Czy grubościówka ze spiralnym wałem z płytkami nożowymi jest lepsza od klasycznej z wałem nożowym? Szczegółowo przetestowaliśmy dla Ciebie trzy różne rodzaje wałów i porównaliśmy zasadnicze różnice. Czy proste i spiralne wały naprawdę tak bardzo się od siebie różnią i czy rzeczywiście są o wiele lepsze od klasycznych, dwunożowych? Jeśli zastanawiasz się, który z nich najlepiej sprawdzi się w Twoim warsztacie, tutaj znajdziesz odpowiedź.
Porównamy klasyczny wał nożowy, wał z płytkami nożowymi oraz wał spiralny, a przyjrzymy się różnicom w poziomu hałasu, nakładaniu się ostrzy, trwałości i ogólnym koszcie w stosunku do żywotności ostrza. Przede wszystkim jednak będziemy zainteresowani jakością obróbki drewna, która jest najważniejsza.
Wał maszyna nr 1
Wał maszyna nr 2
Wał maszyna nr 3
Wał strugarski z płytkami nożowymi staje się coraz bardziej popularny wśród stolarzy, ale jest to również temat częstych dyskusji pełen półprawd, dlatego postanowiliśmy przeprowadzić dla Ciebie szczegółowy test. W teście przyjrzymy się różnicom w jakości obróbki, obliczymy żywotność ostrzy i płytek nożowych, zmierzymy i porównamy poziomy hałasu maszyn i pokażemy, że nie wszystkie wały z płytkami nożowymi są tym, czego właśnie szukasz.
Test został przeprowadzony na następujących maszynach:
1. Strugarka grubościowa (maszyna 1) JET JWP-12 z klasycznym dwunożowym wałem wyposażonym w noże HSS
2. Strugarka grubościowa (maszyna 2) z wałem z płytkami nożowymi wyposażonym w ostrza HSS
3. Strugarka grubościowa (maszyna 3) IGM PS33 ze spiralnym wałem z wymiennymi płytkami nożowymi wyposażonym w ostrza węglikowe HW
Maszyna nr 1
W pierwszej maszynie JET JWP-12 mamy dwa jednostronne ostrza HSS, które zwykle mają twardość HV10 około 600 w skali Vickersa służącej do pomiaru twardości materiałów. Po stępieniu noży tych nie można obracać.
Maszyna nr 2
Druga maszyna posiada wał strugarski z płytkami nożowymi z 26 ostrzami HSS, również o twardości HV10 około 600, które mogą być jednokrotnie obracane.
Maszyna nr 3
Trzecia maszyna, grubościówka IGM PS33, wyposażona jest w spiralny wał z wymiennymi płytkami nożowymi, z 36 ostrzami z węglika spiekanego HSS o twardości 1900 w skali HV10, które można obracać aż 3 razy.
Żywotność noży i żyletek
W poniższych obliczeniach pokażemy dokładnie, o ile dłuższa będzie żywotność tych noży, jeśli weźmiemy pod uwagę inne parametry.
W porównaniu z pierwszą maszyną JET-JWP-12, która ma tylko dwa klasyczne ostrza HSS, grubościówka PS33 ma ostrza wykonane z materiału, który jest 3 razy bardziej odporny na stępienie, a ponadto po stępieniu można je jeszcze 3 razy obrócić. Grubościówka JET na 1 cm deski ma jednak zawsze 2 ostrza, co oznacza, że stępienie rozkłada się równomiernie między dwa ostrza.
W przypadku IGM PS33 na 1 cm deski zawsze przypada 1,5 ostrza. Oznacza to, że w porównaniu do JET odporność ostrzy jest tutaj o 25% wyższa.
Całkowita obliczeniowa żywotność ostrza pierwszej maszyny jest 9 razy niższa niż PS33, ale musimy dodać 25% przewagi dwóch ostrzy. Podsumowując, obliczeniowa żywotność płytek nożowych PS33 w porównaniu z dwoma konwencjonalnymi ostrzami HSS jest 6,7 razy wyższa na korzyść PS33.
W praktyce oznacza to, że jeśli na pierwszej maszynie chcesz osiągnąć taką samą żywotność noży jak w przypadku PS33, będziesz musiał naostrzyć noże co najmniej 7 razy. W przypadku dwóch noży o szerokości 318 mm, jedno ostrzenie kosztuje około 51 zł, więc całkowity koszt wyrównania żywotności płytek nożowych PS33 wynosi 358 zł.
Maszyna nr 2 z wałem z płytkami nożowymi
Maszyna nr 2
Porównajmy teraz żywotność ostrzy w klasycznym wale z płytkami nożowymi drugiej maszyny. PS33 ma więcej płytek nożowych, co jest zaletą właśnie ze względu na większe nakładanie się na siebie ostrzy, a ponadto płytki nożowe są 3x trwalsze niż płytki HSS drugiej maszyny, które można obrócić tylko raz, a nie 3x jak w PS33. Podsumowując, płytki nożowe HSS w wale drugiej maszyny wytrzymają 6x krócej spiralnym ma przewagę w postaci połowicznego nakładania się żyletek, co ogólną żywotność ostrzy w PS33 zwiększa o 50%, czyli jest 9x większa.
Oznacza to, że w przypadku płytek nożowych HSS, które można obrócić tylko raz, aby uzyskać taką samą żywotność jak PS33, będziesz musiał kupić 9 zestawów po 26 żyletek. Przy średniej cenie żyletki HSS wynoszącej 17 zł daje to łączną kwotę 3988 zł. Żyletek z twardego stopu lub HSS się nie ostrzy, ponieważ koszt ostrzenia jest mniej więcej taki sam jak cena nowej żyletki. Ponadto ostrzenie zmniejszyłoby rozmiar żyletki, te nie nawarstwiałyby się na siebie i na oheblowanej desce zostawałyby ślady.
Jakość obróbki
Maszyna nr 1
JET JWP-12 z wałem dwunożowym
Ma silnik o mocy 1700 W, a wał strugarski obraca się z prędkością 10 000 obr./min. Moc i prędkość obrotowa są dla tej maszyny idealne. Jednak dzięki ustawieniu noży strugarskich pod kątem 90° do osi podawania materiału, nóż zawsze wchodzi w drewno naraz na całej długości. Noże stawiają duży opór silnikowi, więc głębokość skrawania w tej maszynie wynosi maksymalnie 2,4 mm.
Podczas kontroli obrabianego przedmiotu pod światło lub podczas podkreślania jakości powierzchni za pomocą tuszu, wyraźnie widoczne są podłużne i poprzeczne ślady noży strugarskich, a w materiale są również lekko wyszczerbione sęki. Deska obrobiona w ten sposób będzie wymagała poprawki, uzupełnienia sęków lub co najmniej ponownego przeszlifowania.
Maszyna nr 2
Grubościówka 1800 W z klasycznym wałem z płytkami nożowymi
Druga maszyna ma moc wejściową 1800 W, a więc nawet o 100 W więcej niż maszyna JET, a jej prędkość obrotowa wynosi 10 000 obr./min. Jej płytki nożowe również nie są ułożone spiralnie, lecz prostopadle do osi posuwu. Mimo, że w drewno wchodzą 4 ostrza, ale nie wszystkie naraz, co zmniejsza opór dla silnika. Wciąż jednak pozostaje problem wyszczerbiania sęków, a na desce są widoczne ślady po ostrzach.
Zatem materiał przeciągnięty przez tę maszynę będzie wymagał poprawki lub kitowania, a następnie przynajmniej jednego szlifowania.
Maszyna nr 3
IGM PS33 z wałem spiralnym z płytkami nożowymi
Ostatnia w kolejności jest IGM PS33, moc silnika jest taka sama jak w drugiej maszynie, tj. 1800 W. Obroty są o 1000 obr./min niższe, tj. 9000 obr./min. Jednak ta maszyna jest jedyną testowaną, która ma ostrza zakrzywione do spirali, więc nie są one prostopadłe do osi, ale są ustawione pod kątem do osi. Ma to ogromne zalety dla jakości obróbki i całkowicie pokrywa niższą prędkość obrotową wału.
Uzyskana powierzchnia desek oheblowanych na tej maszynie jest zupełnie gładka, sęki są ładnie przycięte, a nie wyszczerbione. Wynika to właśnie ze spiralnego ułożenia ostrzy, ich zaokrąglonego kształtu i nakładania się na siebie. Każda płytka nożowa stopniowo wchodzi w materiał, co nie tylko znacznie zmniejsza opór dla silnika, ale także znacznie zmniejsza opór dla włókien drewna, które są w ten sposób stopniowo przycinane, a nie odcinane jak w przypadku noży prostopadłych. W rezultacie skrawanie na tej maszynie może wynosić do 3,2 mm.
Im bardziej zmniejsza się opór noży względem materiału, tym lepsza jakość obróbki i dłuższa żywotność ostrza. Wolimy jednak nie mieszać tego do poprzednich obliczeń.
Pomiar hałasu
Często można przeczytać, że wały z płytkami nożowymi są bardzo ciche w porównaniu z wałami nożowymi. Dlatego postanowiliśmy potwierdzić tę tezę i zmierzyć poziom hałasu trzech testowanych maszyn za pomocą cyfrowego miernika hałasu. Chociaż poziom hałasu maszyny nie ma wpływu na jakość obróbki drewna, ma on duży wpływ na komfort pracy.
Testy hałasu przeprowadzono na biegu jałowym, co jest standardową procedurą pomiaru mocy akustycznej maszyny. Pomiary dla każdej maszyny wykonano 10 sekund po jej włączeniu, a zmierzone wartości uśredniono.
Maszyna nr 1
JET JWP-12
Zmierzyliśmy 102 dB, co mniej więcej odpowiada wartości w instrukcji, gdzie producent podaje 101,5 dB.
Maszyna nr 2
Grubościówka 1800W
Zmierzona wartość 97 dB jest o 2 dB wyższa niż wartość w instrukcji, ale ponieważ nie mamy tutaj warunków laboratoryjnych, możemy przyjąć tę wartość jako prawdziwą.
Maszyna nr 3
IGM PS33
Tutaj zmierzyliśmy 96 dB, co odpowiada wartości podanej w instrukcji.
Najcichszą maszyną była PS33, maszyna z wałem z płytkami nożowymi HSS była o jeden decybel głośniejsza, a maszyna JET z klasycznym wałem zajęła trzecie miejsce.
Istnieje różnica w obciążeniu hałasem generowanym przez wał z płytkami nożowymi w porównaniu z klasycznym wałem nożowym. Podczas gdy wał spiralny wypycha powietrze przez rowki, wał nożowy utrzymuje pewną ilość powietrza w przestrzeni klinowej, która jest wypychana do przodu przez obracający się wał i prostopadle do osi. Gdy powietrze uderza w przeszkodę, generuje hałas.
Można zauważyć, że obie maszyny z wałem z płytkami nożowymi mają prawie takie same wartości poziomu hałasu, które są o około 5-6 dB niższe niż w przypadku maszyny z klasycznym wałem. Jednak w praktyce poziom hałasu wszystkich trzech maszyn jest bardzo podobny. Dlatego nawet w przypadku najmniej hałaśliwej maszyny nie można pominąć stosowania ochronników słuchu.
W przypadku grubościówek stacjonarnych nie uzyskamy większej różnicy, ponieważ głównym źródłem hałasu jest tutaj silnik, który we wszystkich przypadkach jest szczotkowy. Silniki bezszczotkowe o tej mocy i rozmiarze nie są jeszcze produkowane. Gdyby jednak była to konwencjonalna strugarka lub duża grubościówka przemysłowa z silnikiem indukcyjnym, dla spiralnego wału z płytkami nożowymi zmierzylibyśmy wartości do 20% niższe.
Wał spiralny w 3. maszynie PS33 jest TOP
W poniższej tabeli znajduje się pełne podsumowanie wyników poszczególnych testów i pomiarów. Dane pokazują, że absolutnym zwycięzcą jest grubościówka stacjonarna IGM PS33 z innowacyjną spiralnym wałem z płytkami nożowymi, która nie tylko oferuje najlepszą jakość obróbki i głębokość skrawania, ale także najdłuższą żywotność i najniższe koszty eksploatacji. Pod względem hałasu nadal wygrywa, choć nieznacznie.