Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
Beefi
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Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Beefi » 19.02.2023, 01:17

Hallo liebe Forengemeinde,

ich habe mich neu hier im Forum angemeldet. Im CNC-Hobby stecke ich schon relativ lange drin und habe auch viel Erfahrung gesammelt, jedoch stehe ich gerade vor einer Entscheidung, bei der ich mir erhoffe, von euch noch ein paar Erfahrungstipps zu bekommen :mrgreen:

Momentan spiele ich mit dem Gedanken, meine 2,2 kW Spindel gegen eine kleinere zu tauschen...speziell finde ich die Proxxon UF/E (250W) sehr interessant.
Der Grund, die 2,2 kW finde ich recht überdimensioniert und die Proxxon braucht keine Wasserkühlung und keinen Frequenzumrichter.

Wie sind eure Erfahrungen mit Spindeln "geringerer" Leistung?
Ich weiß, dass es viele Themen im Internet über Spindeln gibt, jedoch geht es hier immer um Fragen etwa bzgl. 1,5 kW und aufwärts oder eben im 100W-Modellbaubereich.
Auch ich fing früher im 100W-Bereich (Proxxon MF 70 und CNC-Aufbauten mit Proxxon IBS). Meine Erfahrung ist jedoch, dass der Unterschied zwischen 100W und 2200W gar nicht so groß ist :mrgreen:
Wenn ich mich recht erinnere (ist schon an die 10 Jahre her), ging eine Proxxon IBS mit 100W und einem 1/8"-Fräser wie Butter durch Aluminium, bei einer Zustellung von etwa 0,20mm Tiefe. Der Vorschub war wohl so etwa 500mm/min.
Mit meiner 2,2 kW Fräse kann ich mit gleichem Fräser jedoch auch nur etwa 0,25mm Tiefe zustellen (aber 1500mm/min Vorschub), ohne dass der Fräser zuschmiert. Klar gibt es jetzt Möglichkeiten mit Kühlung/Schmierung, Wirbelfräsen und größeren Fräsern...aber dennoch bleibt irgendwie das Gefühl, dass die 2,2 kW einfach viel zu viel sind.

Ich stelle mir gerade vor, wie ich eine schnuckelige/leichte 250W Spindel habe und mit einem 6mm Fräser und 0,5mm Zustellung mit Druckluftkühlung und Minimalmengenschmierung mit etwa 1500-2500mm dynamisch durch Aluminium fräse. Ebenso Wirbelfräsen in etwa 10mm Zustellung.
Ist diese Vorstellung eurer Erfahrung nach real, oder Wunschdenken? :mrgreen:

Hat von euch jemand eine Spindel mit maximal 500W und kann seine Erfahrungen dazu teilen? Ich habe das Gefühl, dass die Leistung gar nicht so das Problem ist, sondern meist einfach die Kühlung und Schmierung. Auf die großen Planfräser könnte ich auch verzichten und mich auf maximal 6mm beschränken...wenn es denn schnell geht.

Mit anderen Materialien (z.B. Holz) habe ich gleiche Erfahrungen gemacht. Man kommt nicht mal in die Nähe der Leistungsgrenze der 2,2 kW...vorher scheitert es am Hitzeproblem entweder am Werkstück oder am Fräser. Die einzigen Vorteile sah ich bisher nur darin, dass ich wirklich große Fräser (z.B. zum Planen) einsetzen konnte, oder auch mit niedrigen Drehzahlen ordentliche Bohrer einsetzen konnte.
Mit einem 6mm Fräser (typischer Fräser aus Oberfräse) stelle ich in Multiplex 0,5mm zu und fahre maximal 2100mm/min...eher nur die Hälfte, wenn es richtig schön werden soll. Sowas kann doch eine 250W-Spindel locker auch, oder?

Ich freue mich auf eure Antworten.

Viele Grüße,
Andreas

KarlG
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von KarlG » 19.02.2023, 09:00

Moin,

ja - an dem Gedankengang ist was dran. In vielen Fällen braucht man so viel Leistung nicht, wobei die Wasserkühlung ja kein "Muss" ist und es auch luftgekühlte HF-Spindeln gibt.

Ich habe mit einer 1kW Kress angefangen, dann wg. Genauigkeit und Krach auf eine 1,5kW HF-Spindel aufgerüstet, die ich dann nach Jahren gegen eine 2,2kW getauscht habe, weil bohren in Alu mit "nur" 1,5kW und >5mm Bohrer ein Abenteuer ist und natürlich auch, um größere Fräser spannen zu können.

Im Grunde hat aber die Kress schon alles gemacht, was ich brauchte.

Gruss
Karl

Tilman
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Tilman » 20.02.2023, 09:27

Naja, wenn Du Deine Spindel nicht ausnutzt, dann reicht auch eine kleinere. Mit 1/8" Fräsern trenne ich Alubleche bis 3mm mit einer Zustellung. Wenn Du nur 0,25mm zustellen kannst, liegt es einfach an der fehlenden Schmierung.

Gleiches gilt für Multiplex: Da kann man ganz locker mindestens mit Fräserdurchmesser zustellen, bei einem 6mm-Fräser also 6mm tief. Wenn die Schnittkanten nicht schön werden, liegt es entweder am Fräser oder Deinen Parametern.

Ich würde an Deiner Stelle eher mal schauen, warum Du nur Frässtaub und keine Späne erzeugen kannst. Da muss ja wohl irgendwo ein Fehler sein, denn andere nutzen die Leistung ihrer Spindel ja auch aus.

Viele Grüße
Tilman

KarlG
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von KarlG » 20.02.2023, 10:03

Moin,

ich werfe mal noch zwei weitere Gedanken in die Runde:
- Die Steifigkeit der Maschine und
- Die Maximaldrehzahl des Fräsmotors

Mit einer labbrigen Mechanik ist es natürlich illosorisch, eine HF-Spindel im kW-Bereich auch nur ansatzweise auszulasten. Wenn man aber ohnehin überwiegend mit winzigen Fräsern arbeitet, braucht man auch nicht viel Leistung, aber dafür Drehzahl.
Bei den meisten HF-Spindeln ist wg. der Lager bei 24.000 rpm schluss, wärend bspw. die Proxxon UF/E bis 30.000 dreht.

Mir gefällt das DIng nicht schlecht mit seinem Brushless-Motor, 43mm-Spannhals und ER11-Standard, wobei mir das nicht reichen würde und ich auch nicht weiß, wie es mit Geräuschentwicklung, Robustheit und Rundlauf aussieht.

Gruss
Karl

Tilman
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Tilman » 20.02.2023, 23:23

Karl, wenn er keine Spindel hätte, würde ich ihm ja auch zu einem genaueren Vergleich zustimmen. Aber er hat schon eine 2.2kW Spindel mit FU. Wozu also das Zeug rausreißen und 250-300 Euro für einen Motor mit garantiert schlechterem Rundlauf ausgeben, für den er dann auch noch neue Spannzangen kaufen muss? Selbst wenn er aufgrund einer Schlabberfräse die HF-Spindel niemals ausreizt, macht es mindestens wirtschaftlich gar keinen Sinn.

Selbst wenn er die Vorteile nicht alle nutzen kann, sehe ich in dem Tausch keinerlei Vorteil aber einige potentielle Nachteile. So viel mehr kann man mit dem Drehzahlbereich zwischen 24 und 30K auch nicht anfangen. Meine JGL80 läuft auch bis 30K und diesen Drehzahlbereich nutze ich eigentlich nur mit Fräsern <2mm aus.

Viele Grüße
Tilman

KarlG
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von KarlG » 21.02.2023, 08:42

Moin Tilman,

in der Tat wäre der Tausch sinnlos, wenn er tatsächlich glaubt, dass sich damit etwas verbessert. Aber grundsätzlich finde ich es schon sinnvoll, sich darüber vorher Gedanken zu machen. Was er damit erreichen will, ist nicht ganz klar. Warten wir erstmal ab, ob er überhaupt wieder auftaucht und dann erfahren wir vielleicht, was bisher nicht in dem Beitrag steht.

Gruss
Karl

Beefi
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Beefi » 22.02.2023, 20:20

Hi Leute,

oh sorry, irgendwas hat wohl nicht mit der Benachrichtigung per Mail geklappt...hier hat sich ja einiges getan, in Zukunft werde ich öfter hier reinschauen.

Vielen Dank für die vielen Anregungen! Also meine Fräse ist tatsächlich sehr robust gebaut. Sie besteht aus Isel-Linear-"Präzisionsvorschubeinheiten", jede Achse 8-fach gelagert und mit 16x5er Kugelgewindetriebe...außer die Z-Achse, hier habe ich gestützte Rundschienen genommen. Es ist keine übliche Portalfräse...die X-Achse ist fest und dafür bewegt sich der Tisch...ist nochmal stabiler, dafür eben kleinerer Verfahrweg (310x260mm). Ursprünglich habe ich das Teil gebaut, weil ich hauptsächlich Alu fräsen wollte und auch automatisch Bohren wollte (daher die große Spindel).
Aber ja, leider fehlt mir noch die Schmierung, das ist aber bereits in Arbeit :)

Ich muss sagen, dass ein besonderer Anstoß zum Umdenken zu einer anderen Spindel die Wasserkühlung war und eben auch die Fräsergröße.
Große Fräser benutze ich schon gerne und damit läuft es auch recht gut, wenn man hin und wieder was hinspritzt, aber unter dem Strich fräse ich meist Ausschnitte (komplett durchs Material), sodass ich quasi fast immer nur einen kleinen Fräser (zb 1/8") zum Komplettausschnitt nehme. Und wenn es dann doch mal eine übliche Tasche werden sollte, dann ist sie meist so klein, oder erfordert kleine Radien, dass ich gleich wieder einen kleinen Fräser nehmen könnte :mrgreen:
Also mein Schwerpunkt liegt tatsächlich auf Fräser bis 6mm (oder evtl. noch 8mm). Größere Fräser habe ich nur rumliegen, weil es die Maschine einfach kann...aber ich verwende sie so gut wie nie.
Und dann kommt noch die Wasserkühlung :evil: Das mit der Wasserkühlung ist echt eine super Sache, die Spindel ist super leise (also wirklich extrem im Vergleich zu anderen) und die Kühlung funktioniert absolut perfekt (habe einen guten Wärmetauscher mit ordentlicher Lüftung dran).
Aber die ständige Kontrolle und der Wasserwechsel sind mir mittlerweile zu viel...ich habe in letzter Zeit gute Erfahrungen mit diesen Algenmitteln für Kinderplanschbecken gemacht, aber wenn es nicht das Wasser ist, dann ist halt mal wieder die Pumpe kaputt :mrgreen:
Ich wollte einfach was zuverlässiges, was ich für meinen seltenen Gebrauch einfach einschalten kann und danach auch mal längere Zeit wieder außer Acht lassen kann...ohne Wasser, ohne Frequenzumrichter.
Und dann kommt noch hinzu, dass ich ein Proxxon-Fan bin und diese Spindel trotz ihrer geringen Leistung einfach sehr interessant fand :mrgreen:
Die 30.000 RPM sind vor allem für die kleinen Fräser und besonders in Holz recht interessant.

Ich konnte nicht anders, und habe mir die Proxxon UF/E jetzt zugelegt. Über diese Spindel findet man nahezu nichts im Netz, ich musste mich einfach selbst davon überzeugen, oder eben enttäuschen :) Der Ersteindruck ist auf jeden Fall top. Die Spindel ist aber natürlich lauter als der wassergekühlte Chinakracher, aber viel leiser als diese Kress/AMB Spindeln. Man hört auch am Motor, dass hier ein Brushless mit Permanentmagneten verbaut ist. Der Motor hört sich für seine Größe recht stark und kernig an, wie man es z.B. aus dem Modellbau von Außenläufer-BL-Motoren kennt. Die Chinaspindel dagegen hört sich sehr sanft an, wie eben ein typischer Käfigläufer-Asynchronmotor.

Ich werde auf jeden Fall weiter berichten...im Moment habe ich das Teil erstmal provisorisch in die Fräse gebaut und werde erst nach ausgiebigen Tests evtl. eine Festverkabelung bzw. eine saubere Lösung realisieren.
Höchstwahrscheinlich wirds auch ein paar Videos geben...bislang gibts auf Youtube ja gar nichts über das Teil, außer von einem User.

Bzgl. der Wirtschaftlichkeit habe ich mir jetzt keinen großen Kopf gemacht...wenn die Proxxon taugt, werde ich mich von der Chinaspindel trennen (sie ist noch top und wenig benutzt/beansprucht) und samt Zubehör, Wärmetauscher, Pumpensystem, Späne-Absaugsystem und sogar einen Laser-Aufsatz (zum Laserschneiden).

Im Anhang noch ein paar Bilder, zum Größenvergleich mit der Chinaspindel. Das Proxxongerät sieht am Z-Schlitten ein wenig verloren aus...aber mal gucken was drin steckt ;)
Dateianhänge
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Beefi
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Beefi » 22.02.2023, 23:00

Kurzes Zwischenfeedback...

Ich habe kurz Zeit gefunden, die Spindel mal zu testen, sie hat mich bereits überzeugt und bleibt verbaut :dh

Material: Aluminium AlMg4,5

Getestet habe ich zuerst einen 1/8 Fräser (also 3,175mm) mit 2-Schneiden (ALU-Version von Sorotec) und habe direkt auf 30.000 rpm aufgedreht (mit alter Spindel gingen "nur" 24.000).
Habe eine Tasche mit meinen bisherigen Werten gefräst:
Tiefenzustellung: 0,25mm
Räumzustellung: 25%
Vorschub: 1700 mm/min
-> Das ging durch wie Butter, ungeschmiert! Habe dann direkt auf 0,5mm Tiefenzustellung umgestellt und ging immer noch durch wie Butter...und das mit wunderbarem Ergebnis.

Dann schnell mal mit 6mm (2-Schneider) ausprobiert:
Tiefenzustellung: 0,50mm
Räumzustellung: 25%
Vorschub: 2800 mm/min
Drehzahl: 24.000 rpm
-> Ging ebenso durch wie Butter. Glänzt wie abgeleckt, ohne Fransen oder Ratterspuren.

Man hat auch gemerkt, da geht noch einiges mehr. Der Motor verlierte auch absolut nicht an Drehzahl. Sobald das ganze nun ordentlich verbaut ist und ich im Idealfall noch die Schmierung drangebaut habe, dann werde ich mal Videos hochladen.

Das einzige was für mich noch gewöhnungsbedürftig sein wird, ist das Antasten/Ankratzen der Werkstückkanten. Die Chinaspindel hatte im abgeschalteten Zustand quasi keinen Widerstand und konnte ganz sanft und leicht mit der Hand gedreht werden...das war ideal zum präzisen "anfühlen" der Werkstückkanten. Ich habe zwar auch die Möglichkeit mit elektrischem Antasten und auch mechanisch per Antaster (die Chinaspindel ging runter bis auf 500 rpm, aber halt ohne Kraft), aber dennoch habe ich meist direkt mit dem Fräser angekratzt, weil es einfach schneller geht.
Bei der Proxxon Spindel ist es so, dass die Magneten sehr stark sind und die Spindel zum einen schon mal schwer zum andrehen mit der Hand geht und zum anderen gleich weiter zum nächsten Magneten einrastet. Und das ordentlich...also wenn man das mit Modellbaumotoren vergleicht, einen solchen Motor mit solchen Magneten hatte ich noch nicht in der Hand :shock:

Tilman
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Tilman » 28.02.2023, 23:54

Was zum Teufel hast du da für einen Stress mit dem Kühlwasser gemacht? In meiner letzten Fräse war die Füllung über 10 Jahre drin und immer noch glasklar. Ich hab vielleicht alle 2-3 Jahre mal im Ausgleichsbehälter ein Schnapsglas voll nachgefüllt, weil die PU-Schläuche halt nicht dampfdiffusionsdicht sind. Aber austauschen? Da schüttet man idealerweise einfach Kühlerfrostschutz fürs Auto rein und dann hat sich das auf ewig erledigt.

Edit: Dass es bei 0,25mm oder auch 0,5mm "wie Butter" durchgeht, ist wohl auch kein Wunder. Du kratzt ja quasi nur an der Oberfläche herum. Mit Fräsen hat das nix zu tun. Selbst mit den 1/8" Sorotec Fräsern kannst Du mit einem 3mm Fräser auch locker 3mm Tiefenzustellung fahren.

Viele Grüße
Tilman

Beefi
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Re: Erfahrung kleine Spindel mit max. 500W (z.B. Proxxon UF/E) ?

Beitrag von Beefi » 01.03.2023, 00:35

Hallo Tilman,

ich hatte mit meinem Wasser nicht das Glück, es so viele Jahre am Stück drin zu lassen. Auch Kühlerfrostschutz hatte ich mehrmals verwendet...keine Chance. Das beste war eben letztendlich dieses Planschbeckenmittel.
Es war ja nicht so, dass ich es alle paar Wochen wechseln musste...aber halbjährlich schon, wenn es wirklich sauber/klar/frisch bleiben sollte.

Ich habe hier noch einen CO2-Laser rumstehen...auch mit Wasserkühlung und dem gleichen Wasserproblem. Das muss ich auch immer regelmäßig wechseln und erhöht natürlich den Nervfaktor. Daher kommt das Teil nun auch weg.
Eine Wasserkühlung ist wunderbar und echt top, aber in meinem Fall nicht so ideal...ich komme nicht mehr so oft zum Basteln, und wenn, dann soll das Zeug einfach direkt laufen können und wieder für Ewigkeiten abgeschaltet werden können :)

Dass es bei 0,25mm oder auch 0,5mm "wie Butter" durchgeht, ist wohl auch kein Wunder. Du kratzt ja quasi nur an der Oberfläche herum. Mit Fräsen hat das nix zu tun. Selbst mit den 1/8" Sorotec Fräsern kannst Du mit einem 3mm Fräser auch locker 3mm Tiefenzustellung fahren.
Ich denke, deine Angaben mit einem 3mm Fräser in Tiefenzustellung von 3mm zu Fräsen, beruhen entweder auf sehr guter Kühlung, und/oder auf relativ langsamen Vorschub. Die Proxxon würde natürlich auch die 3mm Tiefe locker schaffen, aber der Fräser würde einfach zuschmieren, weil die Hitzeentwicklung zu groß wird.
Würde ich mit den 1700mm/min mit 3mm Tiefe trocken durch Alu gehen, ist ziemlich schnell Schicht im Schacht...und dabei ist es egal, wie schwer/stabil die Fräse ist, oder wie stark der Motor ist. Und wenn ich langsamer fahre und nur an den Rändern kratze, ist das auch nicht prickelnd für den Fräser. Daher bin ich immer eher schnell, aber nicht tief durchs Material, damit der Span trotzdem eine ordentliche Größe bekommt und die Hitze abtransportiert werden kann.
Wie gesagt, ich hatte diese Probleme auch mit der 2,2 kW Spindel und auch früher mit sehr viel schwächeren Motoren...die Kühlung macht den Unterschied, und die hatte ich bisher eben nicht.

Beim Wirbelfräsen sieht das natürlich anders aus...hier geht's mit voller Tiefe durch.
Da konnte ich bereits auch eine Grenze der Proxxon UF/E herbeifühlen. Mit einem 6mm Zweischneider schafft die Spindel zuverlässig und ohne Drehzahlverlust in Alu etwa 9mm Tiefe bei einem Vorschub von 1800mm/min (Wirbelfräsen). Tiefer geht sie in die Knie. Aber das finde ich absolut ausreichend für meine Hobbyzwecke und eher schon erstaunlich für die kleine Spindel.

Viele Grüße,
Andreas

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