...
Detto ciò, è pur vero che quei piani li puoi ottenere anche con la lima, lo scalpello il raschietto...Le unghie...E' solo questione di "manico"...(In firma il mio pensiero in merito )
D'altro canto, per quale motivo, quando si necessitano tolleranze strette, si effettua quell'operazione su rettifiche che pesano diverse migliaia di Kg?.

[Naxter]

Ah ok quindi è corretto, il principio è lo stesso della raschiettatura render una superficie con quanti più punti della superficie allo stesso livello. Son certo che non sia stato facile ottenere quelle tolleranze ma se si è messo ad asportar centesimi a passata secondo me il risultato non è nemmeno cosi tanto irrealizzabile anche considerando le possibile flessioni-vibrazioni di quell'accrocchio. Certo mettere il piano di quell'affare in un "panino" di piani di riscontro lo trovo geniale

[gionp]

Per levigare le spalle ha usato una mola diamantata presa nel mandrino del trapano a colonna che ha precedentemente utilizzato per forare le spalle.
Se fora dritto leviga dritto, non vedo dove stia il problema.
Per i fissaggi usa dei prodotti da marmista, anche a sostituirli con delle resine ibride Hilti si parla di qualche decina di euro di materiali.
Le lavorazioni delle spalle si possono far fare ad un marmista, se si va da uno che tratta arte funeraria quasi certamente è dotato di un pantografo con cui fanno i bassorilievi, le incisioni, le forature.... non ti regalano niente ma per dei taglia in squadro e dei fori non ti sveni.
Ho visto che usa dei tasselli ad espansione con resina, volendo evitare problemi si dovrebbero usare dei tasselli con ancoraggio di forma ( si realizzano i fori con dei sottosquadri e si evitano le fratture della pietra dovute)

Questa realizzazione sicuramente è notevolmente più rigida e meno deformabile delle solite macchinette artigianali realizzate con estrusi in alluminio.
Certamente utilizzando un materiale fragile come la pietra teme gli urti, ma anche se fosse realizzata in ghisa a prenderla a mazzate la rovineremmo comunque.
Il problema vero di questa realizzazione non è certamente il materiale utilizzato in se ma le difficolta di lavorazione e le limitazioni tecnologiche che si porta dietro.
Il materiale è duro ed abrasivo, per lavorarlo con precisione si devono utilizzare attrezzature diamantate, per i fissaggi si devono mettere degli inserti filettati, non si possono realizzare pezzi complessi per fusione o per saldatura
In pratica devi partire sempre dal pieno e lavorare per sottrazione di materiale ed assemblare le varie parti con sistemi meccanici e incollaggi .
Il materiale ha pessime caratteristiche di resistenza a trazione ed ha un comportamento fraglie, a pari resistenza flessotorsionale le varie parti diventano decisamente più massicce.

[Fiveaxis]

Il problema è proprio quello: capire se fora dritto!

Un foro per un tassello resinato non ha bisogno di centesimi di perpendicolarità...Il dischetto invece più è rigido e complanare con il piano di riferimento migliore sarà il risultato (soprattutto se si "rincorrono" i millesimi! ).
Naturalmente ottenere certe precisioni in cantina con mezzi più o meno sapientemente accrocchiati, denota notevoli capacità sia concettuali che manuali...La manualità e l'esperienza infatti, quando i mezzi sono limitati, fanno molta differenza...

Dubito che un marmista con un pantografo (per pietra) sia in grado di garantire tolleranze millesimali, proprio perchè la macchina che utilizza non è pensata per ottenere lavorazioni con precisioni così spinte.
Comunque, va tenuto conto che, il set-up geometrico di una macchina utensile, richiede una certa esperienza, soprattutto se si vogliono ottenere precisioni millesimali.
Poi dipende cosa uno vuole ottenere, chiaramente minori saranno le prestazioni che si vogliono ottenere, minore sarà la difficoltà ad ottenerle.

In merito alle considerazioni strutturali delle resine rispetto alla ghisa il discorso, a mio avviso, è più articolato e la fragilità della resina è uno dei difetti principali. Parlando di strutture di macchine utensili, la resina, ad esempio, crea anche qualche complicazione nella gestione delle temperature della struttura; essendo quest'ultima ibrida (acciaio-ghisa-resina).