Granit epoksydowy, znany również jako granit syntetyczny, jest mieszanką żywicy epoksydowej i granitu powszechnie stosowanego jako alternatywny materiał na podstawy obrabiarek.Granit epoksydowy jest stosowany zamiast żeliwa i stali w celu lepszego tłumienia drgań, dłuższej żywotności narzędzia i niższych kosztów montażu.
Podstawa obrabiarki
Obrabiarki i inne maszyny o wysokiej precyzji opierają się na wysokiej sztywności, długoterminowej stabilności i doskonałych właściwościach tłumiących materiału bazowego, jeśli chodzi o ich wydajność statyczną i dynamiczną.Najczęściej stosowanymi materiałami do tych konstrukcji są żeliwo, spawane wyroby stalowe i naturalny granit.Ze względu na brak stabilności długoterminowej i bardzo słabe właściwości tłumiące, konstrukcje stalowe są rzadko stosowane tam, gdzie wymagana jest wysoka precyzja.Dobrej jakości żeliwo, które jest odprężane i wyżarzane, zapewnia stabilność wymiarową struktury i może być odlewane w złożone kształty, ale wymaga kosztownego procesu obróbki, aby uzyskać precyzyjne powierzchnie po odlewaniu.
Naturalny granit dobrej jakości jest coraz trudniejszy do znalezienia, ale ma wyższą zdolność tłumienia niż żeliwo.Podobnie jak w przypadku żeliwa, obróbka naturalnego granitu jest pracochłonna i kosztowna.
Precyzyjne odlewy granitowe są wytwarzane przez mieszanie kruszyw granitowych (które są kruszone, myte i suszone) z systemem żywic epoksydowych w temperaturze otoczenia (tj. proces utwardzania na zimno).W kompozycji można również zastosować wypełniacz z kruszywa kwarcowego.Zagęszczanie wibracyjne podczas procesu formowania szczelnie zagęszcza kruszywo.
Wkładki gwintowane, płyty stalowe i rury chłodziwa można odlewać podczas procesu odlewania.Aby osiągnąć jeszcze wyższy stopień wszechstronności, szyny liniowe, szlifowane prowadnice ślizgowe i mocowania silnika można powielić lub zacementować, eliminując w ten sposób potrzebę jakiejkolwiek obróbki po odlewaniu.Wykończenie powierzchni odlewu jest tak dobre, jak powierzchnia formy.
Zalety i wady
Zalety obejmują:
■ Tłumienie drgań.
■ Elastyczność: niestandardowe prowadnice liniowe, zbiorniki płynu hydraulicznego, wkładki gwintowane, płyn tnący i przewody rurowe można zintegrować z podstawą polimerową.
■ Włączenie wkładek itp. pozwala znacznie ograniczyć obróbkę gotowego odlewu.
■ Czas montażu jest skrócony dzięki włączeniu wielu komponentów do jednego odlewu.
■ Nie wymaga jednolitej grubości ścianek, co pozwala na większą elastyczność projektowania podstawy.
■ Odporność chemiczna na większość popularnych rozpuszczalników, kwasów, zasad i chłodziw.
■ Nie wymaga malowania.
■Kompozyt ma gęstość w przybliżeniu taką samą jak aluminium (ale kawałki są grubsze, aby osiągnąć równoważną wytrzymałość).
■ Proces odlewania kompozytów z betonu polimerowego zużywa znacznie mniej energii niż odlewy z metalu.Odlewane żywice polimerowe zużywają bardzo mało energii do produkcji, a proces odlewania odbywa się w temperaturze pokojowej.
Granit epoksydowy ma wewnętrzny współczynnik tłumienia do dziesięciu razy lepszy niż żeliwo, do trzech razy lepszy niż naturalny granit i do trzydziestu razy lepszy niż konstrukcja stalowa.Nie ma na nią wpływu chłodziwo, ma doskonałą stabilność długoterminową, poprawioną stabilność termiczną, wysoką sztywność skrętną i dynamiczną, doskonałe pochłanianie hałasu i znikome naprężenia wewnętrzne.
Wady obejmują niską wytrzymałość w cienkich przekrojach (mniej niż 1 cal (25 mm)), niską wytrzymałość na rozciąganie i niską odporność na wstrząsy.
Wprowadzenie do ram z odlewów mineralnych
Odlew mineralny to jeden z najwydajniejszych, nowoczesnych materiałów budowlanych.Producenci precyzyjnych maszyn byli jednymi z pionierów w wykorzystaniu odlewów mineralnych.Obecnie rośnie jego zastosowanie we frezarkach CNC, wiertarkach, szlifierkach i elektroerozjach, a korzyści nie ograniczają się do maszyn o dużej prędkości.
Odlew mineralny, zwany również granitem epoksydowym, składa się z wypełniaczy mineralnych, takich jak żwir, piasek kwarcowy, mączka polodowcowa i spoiwa.Materiał jest mieszany zgodnie z dokładnymi specyfikacjami i wlewany na zimno do form.Solidny fundament to podstawa sukcesu!
Najnowocześniejsze obrabiarki muszą działać coraz szybciej i zapewniać większą precyzję niż kiedykolwiek.Jednak wysokie prędkości przesuwu i ciężka obróbka powodują niepożądane wibracje ramy maszyny.Wibracje te będą miały negatywny wpływ na powierzchnię części i skrócą żywotność narzędzia.Ramy z odlewu mineralnego szybko redukują wibracje – około 6 razy szybciej niż ramy żeliwne i 10 razy szybciej niż ramy stalowe.
Obrabiarki z łożami do odlewów mineralnych, takie jak frezarki i szlifierki, są znacznie dokładniejsze i uzyskują lepszą jakość powierzchni.Ponadto znacznie zmniejsza się zużycie narzędzi i wydłuża się żywotność.
kompozyt mineralny (granit epoksydowy) ma kilka zalet:
- Kształtowanie i wytrzymałość: Proces odlewania mineralnego zapewnia wyjątkowy stopień swobody w odniesieniu do kształtu komponentów.Specyficzne właściwości materiału i procesu skutkują stosunkowo dużą wytrzymałością i znacznie niższą wagą.
- Integracja infrastruktury: Proces odlewania mineralnego umożliwia prostą integrację konstrukcji i dodatkowych elementów, takich jak prowadnice, wkładki gwintowane i połączenia dla usług, podczas samego procesu odlewania.
- Produkcja skomplikowanych konstrukcji maszyn: To, co byłoby niewyobrażalne w konwencjonalnych procesach, staje się możliwe w przypadku odlewania mineralnego: Kilka części składowych można połączyć w celu utworzenia złożonych struktur za pomocą złączy spajanych.
- Ekonomiczna dokładność wymiarowa: W wielu przypadkach elementy z odlewu mineralnego są odlewane do ostatecznych wymiarów, ponieważ podczas hartowania praktycznie nie dochodzi do skurczu.Dzięki temu można wyeliminować dalsze kosztowne procesy wykończeniowe.
- Precyzja: Wysoce precyzyjne powierzchnie odniesienia lub powierzchnie nośne są osiągane przez dalsze operacje szlifowania, formowania lub frezowania.Dzięki temu wiele koncepcji maszyn można zrealizować elegancko i wydajnie.
- Dobra stabilność termiczna: Odlew mineralny bardzo powoli reaguje na zmiany temperatury, ponieważ przewodność cieplna jest znacznie niższa niż w przypadku materiałów metalowych.Z tego powodu krótkotrwałe zmiany temperatury mają znacznie mniejszy wpływ na dokładność wymiarową obrabiarki.Lepsza stabilność termiczna łoża maszyny oznacza lepszą ogólną geometrię maszyny, a w rezultacie minimalizację błędów geometrycznych.
- Brak korozji: Elementy z odlewu mineralnego są odporne na oleje, chłodziwa i inne agresywne ciecze.
- Większe tłumienie drgań zapewniające dłuższą żywotność narzędzi: nasz odlew mineralny osiąga do 10 razy lepsze wartości tłumienia drgań niż stal lub żeliwo.Dzięki tym właściwościom uzyskuje się niezwykle wysoką stabilność dynamiczną konstrukcji maszyny.Korzyści, jakie ma to dla konstruktorów i użytkowników obrabiarek są oczywiste: lepsza jakość wykończenia powierzchni obrabianych lub szlifowanych elementów oraz dłuższa żywotność narzędzia, prowadząca do niższych kosztów oprzyrządowania.
- Środowisko: wpływ na środowisko podczas produkcji jest zmniejszony.
Rama z odlewu mineralnego a rama żeliwna
Zobacz poniżej zalety naszego nowego odlewu mineralnego w porównaniu z wcześniej używaną ramą żeliwną:
| Odlew mineralny (granit epoksydowy) | Żeliwo | |
| Tłumienie | Wysoka | Niski |
| Wydajność cieplna | Niska przewodność cieplna i wysoka specyfikacja.ciepło Pojemność | Wysoka przewodność cieplna i niska specyfikacjapojemność cieplna |
| Części osadzone | Nieograniczony projekt i Forma jednoczęściowa i bezproblemowe połączenie | Konieczna obróbka |
| Odporność na korozję | Bardzo wysoki | Niski |
| Środowiskowy Życzliwość | Niskie zużycie energii | Wysokie zużycie energii |
Wniosek
Odlew mineralny jest idealny dla naszych konstrukcji ramowych maszyn CNC.Oferuje wyraźne korzyści technologiczne, ekonomiczne i środowiskowe.Technologia odlewów mineralnych zapewnia doskonałe tłumienie drgań, wysoką odporność chemiczną oraz znaczne zalety termiczne (rozszerzalność cieplna zbliżona do stali).Elementy przyłączeniowe, kable, czujniki i systemy pomiarowe można wlać do zespołu.
Jakie są zalety centrum obróbczego łoża granitowego z odlewu mineralnego?
Odlewy mineralne (sztuczny granit lub beton żywiczny) są od ponad 30 lat szeroko akceptowane w przemyśle obrabiarkowym jako materiał konstrukcyjny.
Według statystyk w Europie co dziesiąta obrabiarka wykorzystuje odlewy mineralne jako łoże.Jednak wykorzystanie niewłaściwego doświadczenia, niepełnych lub błędnych informacji może prowadzić do podejrzeń i uprzedzeń wobec odlewów mineralnych.Dlatego przy tworzeniu nowego sprzętu konieczne jest przeanalizowanie zalet i wad odlewów mineralnych oraz porównanie ich z innymi materiałami.
Baza maszyn budowlanych jest generalnie podzielona na żeliwo, odlewy mineralne (beton polimerowy i/lub reaktywny beton żywiczny), stal/konstrukcje spawane (spoinowanie/bez spoinowania) oraz kamień naturalny (np. granit).Każdy materiał ma swoją własną charakterystykę i nie ma idealnego materiału konstrukcyjnego.Tylko poprzez zbadanie zalet i wad materiału zgodnie z określonymi wymaganiami konstrukcyjnymi można wybrać idealny materiał konstrukcyjny.
Dwie ważne funkcje materiałów konstrukcyjnych – gwarantują geometrię, położenie i pochłanianie energii komponentów, odpowiednio stawiają wymagania eksploatacyjne (właściwości statyczne, dynamiczne i termiczne), wymagania funkcjonalne/konstrukcyjne (dokładność, waga, grubość ścianek, łatwość prowadzenia prowadnic) dla instalacji materiałów, systemu obiegu mediów, logistyki) oraz wymagań kosztowych (cena, ilość, dostępność, charakterystyka systemu).
I. Wymagania eksploatacyjne dla materiałów konstrukcyjnych
1. Charakterystyka statyczna
Kryterium pomiaru właściwości statycznych podłoża jest zwykle sztywność materiału – minimalne odkształcenie pod obciążeniem, a nie wysoka wytrzymałość.W przypadku statycznego odkształcenia sprężystego odlewy mineralne można traktować jako izotropowe materiały jednorodne zgodne z prawem Hooke'a.
Gęstość i moduł sprężystości odlewów mineralnych stanowią odpowiednio 1/3 gęstości żeliwa.Ponieważ odlewy mineralne i żeliwa mają tę samą sztywność właściwą, przy tym samym ciężarze, sztywność odlewów żeliwnych i odlewów mineralnych jest taka sama bez uwzględnienia wpływu kształtu.W wielu przypadkach projektowana grubość ścianki odlewów mineralnych jest zwykle 3 razy większa niż w przypadku odlewów żeliwnych i taka konstrukcja nie będzie stwarzać problemów pod względem właściwości mechanicznych produktu lub odlewu.Odlewy mineralne nadają się do pracy w środowiskach statycznych przenoszących ciśnienie (np. łóżka, podpory, kolumny) i nie nadają się jako cienkościenne i/lub małe ramy (np. stoły, palety, zmieniacze narzędzi, wózki, podpory wrzecion).Waga elementów konstrukcyjnych jest zwykle ograniczona przez wyposażenie producentów odlewów mineralnych, a odlewy mineralne powyżej 15 ton są na ogół rzadkością.
2. Charakterystyka dynamiczna
Im większa prędkość obrotowa i/lub przyspieszenie wału, tym ważniejsze są osiągi dynamiczne maszyny.Szybkie pozycjonowanie, szybka wymiana narzędzi i szybki posuw stale wzmacniają rezonans mechaniczny i dynamiczne wzbudzanie części konstrukcyjnych maszyny.Oprócz konstrukcji wymiarowej elementu, na ugięcie, rozkład masy i sztywność dynamiczną elementu duży wpływ mają właściwości tłumiące materiału.
Stosowanie odlewów mineralnych jest dobrym rozwiązaniem tych problemów.Ponieważ pochłania wibracje 10 razy lepiej niż tradycyjne żeliwo, może znacznie zmniejszyć amplitudę i częstotliwość drgań własnych.
W operacjach obróbczych, takich jak obróbka skrawaniem, może zapewnić wyższą precyzję, lepszą jakość powierzchni i dłuższą żywotność narzędzia.Jednocześnie pod względem oddziaływania hałasu dobrze wypadły również odlewy mineralne poprzez porównanie i weryfikację podstaw, odlewów przekładni i osprzętu z różnych materiałów do dużych silników i wirówek.Zgodnie z analizą dźwięków uderzeniowych odlew mineralny może osiągnąć lokalną redukcję poziomu ciśnienia akustycznego o 20%.
3. Właściwości termiczne
Eksperci szacują, że około 80% odchyleń obrabiarki jest spowodowanych efektami termicznymi.Przerwy w procesie, takie jak wewnętrzne lub zewnętrzne źródła ciepła, podgrzewanie, zmiana obrabianych przedmiotów itp. są przyczyną odkształceń termicznych.Aby móc wybrać najlepszy materiał, konieczne jest doprecyzowanie wymagań materiałowych.Wysokie ciepło właściwe i niska przewodność cieplna umożliwiają odlewom mineralnym dobrą bezwładność cieplną na przejściowe wpływy temperatury (takie jak zmieniające się elementy obrabiane) i wahania temperatury otoczenia.Jeśli wymagane jest szybkie podgrzewanie wstępne, takie jak złoże metalowe lub temperatura złoża jest zabroniona, urządzenia grzewcze lub chłodzące można bezpośrednio wlać do odlewu mineralnego w celu kontrolowania temperatury.Zastosowanie tego rodzaju urządzenia do kompensacji temperatury może zmniejszyć odkształcenia spowodowane wpływem temperatury, co pomaga poprawić dokładność przy rozsądnych kosztach.
II.Wymagania funkcjonalne i konstrukcyjne
Integralność jest cechą wyróżniającą, która odróżnia odlewy mineralne od innych materiałów.Maksymalna temperatura odlewania dla odlewów mineralnych wynosi 45°C, a wraz z precyzyjnymi formami i oprzyrządowaniem, części i odlewy mineralne mogą być razem odlewane.
Zaawansowane techniki ponownego odlewania mogą być również stosowane na półfabrykatach z odlewów mineralnych, co zapewnia precyzyjne mocowanie i powierzchnie szyn, które nie wymagają obróbki skrawaniem.Podobnie jak inne materiały bazowe, odlewy mineralne podlegają określonym regułom projektowania strukturalnego.Grubość ścian, akcesoria nośne, wkładki żeber, metody załadunku i rozładunku różnią się w pewnym stopniu od innych materiałów i należy je uwzględnić z wyprzedzeniem podczas projektowania.
III.Wymagania dotyczące kosztów
Chociaż ważne jest, aby rozważyć z technicznego punktu widzenia, opłacalność coraz bardziej pokazuje swoje znaczenie.Stosowanie odlewów mineralnych pozwala inżynierom zaoszczędzić znaczne koszty produkcji i eksploatacji.Oprócz oszczędności na kosztach obróbki, odlewanie, końcowy montaż i rosnące koszty logistyki (magazynowanie i transport) są odpowiednio redukowane.Biorąc pod uwagę wysokopoziomową funkcję odlewów mineralnych, należy go postrzegać jako całość.W rzeczywistości rozsądniej jest dokonać porównania cen, gdy podstawa jest zainstalowana lub wstępnie zainstalowana.Stosunkowo wysoki koszt początkowy to koszt form i oprzyrządowania do odlewów mineralnych, ale ten koszt można rozcieńczyć przy długotrwałym użytkowaniu (500-1000 sztuk/formę stalową), a roczne zużycie to około 10-15 sztuk.
IV.Zakres stosowania
Jako materiał konstrukcyjny odlewy mineralne stale zastępują tradycyjne materiały konstrukcyjne, a kluczem do jego szybkiego rozwoju są odlewy mineralne, formy i stabilne struktury wiążące.Obecnie odlewy mineralne są szeroko stosowane w wielu dziedzinach obrabiarek, takich jak szlifierki i obróbka wysokoobrotowa.Producenci szlifierek byli pionierami w sektorze obrabiarek wykorzystujących odlewy mineralne do łoża maszyn.Na przykład znane na całym świecie firmy, takie jak ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude itp., zawsze korzystały z tłumienia, bezwładności cieplnej i integralności odlewów mineralnych, aby uzyskać wysoką precyzję i doskonałą jakość powierzchni w procesie szlifowania .
Przy stale rosnących obciążeniach dynamicznych odlewy mineralne są również coraz bardziej preferowane przez wiodące światowe firmy w dziedzinie szlifierek narzędziowych.Łoże z odlewu mineralnego ma doskonałą sztywność i może dobrze eliminować siłę spowodowaną przyspieszeniem silnika liniowego.Jednocześnie organiczne połączenie dobrej wydajności pochłaniania drgań i silnika liniowego może znacznie poprawić jakość powierzchni przedmiotu obrabianego i żywotność ściernicy.
Jeśli chodzi o pojedynczą część.Długość 10000mm jest dla nas łatwa.
Jaka jest minimalna grubość ścianki?
Generalnie minimalna grubość przekroju podstawy maszyny powinna wynosić co najmniej 60 mm.Cieńsze sekcje (np. o grubości 10 mm) można odlewać z drobnoziarnistych kruszyw i preparatów.
Szybkość skurczu po wylaniu wynosi około 0,1-0,3 mm na 1000 mm.Gdy wymagane są bardziej precyzyjne części mechaniczne z odlewu mineralnego, tolerancje można osiągnąć poprzez wtórne szlifowanie cnc, docieranie ręczne lub inne procesy obróbki.
Nasz mineralny materiał odlewniczy wybiera naturalny granit Jinan Black.Większość firm wybiera w budownictwie zwykły granit naturalny lub zwykły kamień.
· Surowce: z unikalnymi cząstkami czarnego granitu Jinan (zwanym również granitem „JinanQing”) jako kruszywa, które jest znane na całym świecie z wysokiej wytrzymałości, wysokiej sztywności i wysokiej odporności na zużycie;
· Formuła: z unikalnymi wzmocnionymi żywicami epoksydowymi i dodatkami, różne składniki przy użyciu różnych formuł w celu zapewnienia optymalnej, kompleksowej wydajności;
· Właściwości mechaniczne: pochłanianie drgań jest około 10 razy większe niż w przypadku żeliwa, dobre właściwości statyczne i dynamiczne;
· Właściwości fizyczne: gęstość wynosi około 1/3 żeliwa, wyższa bariera cieplna niż metali, nie higroskopijna, dobra stabilność termiczna;
· Właściwości chemiczne: wyższa odporność na korozję niż metale, przyjazne dla środowiska;
· Dokładność wymiarowa: skurcz liniowy po odlewaniu wynosi około 0,1-0,3㎜/m, bardzo wysoka dokładność kształtu i licznika we wszystkich płaszczyznach;
· Integralność konstrukcyjna: można odlewać bardzo złożoną strukturę, natomiast użycie naturalnego granitu zwykle wymaga montażu, łączenia i klejenia;
· Powolna reakcja termiczna: reakcja na krótkotrwałe zmiany temperatury jest znacznie wolniejsza i znacznie słabsza;
· Wkładki osadzone: łączniki, rury, kable i studzienki mogą być osadzone w konstrukcji, wkładki takie jak metal, kamień, ceramika, tworzywa sztuczne itp.