Desktop CNC voor Microfluidics/PMMA/Acrylate

[MachinistJoris]

Hoi Dames & Heren van CNCZONE.

Mijn naam is Joris en ik ben voornemens een desktop cnc mill aan te schaffen ten behoeven van het maken van prototypes van PMMA (plexiglas/perspex). Optioneel zou ik ook graag de mogelijkheid hebben aluminium te frezen voor het maken van prototype injection molds.

Afgelopen zomer ben ik in aanraking gekomen met lab on a chip/organ on a chip. dit zijn microfluidische systemen waarin je experimenten/celkweek kan uitvoeren in zeer kleine volumes.
Ik heb al prototypes gemaakt met mijn 3d printers (FDM & MSLA) maar merk dat beide niet mij de resolutie en kwaliteit kunnen geven die ik nodig heb.

Voor dit type werkzaamheden heb ik een CNC mill nodig met 0.02mm resolutie of beter. (gemiddelde chip is tussen de 1000-100 microns qua frezen.
Idealiter zoek ik naar een CNC voor minder dan 5k in kosten.

Ik heb de volgende modellen op het oog:

Nomad 3 CNC van Carbide 3D
Sherline 5800 (2e hands via marktplaats)
Imes Icore ICV4030 (2e hands via marktplaats)
Roland MDX50 (2e hands via marktplaat)

Persoonlijk koop ik liever een nieuw apparaat dan 2e hand maar gezien mijn redelijk hoge eis qua resolutie en de optie wil behouden om aluminium te frezen snap ik dat 5k een redelijk krap budget is.

Wat zou voor mij als beginnende CNC-er, met mijn eisenpakket in het achterhoofd houden, de juiste koop zijn?
Of staat deze hier niet tussen en weten jullie een betere keus qua CNC.

Ik hoop dat jullie mij verder kunnen helpen.

Heel erg bedankt!

[André-R]

als je 2ehands koopt kan je de machine laten demonstreren en ter plekke beoordelen of die aan jouw criteria voldoet.

[hugo stoutjesdijk]

Resolutie is iets heel anders dan nauwkeurigheid, en ik heb het idee dat jij minimaal 0.02 mm nauwkeurigheid nodig hebt, dus denk eerder aan een resolutie van 5µ.
En dan nog blijft het een uitdaging.
In jouw geval zou ik zeker voor gebruikt gaan, de kans dat je dan een beetje in de buurt van je wensen komt is een stuk groter.
Daarnaast moet je ook het minimale gewenste bereik aan geven.
En ik verwacht dat je met hele kleine freesjes gaat werken, dan is een beetje nauwkeurige freesspil ook wel handig, want 0.02 slingering met een freesje van 0.4 is niet handig.

Mijn voorkeur zou de IMES of de Brother zijn, al ken ik de echte specificaties nog niet.
( met een lichte voorkeur voor IMES )

als je 2ehands koopt kan je de machine laten demonstreren en ter plekke beoordelen of die aan jouw criteria voldoet.

Als die bij een handelaar staat kan dat nog wel een uitdaging zijn.

[MachinistJoris]

Resolutie is iets heel anders dan nauwkeurigheid, en ik heb het idee dat jij minimaal 0.02 mm nauwkeurigheid nodig hebt, dus denk eerder aan een resolutie van 5µ.

Dank voor je reactie Hugo.
Is resolutie net zoiets als bij een monitor dat de nauwkeurigheid in X en de nauwkeurigheid in Y de "resolutie" resolutie maken?
Ik wil vormen graveren in PMMA die rond de 100-1000 micro meter zijn. (0.1-1mm). Het werkoppervlak zal rond de 150x150x40 mm zijn. dus dat is een redelijk klein oppervlak.
Heb ik dan wel een nauwkeurigheid van 0.02mm nodig of kan het minder strak zijn?

Groetjes,

Joris

[Kjelt]

De theoretische resolutie van een as van je cnc freesmachine wordt ondermeer bepaald door :
- het aantal stappen dat je stappenmotor en motordriver kan maken per rotatie/omwenteling
- het aantal mm spoed van je kogelomloopspindel

De theoretische resolutie is dan (spoed / aantal stappen)

De praktische resolutie hangt dan weer af van hoeveel weerstand je as ondervind tijdens het frezen en of dat dit ten koste gaat van het theoretische aantal stappen van je motor. Hoe meer stappen per omwenteling des te lager is de weerstand die je mag hebben om niet tussenstappen te verliezen, zelfs met een closed loop systeem die het daarna wel weer corrigeert.
Ook de nauwkeurigheid van je KO spindel bepaald je praktische resolutie, met andere woorden de delta in de spoed over een bepaalde lengte van je ko spindel.
En dan nog de omkeerfout, ook wel backlash genoemd van je ko spindel.

De haalbare nauwkeurigheid wordt dus door meerdere factoren bepaald door bovenstaande zaken maar ook bv temperatuur van:
- je freesje
- je machine
- het werkstuk

Metaal zet uit en krimpt bij temperatuurveranderingen.

[hugo stoutjesdijk]

Heb ik dan wel een nauwkeurigheid van 0.02mm nodig of kan het minder strak zijn?

Dat is een heel lastig te beantwoorden vraag.
Maar een detail van 100µ met een nauwkeurigheid van 20µ kan er dus zo 20% naast zitten.
Als dat 20µ resolutie is ben je die al kwijt omdat je er natuurlijk per definitie altijd 1 stap van de resolutie naast zit, dus als het dan 40µ wordt ben je een geluksvogel.
En ik heb geen enkel idee hoe dat doorwerkt in jouw microfluidics.

En je bent nu tegen de grenzen van het 3D printen geraakt. Maar wanneer kom je tegen de grenzen van de freesmachine.

Wat je daar dan mee doet intrigeert me dan weer wel mateloos.

De nauwkeurigheid is wat je meet nadat je je product gemaakt hebt, eigenlijk hetzelfde als bij een 3D printer, het wordt allemaal met 3 cijfers achter de komma ingegeven, maar het komt er niet uit. En dat is van veel factoren afhankelijk zoals Kjelt al uit legt.