Ausserhalb und innerhalb des Vakuumtisches herrscht zunächst der normale atmosphärische Luftdruck. Dieser beträgt etwa 1bar. Wird nun ein Werkstück auf der Vakuumplatte aufgelegt und die verbleibenden freien Bohrungen mit Hilfe von Abdeckmatten abgedeckt, so kann mit einer Vakuumpumpe die Luft im Innern des Vakuumtisches abgesaugt werden. Je nach Vakuumpumpe entsteht dadurch eine Druckdifferenz zwischen Innen und Außen von 100mbar bis etwa 950mbar, deren Grenzschicht das Werkstück darstellt.Nimmt man zum Beispiel einen Druckunterschied von 500mbar an, so resultiert dabei, je nach Art der verwendeten Abdichtmethode bei einem Vakuumtisch mit 200x200mm ein Anpressdruck von maximal 200kp bei vollständiger Bedeckung durch das Werkstück. Da es bei der mechanischen Bearbeitung jedoch meistens darauf ankommt das Werkstück gegen Verrutschen zu sichern, ist es sinnvoll, zwischen Werkstück und Vakuumplatte eine Matte oder einen Werkstoff zu legen, der sowohl luftdurchlässig ist, als auch einen hohen Reibungswiderstand hat. Je nach Art des Spannens stehen hier teilweise sehr unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die je nach Aufgabenstellung eine optimale Lösung garantieren.

Die Oberfläche eines Rastervakuumtisches besteht lediglich aus Nuten, die über ganz wenige Bohrungen mit der Vakuumpumpe verbunden sind. Man kann nun durch Einlegen von Moosgummischnur in die Nuten ein Feld um die Absaugbohrungen herum abgrenzen. Dieses Feld sollte der gewünschten Werkstückgröße entsprechen. Nun kann direkt das Werkstück aufgelegt und Vakuum gezogen werden.

Vorteile:

• Das Werkstück muß keine ebene Unterseite haben. Erhebliche Unebenheiten, teilweise bis zu mehr als einem Millimeter können durch die Moosgummischnur ausgeglichen werden. Für schwere Fälle stehen rechteckige Moosgummischnüre zur Verfügung.
• Da das Werkstück hierbei die Moosgummischnur in die Nut hineindrückt, liegt seine Unterseite direkt auf der Aluminiumoberfläche des Vakuumtisches, wodurch sich die größtmögliche Genauigkeit ergibt.
• Das System bleibt während der gesamten Bearbeitung abgedichtet, somit nur minimale Ansprüche an die Vakuumpumpe. Sehr kleine Fördermengen bei 80-95% Vakuum sind völlig ausreichend. Daher ist dieses Verfahren sehr ökonomisch.
• Gleichmäßige schwingungs- und verzugfreie Auflage der gesamten Werkstückunterseite.

Nachteile:

Dieses Verfahren kann nur angewendet werden, wenn keine Durchbrüche gefräst werden müssen, da Undichtigkeiten zum sofortigen Verlust der Haltekraft führen.

 

Alternative:

Eine weitere Möglichkeit einen Rastervakuumtisch zu betreiben besteht darin, sich eine Adaptermatte passend zu dem jeweiligen Werkstück herzustellen. Diese kann aus unterschiedlichsten Materialien, wie z.B. Hartgummi, Gummi, Weich-PVC... hergestellt werden. Die Dicke hängt von den jeweiligen Nutabständen und Nutbreiten ab. Dieser Adapter hat überall dort Durchbrüche, wo Werkstückteile gehalten werden müssen und ist dort dicht, wo der Fräsweg verläuft.

 

Vorteile:

• Durchbrüche führen nicht zu Leckage und sind somit kein Problem.
• Maximale Haltekraft bei minimalen Anforderungen an die Vakuumpumpe.
• Keine Nachbearbeitung an den Werkstücken nötig, da diese ohne Ansatz entlang der vollständigen Kontur rundherum bearbeitet werden können.
• Es müssen keine Stege stehen bleiben.
• Das bestgeeignete Verfahren zur Serienfertigung kleiner Einzelteile.
• Gleichmäßige schwingungs- und verzugfreie Auflage der gesamten Werkstückunterseite.

Nachteile:

Die Herstellung einer Adaptermatte ist zusätzlicher Aufwand, der sich oft erst innerhalb einer Serienfertigung amortisiert. Trotzdem kann die Adaptermatte teilweise mit sehr einfachen Mitteln schnell gefertigt werden, (Skalpell oder Bohrmaschine), da es nicht nötig ist dem genauen Verlauf der Werkstückkontur zu folgen.

Hier ist ein Gitter aus Bohrungen in einem relativ geringen Abstand über die gesamte Oberfläche der Vakuumplatte verteilt. Teilweise sind diese Bohrungen als Kombination zwischen Sackloch mit größerem Durchmesser und Durchgangsloch mit relativ kleinem Durchmesser ausgeführt. Dies hat den Vorteil, daß mit Hilfe von Passstiften eine einwandfreie Repositionierung des Werkstücks ermöglicht wird.Nachteilig wirkt sich diese Technik lediglich beim Spannen von besonders dünnwandigen oder labilen Werkstücken aus, da diese oberhalb der Sacklöcher im Vakuum eindellen. Für derartige Anwendungen können nur Vakuumtische mit kleinen Saugbohrungen eingesetzt werden.Bei einem Lochrastervakuumtisch wird gar nicht erst versucht den Vakuumtisch völlig abzudichten, sondern man geht davon aus, daß nach dem Auflegen des Werkstücks und dem Abdecken der verbleibenden Oberfläche eine gewisse Menge an Bohrungen offen bleibt. Die Vakuumpumpe arbeitet hier mit großem Volumen bei geringem Differenzdruck. Dieses Arbeitsprinzip ermöglicht Durchbrüche während der Bearbeitung bis zu etwa 15% der Oberfläche. Zur Erhöhung des Reibungswiderstandes wird entweder eine Lochgummimatte, wo große Genauigkeit in Z-Richtung gefragt ist, oder eine Sintergummimatte als preiswerte Alternative für die Fälle, wo einfaches Ausschneiden genügt verwendet.Selbstverständlich kann auch bei diesem Verfahren eine Adaptermatte eingesetzt werden. Um jedoch dabei vollständig in gleicher Weise wie mit einem Rastervakuumtisch arbeiten zu können, ist eine Vakuumpumpe mit hohem Differenzdruck nötig. Sollte diese jedoch auch für andere Spanntechniken als mittels Adaptermatte in Verbindung mit einem Lochrastervakuumtisch eingesetzt werden, so muß sie eben, wie bereits erwähnt über ein großes Saugvolumen verfügen. Beides zusammen, hoher Druck und hohes Volumen stellt jedoch sehr hohe Anforderungen an die Leistung der Vakuumpumpe.

 

Vorteile:

• Einfachstes Spannen bei geringen Anforderungen an die Vakuumpumpe. Erste Versuche sind mit einem einfachen Industriestaubsauger bereits sehr aussagekräftig.
• Durchfräsungen bis zu einem gewissen Anteil der Gesamtspannfläche problemlos machbar. Dies gilt sogar beim Einsatz von Anschlagstiften, falls eine Lochgummimatte verwendet wird.
• Vollflächige, schonende und schwingungsarme Werkstückauflage.
• Bei Serienbearbeitung ökonomische Anwendbarkeit von Adaptermatten zum abdecken freier Flächen.
• Große Flexibilität bei der Werkstückauflage durch Passstifte.

Nachteile:

Kleine Werkstückteile sind nur dann wirtschaftlich bearbeitbar, wenn diese über Stege gehalten werden. Großer Energiebedarf der Vakuumpumpe (min. 4kw/m²). Geringere Haltekraft bei größerer Leckage als beim Rastervakuumtisch.