Raffreddamento Mandrino

[Junior73]

Salve a tutti,
con il caldo in garage si ripresenta il problema del surriscaldamento del mandrino con lavorazioni lunghe. In passato avevo potenziato la ventola di raffreddamento e invertito il flusso dell'aria , ma con il passare del tempo il mandrino tende pian piano a surriscaldarsi.
La scorsa estate avevo messo un grosso dissipatore in alluminio da pc con ventola adeguata (con tanto di pasta) e la situazione era risolta. In quella posizione ora si trova il laser che non vorrei togliere o spostare in quanto a sinistra del mandrino di solito monto la smerigliatrice, e a destra andrà probabilmente un secondo mandrino fisso.

Avrei pensato ad una possibile soluzione rifacendo il (penoso) supporto del laser (ora in legno) sotto forma di piastra in alluminio con passaggio di acqua da raffreddamento interna (e relativa pompetta). Dovrebbe penso dissipare bene il calore consentendomi di lavorare anche
nei pomeriggi caldi.

Che ne pensate?

Saluti

[arm]

Mandrino ad acqua è la soluzione butti dentro al secchio del ricircolo un paio di bottiglie congelate, e ci lavori un bel pò
E inoltre le orecchie ringraziano...

[Junior73]

Ciao Arm,
si infatti il secondo mandrino che devo prendere per la seconda cnc sarà sicuramente tondo ad acqua. Purtroppo non posso montarne uno nuovo per questa cnc grande e mettere il mandrino usato ad aria sulla seconda cnc in quanto con il 4 asse/tornietto mi serve che il mandrino sia facilmente regolabile in altezza (tondo per forza).
E' un problema prettamente legato al garage( e caldo estivo)che essendo una struttura a se con blocchi da 30 ma tetto in lamiera tende ad arrivare anche oltre i 30 gradi. Io mi rifugio in una stanza adiacente con bagno dove ho coibentato parte del tetto mentre le macchine stanno al calduccio
Non voglio coibentare il tetto in quanto in inverno nelle giornate assolate la lamiera mi scalda l'ambiente.

Devo programmare pause ogni 45 minuti se non c'è di mezzo qualche cambio utensile. Gli amici che hanno realizzato le cnc ed hanno montato questo mandrino non hanno questo problema in quanto le tengono nei garage sotterranei o in posti "freschi" .

Non mi viene in mente altro ...certo ho un po di "affollamento" sullo Z ci manca la torcia plasma e volendo un estrusore per la stampante 3d!!!

Saluti

[Xan83]

Ciao Junior73,
secondo me i canali che hai previsto per lo smaltimento del calore (con il passaggio dell'acqua) hanno una superficie troppo ridotta.
Immagino che freserai l'alluminio direttamente con la CNC, quindi potresti pensare a creare delle alette come all'interno dei canali stessi, come fatto all'interno waterblock per pc; ovviamente bisogna cercare di non esagerare, altrimenti la perdita di carico sulla pompetta che utilizzerai potrebbe diventare eccessiva.
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le immagini devono essere allegate, vedi regolamento

[Junior73]

Forse si anche se è un aiuto al raffreddamento ad aria. Avevo pensato ai soliti blocchi già fatti tipo questi

https://www.banggood.com/it/Semiconduct ... rehouse=CN

da mettere tra il supporto del laser ed il mandrino. Le dimensioni quasi combaciano ma non prendono l'intera superficie disponibile del mandrino (80 x 120 circa ce ne vogliono 2) nella parte frontale. Mentre ai lati 60 x 160 si potrebbe fare....
Serbatoio dell'acqua e pompa penso di metterli sul ponte fisso in cemento per avere una corsa corta dei tubi......5-10max litri dovrebbero bastare .... a settembre poi toglierei l'accrocco..

Saluti

[Pietro595]

Non sapendo com'è disegnato l'interno dei blocchi già pronti io intraprenderei la strada dell'auto costruzione. Rischi di non avere spazio per forare e metterci le viti.

Il progetto che hai postato secondo me va bene, dovresti valutare appunto gli ingombri per le varie viti e magari far fare un giro con più curve all'acqua, non mi complicherei la vita con alette varie. Valuta anche uno scasso per una guarnizione, anche solo un'incisione con una fresa raggiata da riempire con pasta rossa prima di stringere le due metà. Se vuoi fare una cosa più professionale con uno stampo in plexiglass riesci a crearti una guarnizione su misura.

Altra idea, un assemblato a C ti copre più superficie migliorando lo scambio termico. Alcune viti di fissaggio del mandrino le togli e le sostituisci con viti più lunghe che farai passare anche nel supporto. In questo modo fissi bene il tutto.

[Junior73]

Ciao Pietro,
il disegno interno dei blocchi in alluminio lo trovi nel link di Banggood .

Avevo provato con una sonda a misurare la temperatura esterna del mandrino e saliva man mano fino a 48-50 gradi (da 28-30 gradi) se uso la cnc nelle ore più calde dopo circa 1 ora di funzionamento. Fattore importante sono la velocità di rotazione....se gira piano (8000-10000) tende a riscaldarsi prima per la minore quantità di aria che passa per i condotti.

IL dissipatore per Cpu con ventola adeguata riusciva a tenerlo sotto i 45 gradi circa anche dopo 2-3 ore di funzionamento pur avendo una superficie di contatto non molto grande. Penso che la piastra con acqua assolva bene al compito già a partire da 40x80mm. L'ideale sarebbe 80 x 120 con un interasse tra i gli attacchi dell'acqua di 50-60mm in modo da posizionarsi ai lati dello spinotto di corrente del mandrino. Sto cercando altre misure per quelli commerciali ma non trovo 80x120 o qualcosa che ci si avvicina

un assemblato a C ti copre più superficie migliorando lo scambio termico

Si ma poi mi complica un po la vita....vorrei rimanere su qualcosa di semplice.

Per l'azionamento della pompetta da acquario non ricordo se l'inverter della Toshiba può comandare un relè esterno contestualmente con l'accensione in manuale del mandrino. Potrei anche legare con termostato l'accensione .....

saluti

[lelef]

se il corpo mandrino dentro al quadrato e' tutto alettato con lo scambiatore ci fai poco e comunque il raffreddamento e' disuniforme.
Ci son vari tipi di ventole molto efficenti, puoi mettere una soffiante a chiocciola puoi addirittura mettere una gran bella ventola che prende dall'esterno del box e con un tubo corrugato flessibile ,tipo quello degli autolavaggi ma piu' piccolo, ti agganci alla culatta del motore.
Prender aria da fuori aiuterebbe molto, un box e' uno spazio piccolo finisce che ricircoli sempre la stessa aria che si scalda sempre di piu'

[PumaPiensa]

Togli la ventola collegata al mandrino e sostituiscila con un elettroventola che fai andare quando vuoi (anche a motore spento) e alla velocità che vuoi. Ci sono mandrini professionali che funzionano cosi. Quelli ad acqua risolvono il problema solo se l'impianto è ben dimensionato, nella mia tana ci sono 24°, tanica da 7L senza radiatore e per tenere l'acqua sotto i 27° devo aggiungere un ghiacciolo da termos altrimenti sale a 29-30° e da quel che ho letto i mandrini ad acqua devono lavorare con fluido dai 20-25° altrimenti ci son problemi con i cuscinetti. Adesso ho in previsione tanica da da 15l e radiatore 24X12cm appena ordinato su aliex. Poi per l'inverno invece riscaldatore per acquario. C'è un post su un elettromandrino cinese ISO20 in cui si parla del problema della temperatura dell'acqua.

[Junior73]

Il volume di aria è notevole (a livello di un phon professionale) dopo il potenziamento della ventola. Non sono sicuro che mettendo una ventola elettrica risolvo il surriscaldamento nelle ore pomeridiane con il caldo estivo. Il problema è proprio l'aria dell'ambiente che non riesce a freddarlo Sicuramente avrei dei benefici con i bassi giri e quando il mandrino è in pausa /cambio utensile etc.
Dite che con la piastra esterna con acqua si possono creare zone interne con differenti temperature dando origine a problemi all'indotto o ai cuscinetti?

saluti

[lelef]

piuttosto che la piatra con passaggi per il liquido se il motore ha alette chiuse in un'intercapedine tanto varrebbe allora sigillare l'intercapedine e farci circolare acqua e mettere un radiatore e un accumulatore

[Junior73]

Ti metto un immagine dei condotti dell'aria che sono dritti chiaramente con un disegno al volo delle dimensioni dei 4 più grandi. Rimanendo nel campo dell'aria in passato avevo pensato di inserire all'interno una sorta di "pacchetto dissipatore" per aumentare il raffreddamento (lo disegno appena possibile) o meglio il contatto dell'aria in risalita .
Per quanto concerne l'acqua invece avevo pensato di chiudere i 4 condotti più grandi inserendo un solo tubo diametro 6mm con il compito di portare l'acqua più fredda in basso facendo quindi fuoriuscire la stessa da un secondo foro in alto. Poi ho pensato a problemi di condense, fuoriscita di liquido etc...gestire l'acqua comunque è più complesso e "pericoloso"...... s ti viene qualche idea...

Saluti

[lelef]

vedo che una serie di viti ci son gia' basta che fai una culatta superiore e inferiore con un passaggio che collega tutti i vani e un raccordo per entrata e uscita acqua per la tenuta pasta per motori punti le viti e dopo un paio d'ore serri,se vuoi fare un lavoro di fino per l'anello ti fai uno scasso per un or che lavorera' a compressione e da un foglio di guarnizioni per motori ti ritagli le guarnizioni di tenuta ma la pasta per me basta e avanza

[Junior73]

Se da un lato mi "spaventa " un po l'uso dell'acqua dall'altro mi solletica l'idea di poter recuperare "motricità" dalla parte superiore del mandrino , cosa che potrebbe riaprire
la partita per un secondo mandrino autocostruito posto di lato , dal momento che non ho trovato in Cina mandrini già pronti 1500-9000-12000 rpm a costi umani (stanno sulle 400-500 euro).
Ho però un dubbio : i cinesi hanno previsto l'aggancio per la ventola di raffreddamento attraverso l'uso di un perno a forma che potete vedere in allegato. Mi sembra inserito nell'albero principale non usando filettatura interna (magari inversa ) ma "collante" che potrebbe andare per lo sforzo della ventola ma non per una puleggia.

Che ne pensate?


Ho inziato a buttar giù un disegno di un possibile coperchio . Da vedere come far passare l'acqua se all'interno del coperchio o tramite tubetti esterni. Provo con la prima soluzione.Spero che i 4 condotti principali bastino per il raffreddamento. L'ultimo condotto riceverà acqua più calda ....

saluti

[Junior73]

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