Diese Spindeln werden oft auch als China Spindeln in dieser Leistungsklasse betitelt. Diese gibt es von 80W bis ca. 500W Leistung. Eigentlich sind das Motoren für Graviermaschinen. Man kann damit auch im begrenzten Umfang fräsen solange man kein Metall damit verarbeiten will. Am besten eignen sich weichere Materialien wie Holz oder Kunststoffe. Manche fräsen damit auch Alu oder andere Metalle, was aber grenzwertig ist. Ich verwende diese Spindel für eine TTC450 Fräse.

Die 80W Motor Klasse

Diese kleinen Spindel Motoren werden standardmäßig mit den kleinen Fräsen / Graviermaschinen mitgeliefert, da diese einfach billig sind. Kleinteile aus Holz oder Kunststoff kann man damit langsam fräsen, mehr nicht.

Die 500W Spindel Motor Klasse

Hier gibt eine größere Auswahl an Motoren. Diese sind meist nur direkt über Verkaufsplattformen aus China zu bekommen. Bei genauer Betrachtung sind aber die Spindeln nicht alle gleich, nur weil 500W darauf steht.

Hier ein Link zu AliExpress für die Suche nach 500W Spindeln.

Die billigste Version wird mit Netzteil für ca. ab 60€ angeboten. Die Spindel wird mit 100VDC angetrieben und ist nicht geerdet. Erdet man Spindel und Netzteil mit dem Schutzleiter, fliegt die FI-Sicherung im Haus. Hier ist wie bei amerikanischen Geräten oft üblich, der Neutralleiter mit Schutzerde verbunden. Ein sicheres arbeiten ist also nicht möglich. Zu erkennen ist das Angebot, wo das Poti direkt über ein Kabel an dem Netzteil verbunden ist. Finger weg von diesem Angebot, auch wenn es billig ist.

Zu beachten sind die unterschiedliche Betriebsspannungen der Motoren. Hier gibt es Versionen von 24V/36V/48 DC bis zu 100-220V.

Dann unterscheidet man auch noch zwischen einem Bürsten Motor und Brushless Motor.
– Ein Bürsten Motor ist günstiger und hat nur 2 Anschlusskabel
– Ein Brushless Motoren benötigen immer 3 Anschlusskabel und eine Steuerelektronik

Bei den Angeboten aus China werden oft technischen Angaben sehr spärlich angegeben. Man darf auch nicht allen Angaben unbedingt glauben, manchmal sind diese sogar in einem Angebot widersprüchlich. Oft sind auch die Fotos nicht aussagekräftig. Es ist ein bisschen Glücksache was man bekommt, schaut man nicht genau hin, kauft man die Katze im Sack.

Gewicht der Spindel

Je nach Fräse bzw. der Mechanik muss man auf das Gewicht der Spindel achten. Auch hier schweigen sich die Anbieter meist aus. Ein 500W China Spindel Motor wiegt in der Regel ca. 1,4 kg. Bei einer 1,5kw Spindel bin ich schon mit 3,5-4 kg dabei.

Wenn die Fräse bewegt wird, treten dynamische Kräfte durch anfahren und abbremsen auf. Diese Masse muss die Mechanik standhalten sonst kann es den Rahmen verziehen oder auch zu Schrittfehlern bei den Stepper Motoren kommen.

Meine neue 500W Spindel

Ich habe mich für diese Daedalus CNC Spindel Set entschieden. Warum? Im Angebot werden die Bauteile sehr gut beschrieben. Beim Motor wird sogar der Lagertyp mit angegeben und das Vorderteil des Motors ist aus einem gedrehten Alustück. Es ist ein 48V Brushless Motor mit Steuerung.

Die Spindel selbst macht einen hochwertigen Eindruck und wiegt 1280g.
Der Alu-Halter wiegt noch mal 264g, macht zusammen 1544g Gewicht an der Z-Achse.

Max. Umdrehung laut Anzeige 11350 U/min. Das Netzteil hat einen geregelten Lüfter der bei Belastung die Drehzahl erhöht und dann lauter wird.

Daedalus CNC Spindel, 500W ER11, Brushless Motor, Netzteil, 55mm Klemme, Drehzahlanzeige

Die Motorsteuerung

Daedalus WS55 220 DC Spindel Treiber

Der WS55 220 ist ein Leistungsstarker und effizienter dreiphasiger BLDC-Spindel Motor Treiber der eine hervorragende Leistung und präzise Steuerung bietet. Dieser Treiber ist kompatibel mit verschiedenen Steuerfunktionen, einschließlich Hall-Funktion,

Spezifikationen:

Eingangsspannung: 24 ~ 50 VDC
Nennstrom: 12a
Strombegrenzung: 15a
Geschwindigkeit: 0-20000 U/min
Speicherumgebung: -20 ℃ ~ + 65 ℃
Speicherfeuchtigkeit: 0 ~ 95% rh
Hall Unterstützung: ja
Fehleralarmunterstützung: ja

Zwei Möglichkeiten um die Drehzahl zu steuern

Potentiometer: Die Drehzahl kann durch ein 10k Potentiometer gesteuert werden.
Analoges Signal: Es kann die Drehzahl U/min auch durch ein 0-10V analoges Signal angesteuert werden.

Erster Testlauf

Einen ersten Testlauf auf der Werkbank habe ich schon mal durchgeführt. Läuft einwandfrei das ganze, jetzt muss der Motorhalter nur noch an die Z-Achse angepasst werden.

Motor Montage auf der Z-Achse

Der mitgelieferte Halter für den Spindelmotor passt nicht auf die TTC450 ohne Anpassungen. Der Lochabstand ist zu weit. Ich habe jetzt im Montage Video von der Fräse gesehen, das es eine eigene Adapterplatte im original 500W Spindel Motor Set dafür gibt.

Diese Platte ist in dem original 500W Spindel Set von TwoTrees enthalten. Will man wie ich, eine andere 500W Spindel einbauen, fehlt einem diese Adapterplatte.

Ich habe den Service von TwoTrees angeschrieben ob es diese Adapterplatte einzeln zum kaufen gibt. Nach ein paar Tagen habe ich die Antwort bekommen, das es diese Platte einzeln, auf Anfrage über den Service zu bekommen ist.

Die genaue Bezeichnung für diese Adapterplatte lautet:
Nr. 110303220, CNC-500W Luftgekühlter Spindelmotor-Set-Adapterplatte, RE.A2
Originalbezeichnung: 110303220 CNC-500W风冷主轴电机套装-转接板RE.A2

Den genauen Preis bekomme ich noch….

Weitere Adapter Lösungen

Im CAD habe ich die Platte gezeichnet und mit einem 3D Drucker zum testen der Maße mit PLA ausgedruckt.

Von der Druckfestigkeit könnte das 3D gedruckte Teil auch halten, ich befürchte aber das wenn die Spindel heiß wird, das ganze weich wird und sich verformt. Diese Vorlage zum 3D Drucken könnt Ihr hier downloaden

Ich habe sicherheitshalber diese Platte aus Alu selbst gefräst.

Erster Test

Um die ersten Tests mit der Fräse machen zu können habe ich den 3D gedruckten Adapter mit dem Motor montiert. Das ganze macht einen erstaunlich stabilen Eindruck. Das ganze wird aber noch gegen die gefräste Aluplatte getauscht.

Sollte mal in die Fräse ein Laser, Cuttermesser oder Stift montiert werden hat der Spindel Motor einen 3 poligen Amass MR60 Stecker bekommen. Damit kann der Motor leicht entfernt werden. Die Anschlusskabel bleiben ja in der Schleppkette.

Wenn ich mehr Erfahrungen mit diesem Spindel Motor habe, werde ich hier weiter berichten.