SainSmart PROVerXL 4030 V2 CNC-Fräse – Tests und Erfahrungen

Am Mittwoch habe ich die neue SainSmart PROVerXL 4030 V2 ausgepackt und zusammengebaut. Die Verpackung ist wirklich hervorragend. Alle Teile sind einzeln und gut geschützt in Schaumplatten verpackt und dürften damit auch unfreundliche Versandbedingungen überstehen. Der Karton wiegt knapp 32 kg.

Lieferumfang und Aufbau

Wenn man nicht dabei fotografiert, um Bilder für diesen Beitrag zu machen, kann man die Fräse problemlos innerhalb von 30 Minuten aufbauen, die Software installieren und erste Bewegungstests durchführen. Es sind nur vergleichsweise wenig Teile zu montieren. Die Grundplatte mit den beiden Y-Achsen, man muss nur das X-Portal samt Motor, die Schleppketten mit ihren Halterungen montieren und die Kabel mit den entsprechenden Steckern verbinden, die auch gut und eindeutig gekennzeichnet sind.

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Den parallelen Gleichlauf der beiden Y-Achsen und Kugelumlaufspindeln, stellt man mit einem beiliegenden Innensechskant-Schraubendreher ein. Überhaupt liegen alle Werkzeuge, die zum Zusammenbau benötigt werden, bei. Ebenso ein Satz Schaftfräser und Gravierstichel.

Zum Schluss folgt die Montage der 400 W Spindel an der Z-Achse. Der Anschluss des sehr stabil gebauten Controllers, ist, dank der gekennzeichneten Aviation-Stecker, einfach und durch die Verschraubung dieser speziellen Verbinder, auch sicher.

Die GENMITSU PROVerXL 4030 V2 macht einen sehr stabilen und durchdachten Eindruck und braucht den Vergleich mit Hobby-Fräsen eines deutschen Herstellers mit orangen Teilen nicht zu scheuen – bei deutlich geringerem Preis.

Erste Erfahrungen: Bewegungen und Fräsversuche mit Holz

Der Fräse liegt die Halterung für die mitgelieferte Spindel, sowie eine 65 mm Halterung für Makita 0700 (oder günstige Clones bei). Obwohl ich bereits eine Makita 0702 Multifunktionsfräse, sowie den Katsu-Klon in der Werkstatt habe, nutzte ich für die ersten Versuche die mitgelieferte SainSmart Spindel, sowie die Controller-Software Candle. Zunächst habe ich einen Gravierstichel eingespannt, manuell den gewünschten Referenzpunkt angefahren und den Nullpunkt der z-Achse gut 20 mm über der Arbeitsfläche gesetzt, um erst einmal in der Luft zu fräsen.

Auf dem USB-Stick, dem der Fräse beiliegt, befinden sich die GCODE-Sender UGS, Candle sowie zwei Testfiles mit dem GENMITSU-Logo bei. Nachdem mir der Testlauf in der Luft plausibel schien, habe ich den Nullpunkt der z-Achse manuell eingestellt, sodass zwischen mein 4 mm Pappelsperrholz und den Gravierstichel noch ein Blatt Papier passte.

Schon der erste Versuch war erfolgreich, allerdings war die Eintauchtiefe recht gering. Beim nächsten Versuch habe ich die z-Achse mit der mitgelieferten Tastplatte eingestellt und auf einem Reststück einer Siebdruckplatte graviert und das Ergebnis war mehr als erfreulich.

Als Nächstes war ein kleines Konstruktionsteil dran, das ich in Autodesk Fusion 360 erstellt habe. Das Teil besteht aus 4 Bohrungen, einer Tasche und zwei Schnitten an Konturen. Hier musste ich mich erst einmal etwas in die CAM-Einstellungen einarbeiten, was doch eine steile Lernkurve hat. Natürlich habe ich den Fräser, wegen meiner Unkenntnis der wichtigen Einstellungen, gleich einmal ins Werkstück gerammt.

Beim zweiten Versuch funktionierte das Fräsen, allerdings waren Vorschub, Fräser und Zustellung für das weiche Pappelsperrholz (das auch noch von minderer Qualität war), nicht wirklich gut gewählt, sodass es ziemlich ausgefranst war.

Zumindest kam aber ein Teil heraus, das der Konstruktion entsprach und der Fräser war auch noch okay.

Aluminium mit der SainSmart PROVerXL 4030 V2

Dann wollte ich es gleich richtig wissen und sehen, ob die Fräse und ich mit Aluminium zurechtkommen. In meinem Materiallager habe ich ein 2 mm Alublech gefunden, das von einem alten Messgerätgehäuse stammte. Welche Aluminiumlegierung und ob diese gut fräsbar ist, wusste ich natürlich nicht.

Die ersten Versuche zeigten schon bei den 4 Bohrungen, dass die von mir gewählten Einstellungen für Vorschub und Zustellung zu vorsichtig waren. Weitere Versuche waren dann wieder zu optimistisch, was auch gleich einen Fräser kostete. Allerdings hatte ich mir vor einigen Jahren jede Menge gebrauchter Fräser über Ebay bestellt, die wohl aus chinesischen Platinen-Fabriken stammten. Die Kosten dafür waren damals lächerlich niedrig und sie schneiden noch ganz hervorragend. Daher war der Verlust verschmerzbar.

Nach 4 Versuchen folgte ein vielversprechender Fräsversuch, der auch tatsächlich ein – meiner Ansicht nach – exzellentes Ergebnis erzeugte. Auch hier ging ich, bei einem 1,6 mm Schaftfräser, noch immer sehr vorsichtig vor und fräste mit 200 mm/min Vorschub und 0,3 mm Zustellung, sowie maximaler Spindeldrehzahl.

Gekühlt habe ich den Fräser mit verdünntem Spiritus (30 % Volumenanteil Wasser), den ich mit einem Pinsel aufgetragen habe. Das verringert auch die Verteilung der Späne, ist aber vermutlich gar nicht notwendig, zumal die mitgelieferte Spindel mit nur 10.000 U/min läuft.

Das fertige Teil ohne Haltestege und schnell entgratet und geschliffen

Das Loch in der Mitte sollte lt. Konstruktion 25 mm groß sein …

… und die Seitenlänge 50 mm.

Ich bin schon sehr begeistert, wie gut das Aluminium-Teil aus der SainSmart PROVerXL 4030 V2 gekommen ist. Da ich noch keinen Fräser habe, mit dem ich die Kanten brechen kann, habe ich das gemacht, nachdem ich die Haltestege mit dem Dremel und einer kleinen Trennscheibe entfernt und dann mit einem runden Schleifaufsatz bereinigt. Bei diesem kleinen Teil hatte ich auch zu viele Haltestege – ich hatte einfach den Vorschlag von Fusion 360 übernommen.

Erweiterungen und weitere Planung

Die mitgelieferte 400 Watt Spindel genügt für die ersten Versuche, wenn man eher im Modellbau mit kleinen Teilen und weichen Materialien unterwegs ist oder hauptsächlich gravieren möchte (wobei hier eine höhere Drehzahl auch sinnvoll ist). Bei der beiliegenden Spindel handelt es sich um einen luftgekühlten Bürstenmotor, der seine Leistung auch nur bei voller Drehzahl liefert, welche bei 10.000 U/min liegt.

Für größere Teile ist eine Spindel mit Aufnahme für Fräser mit einem 6 oder 8 mm Schaft und höherer Leistung sinnvoll. Zwar kann man Kantenfräsen wie meine Makita und Katsu nutzen, allerdings sind diese wirklich sehr laut und auch Bürstenläufer, die sich bei diesen langen Laufzeiten schnell ablaufen und neue Kohlen benötigen. Diese Handfräsen kann man mal einsetzen, wenn man etwas planfräsen möchte. Für den ständigen Einsatz wäre sie mir aber wirklich zu laut.

Daher kommt als Nächstes eine luftgekühlte VFD-Spindel mit 1,5 kW Leistung, max. 24.000 U/min und maximal 6 mm Schaft dran. Ich möchte nicht mit Wasserkühlung und dem ganzen Aufwand wie Vorratsbehälter, Pumpe, Radiator und Zusätzen, damit das Wasser nicht umkippt, herummachen. Die 1,5 kW Spindel von Vevor kann noch gut luftgekühlt werden, wenn man eine Mindestdrehzahl einhält. Mit 3,5 kg ist sie für die x-Achse noch im Rahmen, denn die 2,4 kW Version wiegt schon über 6 kg und das halte ich für die SainSmart PROVerXL 4030 V2 für zu schwer. Für noch größere Spindeln benötigt man dann auch einen Drehstromanschluss. Diesen hätte ich zwar in meiner Werkstatt, aber das ist dann für die diese Fräse doch überdimensioniert.

Ich mache keine Serienproduktion und kann damit leben, wenn es etwas länger dauert. Dass es sogar mit der Standard-Spindel geht, haben meine Versuche bereits gezeigt.

Außerdem kommt ein Staubschuh auf die Spindel, damit die Späne gleich abgesaugt werden. Ich hatte vor einiger Zeit schon eine zentrale Absaugung vorbereitet und Absperrschieber 3D-gedruckt. Es fehlen nur noch ein paar gedruckte Schlauchadapter und dann ist auch die Absaugung bereit.

Als Sauger habe ich eine Scheppach Absauganlage HA1000 im Einsatz, die zwar nicht ganz leise ist, aber eine hervorragende Saugleistung hat. Davor habe ich meinen Zyklonenabscheider, der kaum ein Körnchen Staub zum Sauger gelangen lässt und mit dem ich auch unseren Kamin von Asche befreie, ohne den Sauger zu versauen.

Dann werde ich mich mal umsehen, wie ich einen Kantentaster einbinden kann, um die Bauteilgrenzen zu erfassen. Und dann gibt es ja auch noch die Erweiterung auf 600 x 600 und 1300 x 1380 mm Arbeitsfläche. Bei letzterer bekomme ich vermutlich ein Platzproblem, da man dafür 1,6 x 1,6 Meter Stellfläche benötigt.

Sobald der neue Spindelmotor da und montiert ist, gibt es weitere Test und Erfahrungsberichte von der SainSmart PROVerXL 4030 V2 CNC-Fräse und dann auch die ersten sinnvollen Frästeile. Zudem werde ich mich an das Isolationsfräsen für Platinen wagen.