El granit epoxi, també conegut com a granit sintètic, és una barreja d’epoxi i granit que s’utilitza habitualment com a material alternatiu per a les bases de màquines -eina. S'utilitza granit epoxi en lloc de ferro i acer per a un millor amortiment de vibracions, una vida més llarga de l'eina i un menor cost de muntatge.
Base de màquines -eina
Les màquines-eina i altres màquines d’alta precisió es basen en una alta rigidesa, estabilitat a llarg termini i excel·lents característiques d’amortiment del material base per al seu rendiment estàtic i dinàmic. Els materials més utilitzats per a aquestes estructures són la fosa, les fabricacions d’acer soldades i el granit natural. A causa de la manca d’estabilitat a llarg termini i propietats d’amortiment molt pobres, les estructures fabricades d’acer rarament s’utilitzen quan es requereix una precisió d’alta precisió. El ferro colat de bona qualitat que es redueix i es recupera l’estrès donarà l’estabilitat dimensional de l’estructura i es pot llançar en formes complexes, però necessita un procés de mecanitzat car per formar superfícies de precisió després de la colada.
El granit natural de bona qualitat és cada cop més difícil de trobar, però té una capacitat d’amortiment més elevada que la fosa. Un cop més, com passa amb el ferro colat, el mecanitzat del granit natural és intens i costós.
Les foses de granit de precisió es produeixen barrejant agregats de granit (que es trituren, es renten i s’assequen) amb un sistema de resina epoxi a temperatura ambient (és a dir, procés de curació en fred). El farciment agregat de quars també es pot utilitzar en la composició. La compactació vibratòria durant el procés de modelat envasa estretament l’agregat.
Les insercions roscades, les plaques d'acer i les canonades de refrigerant es poden incorporar durant el procés de colada. Per aconseguir un grau de versatilitat encara més elevat, es poden replicar o esgarrifar els rails lineals, les vies de lliscament i les muntures del motor, eliminant per tant la necessitat de mecanitzar postcast. L’acabat superficial de la colada és tan bo com la superfície del motlle.
Avantatges i desavantatges
Els avantatges inclouen:
■ Amortiment de vibracions.
■ Flexibilitat: formes lineals personalitzades, dipòsits de líquid hidràulic, insercions roscades, líquid de tall i canonades de conductes es poden integrar a la base del polímer.
■ La inclusió d’insercions, etc. permet reduir molt el mecanitzat de la colada acabada.
■ El temps de muntatge es redueix incorporant diversos components en una colada.
■ No requereix un gruix de paret uniforme, que permet una major flexibilitat del disseny de la vostra base.
■ Resistència química a dissolvents, àcids, alcalis i líquids més comuns.
■ No requereix pintura.
■ El compost té una densitat aproximadament la mateixa que l'alumini (però les peces són més gruixudes per aconseguir una força equivalent).
■ El procés de colada de formigó de polímer compost utilitza molta menys energia que les colades metàl·liques. Les resines de fosa de polímer utilitzen molt poca energia per produir, i el procés de colada es fa a temperatura ambient.
El material de granit epoxi té un factor d'amortiment intern fins a deu vegades millor que el ferro colat, fins a tres vegades millor que el granit natural i fins a trenta vegades millor que l'estructura fabricada d'acer. No està afectat pels refrigerants, té una excel·lent estabilitat a llarg termini, una estabilitat tèrmica millorada, una rigidesa de torsió i una rigidesa dinàmica, una excel·lent absorció de soroll i tensions internes insignificants.
Els desavantatges inclouen una baixa resistència en seccions primes (menys d’1 en 25 mm), baixa resistència a la tracció i baixa resistència al xoc.
Una introducció als marcs de càsting minerals
La fosa mineral és un dels materials de construcció moderns més eficients i moderns. Els fabricants de màquines de precisió es trobaven entre els pioners en l'ús de la fosa mineral. Avui, el seu ús pel que fa a les màquines de fresat CNC, premses de perforació, rectificadores i màquines de descàrrega elèctrica està en augment i els avantatges no es limiten a màquines d’alta velocitat.
La fosa mineral, també coneguda com a material de granit epoxi, compon de càrregues minerals com grava, sorra de quars, menjar glacial i aglutinants. El material es barreja segons les especificacions precises i s’aboca en fred als motlles. Una base sòlida és la base de l’èxit!
Les màquines-eina d’última generació han de funcionar més ràpidament i proporcionar més precisió que mai. Tot i això, les velocitats elevades de viatge i el mecanitzat pesat produeixen vibracions no desitjades del marc de la màquina. Aquestes vibracions tindran efectes negatius a la superfície de la part i redueixen la vida de l’eina. Els fotogrames de repartiment mineral redueixen ràpidament les vibracions, aproximadament 6 vegades més ràpides que els marcs de ferro colat i 10 vegades més ràpid que els marcs d’acer.
Les màquines -eina amb llits de colada minerals, com ara màquines de fresat i molinet, són significativament més precises i aconsegueixen una millor qualitat superficial. A més, el desgast d’eines es redueix significativament i s’amplia la vida del servei.
El marc de colada mineral compost (granit epoxi) aporta diversos avantatges ::
- Formació i força: el procés de colada mineral proporciona un grau de llibertat excepcional respecte a la forma dels components. Les característiques específiques del material i del procés donen com a resultat una força relativament alta i un pes significativament inferior.
- Integració de la infraestructura: El procés de colada mineral permet la integració senzilla de l'estructura i components addicionals com ara les guies, insercions roscades i connexions per a serveis, durant el procés real de colada.
- La fabricació d’estructures de màquines complexes: el que seria inconcebible amb els processos convencionals es fa possible amb la fosa mineral: es poden muntar diverses parts components per formar estructures complexes mitjançant juntes unides.
- Precisió dimensional econòmica: En molts casos, els components del repartiment mineral es posen a les dimensions finals perquè pràcticament no es produeix cap contracció durant l’enduriment. Amb això, es poden eliminar processos d’acabament més costosos.
- Precisió: Superfícies de referència o de suport altament precises s’aconsegueixen mitjançant una mòlta, formació o operacions de fresat. Com a resultat d'això, molts conceptes de màquines es poden implementar de manera elegant i eficaç.
- Bona estabilitat tèrmica: la fosa mineral reacciona molt lentament als canvis de temperatura perquè la conductivitat tèrmica és significativament inferior als materials metàl·lics. Per aquest motiu, els canvis de temperatura a curt termini tenen una influència significativa en la precisió dimensional de la màquina-eina. Una millor estabilitat tèrmica d’un llit de màquina significa que es manté millor la geometria general de la màquina i, per tant, es minimitzen els errors geomètrics.
- Sense corrosió: els components de casetes minerals són resistents contra olis, refrigerants i altres líquids agressius.
- Un major amortiment de vibracions per a vides de servei d’eines més llargues: la nostra colada mineral aconsegueix fins a 10 vegades millors valors d’amortiment de vibracions que l’acer o el ferro colat. Gràcies a aquestes característiques, s’obté una estabilitat dinàmica extremadament alta de l’estructura de la màquina. Els avantatges que això té per als constructors de màquines -eina i els usuaris són clars: una millor qualitat de l’acabat superficial dels components mecanitzats o del sòl i la vida de l’eina més llarga que comporta un menor cost d’eines.
- Medi ambient: es redueix l’impacte ambiental durant la fabricació.
Marc de fosa mineral vs marc de ferro colat
Vegeu a continuació els avantatges del nostre nou càsting mineral vs marc de ferro colat abans utilitzat:
| Fosa mineral (granit epoxi) | Fosa | |
| Amortiment | Alt | Baix |
| Rendiment de calor | Baixa conductivitat de calor i especificacions altes. calor capacitat | Alta conductivitat de calor i Especificació baixa. capacitat de calor |
| Parts incrustades | Disseny il·limitat i Motlle d’una sola peça i Connexió perfecta | Mecanitzat necessari |
| Resistència a la corrosió | Extra alt | Baix |
| Ambiental Amable | Baix consum d’energia | Consum alt energètic |
Conclusió
La fosa mineral és ideal per a les nostres estructures de marc de màquina CNC. Ofereix avantatges tecnològics, econòmics i ambientals clars. La tecnologia de fosa minerals proporciona un amortiment excel·lent de vibracions, alta resistència química i avantatges tèrmics significatius (expansió tèrmica similar a la de l’acer). Els elements de connexió, els cables, els sistemes de sensors i mesuraments es poden abocar al conjunt.
Quins avantatges té el centre de mecanitzat de llit de granit mineral?
Les foses minerals (formigó de granit aka de granit a l’home) han estat àmpliament acceptats a la indústria de màquines-eina des de fa més de 30 anys com a material estructural.
Segons les estadístiques, a Europa, una de cada 10 màquines -eina utilitza fosas minerals com a llit. Tanmateix, l’ús d’experiència inapropiada, informació incompleta o incorrecta pot comportar sospita i prejudicis contra les foses minerals. Per tant, a l’hora de fer nous equips, cal analitzar els avantatges i els desavantatges de les foses minerals i comparar -los amb altres materials.
La base de la maquinària de construcció es divideix generalment en ferro colat, fosa mineral (polímer i/o formigó reactiu de resina), estructura d’acer/soldadura (rejuntament/no agrupament) i pedra natural (com el granit). Cada material té les seves pròpies característiques i no hi ha cap material estructural perfecte. Només examinant els avantatges i els desavantatges del material segons els requisits estructurals específics, es pot seleccionar el material estructural ideal.
Les dues funcions importants dels materials estructurals: garanteixen la geometria, la posició i l’absorció d’energia de components, respectivament, posen els requisits de rendiment de futur (rendiment estàtic, dinàmic i tèrmic), requisits funcionals/estructurals (precisió, pes, gruix de paret, facilitat de carrils de guia) per a la instal·lació de materials, sistema de circulació de mitjans, logística) i requeriments de costos (preu, quantitat, disponibilitat, característica del sistema).
I. Requisits de rendiment per a materials estructurals
1. Característiques estàtiques
El criteri per mesurar les propietats estàtiques d’una base sol ser la rigidesa del material: una deformació mínima sota càrrega, en lloc de la gran resistència. Per a la deformació elàstica estàtica, es pot pensar que les foses minerals es poden pensar com a materials homogenis isotròpics que obeeixen la llei de Hooke.
La densitat i el mòdul elàstic de les foses minerals són respectivament 1/3 dels del ferro colat. Atès que les foses minerals i els ferros de fosa tenen la mateixa rigidesa específica, sota el mateix pes, la rigidesa de les foses de ferro i les foses minerals és la mateixa sense considerar la influència de la forma. En molts casos, el gruix de la paret de disseny de les foses minerals sol ser 3 vegades la de les foses de ferro, i aquest disseny no causarà cap problema en termes de propietats mecàniques del producte o de la colada. Les foses minerals són adequades per treballar en entorns estàtics que porten pressió (per exemple, llits, suports, columnes) i no són adequats com a marcs de paret fina i/o petits (taules per exemple, taules, palets, canviadors d’eines, carruatges, suports de cargol). El pes de les parts estructurals sol limitar -se per l’equip de fabricants de fosa minerals, i els productes de fosa minerals per sobre de les 15 tones són generalment rares.
2. Característiques dinàmiques
Com més gran sigui la velocitat de rotació i/o l’acceleració de l’eix, més important és el rendiment dinàmic de la màquina. Posicionament ràpid, substitució ràpida d’eines i alimentació d’alta velocitat reforça contínuament la ressonància mecànica i l’excitació dinàmica de les parts estructurals de la màquina. A més del disseny dimensional del component, la desviació, la distribució de massa i la rigidesa dinàmica del component es veuen molt afectades per les propietats d’amortiment del material.
L’ús de foses minerals ofereix una bona solució a aquests problemes. Com que absorbeix vibracions 10 vegades millor que el ferro de colat tradicional, pot reduir molt l’amplitud i la freqüència natural.
En operacions de mecanitzat com el mecanitzat, pot aportar una precisió més elevada, una millor qualitat superficial i una vida més llarga. Al mateix temps, pel que fa a l’impacte del soroll, les foses minerals també van funcionar bé mitjançant la comparació i la verificació de les bases, les foses de transmissió i els accessoris de diferents materials per a motors grans i centrífugues. Segons l’anàlisi del so d’impacte, la fosa mineral pot aconseguir una reducció local del 20% en el nivell de pressió sonora.
3. Propietats tèrmiques
Els experts estimen que prop del 80% de les desviacions de màquines -eina són causades per efectes tèrmics. Les interrupcions de processos com ara fonts de calor internes o externes, escalfament, canviant peces, etc. són totes les causes de deformació tèrmica. Per poder seleccionar el millor material, cal aclarir els requisits del material. L’elevada calor específica i la baixa conductivitat tèrmica permeten que les foses minerals tinguin una bona inèrcia tèrmica a les influències de la temperatura transitòria (com ara canviar les peces de treball) i les fluctuacions de la temperatura ambient. Si es requereix un preescalfament ràpid com un llit metàl·lic o la temperatura del llit està prohibit, els dispositius de calefacció o refrigeració es poden col·locar directament a la fosa mineral per controlar la temperatura. L'ús d'aquest tipus de dispositiu de compensació de temperatura pot reduir la deformació causada per la influència de la temperatura, cosa que ajuda a millorar la precisió a un cost raonable.
II. Requisits funcionals i estructurals
La integritat és una característica distintiva que distingeix les foses minerals d'altres materials. La temperatura màxima de colada per a les foses minerals és de 45 ° C, i juntament amb motlles i eines d’alta precisió, peces i foses minerals es poden unir.
També es poden utilitzar tècniques avançades de re-caçador en blancs de fosa minerals, donant lloc a superfícies de muntatge i ferrocarril precises que no requereixen mecanitzat. Igual que altres materials de base, les foses minerals estan subjectes a regles específiques de disseny estructural. El gruix de la paret, els accessoris de càrrega, les insercions de costelles, els mètodes de càrrega i descàrrega són diferents dels altres materials fins a un cert punt i cal considerar-ho amb antelació durant el disseny.
Iii. Requisits de costos
Si bé és important tenir en compte des d’un punt de vista tècnic, la rendibilitat demostra cada cop més la seva importància. L'ús de foses minerals permet als enginyers estalviar costos de producció i operació importants. A més d’estalviar els costos de mecanitzat, el càsting, el muntatge i l’augment dels costos logístics (magatzematge i transport) es redueixen en conseqüència. Tenint en compte la funció d’alt nivell de les foses minerals, s’hauria de veure com un projecte sencer. De fet, és més raonable fer una comparació de preus quan la base està instal·lada o preinstal·lada. El cost inicial relativament elevat és el cost dels motlles i les eines de fosa minerals, però aquest cost es pot diluir en ús a llarg termini (500-1000 peces/motlle d’acer) i el consum anual és d’unes 10-15 peces.
Iv. Àmbit d'ús
Com a material estructural, les foses minerals substitueixen constantment materials estructurals tradicionals i la clau del seu desenvolupament ràpid rau en la fosa mineral, els motlles i les estructures d’enllaç estables. Actualment, les foses minerals s’han utilitzat àmpliament en molts camps de màquines-eina com ara màquines de mòlta i mecanitzat d’alta velocitat. Els fabricants de màquines de mòlta han estat pioners en el sector de la màquina -eina utilitzant foses minerals per a llits de màquina. Per exemple, empreses de renom mundial com Aba Z & B, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. sempre s’han beneficiat de l’amortiment, la inèrcia tèrmica i la integritat de les foses minerals per obtenir una gran precisió i una excel·lent qualitat de superfície en el procés de mòlta.
Amb les càrregues dinàmiques cada cop més grans, les empreses minerals també són més afavorides per les empreses líders mundials en el camp de les mòltes d’eines. El llit de fosa mineral té una excel·lent rigidesa i pot eliminar la força causada per l’acceleració del motor lineal. Al mateix temps, la combinació orgànica de bon rendiment d’absorció de vibracions i motor lineal pot millorar molt la qualitat superficial de la peça i la vida útil de la roda de mòlta.
Pel que fa a la part única. Als 10000 mm de longitud és fàcil per a nosaltres.
Quin és el gruix mínim de la paret?
En general, el gruix mínim de secció de la base de la màquina hauria de ser almenys de 60 mm. Les seccions més primes (per exemple, de 10 mm de gruix) es poden llançar amb mides i formulacions agregades fines.
La taxa de contracció després de l’abocament és d’uns 0,1-0,3 mm per 1000mm. Quan es requereixen peces mecàniques de colada minerals més precises, es poden aconseguir toleràncies mitjançant trituració secundària de CNC, colades de mà o altres processos de mecanitzat.
El nostre material de colada mineral és triar el granit negre Jinan. La majoria de les empreses només trien el granit de naturalesa normal o la pedra normal en la construcció d’edificis.
· Matèries primeres: amb les partícules úniques de granit negre Jinan (també anomenades "Jinanqing" de granit) com a agregat, que és mundialment famós per una gran resistència, alta rigidesa i alta resistència al desgast;
· Fórmula: amb les resines i additius epoxi reforçats únics, diferents components que utilitzen diferents formulacions per garantir un rendiment integral òptim;
· Propietats mecàniques: l’absorció de vibracions és aproximadament 10 vegades la de ferro colat, bones propietats estàtiques i dinàmiques;
· Propietats físiques: la densitat és aproximadament 1/3 de la fosa, propietats de barrera tèrmica més elevades que els metalls, no higroscòpics, una bona estabilitat tèrmica;
· Propietats químiques: major resistència a la corrosió que els metalls, respectuosos amb el medi ambient;
· Precisió dimensional: la contracció lineal després de la colada és d'aproximadament 0,1-0,3㎜/m, forma extremadament alta i precisió del comptador en tots els avions;
· Integritat estructural: Es pot emetre una estructura molt complexa, mentre que l'ús de granit natural requereix el muntatge, el splicing i l'enllaç;
· Reacció tèrmica lenta: reacciona als canvis de temperatura a curt termini és molt més lent i molt menys;
· Insercions incrustades: es poden incrustar fixacions, canonades, cables i cambres a l'estructura, insereix materials que inclouen metall, pedra, ceràmica i plàstic, etc.