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 bases de màquines-eina.S'utilitza granit epoxi en lloc de ferro colat i acer per a una millor amortiment de vibracions, una vida útil més llarga de l'eina i un menor cost de muntatge.
Base de màquina-eina
Les màquines eina i altres màquines d'alta precisió es basen en una gran 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 el ferro colat, les fabricacions d'acer soldat i el granit natural.A causa de la manca d'estabilitat a llarg termini i les propietats d'amortiment molt pobres, les estructures fabricades d'acer s'utilitzen poques vegades quan es requereix una alta precisió.El ferro colat de bona qualitat, alleujat i recoit, donarà estabilitat dimensional a l'estructura i es pot colar en formes complexes, però necessita un procés de mecanitzat car per formar superfícies de precisió després de la fosa.
El granit natural de bona qualitat és cada cop més difícil de trobar, però té una capacitat d'amortiment més gran que el ferro colat.De nou, igual que amb el ferro colat, el mecanitzat del granit natural és laboriós i costós.
Les peces de fosa de granit de precisió es produeixen barrejant àrids de granit (que es trituren, es renten i s'assequen) amb un sistema de resina epoxi a temperatura ambient (és a dir, procés de curat en fred).El farciment d'àrid de quars també es pot utilitzar en la composició.La compactació vibratòria durant el procés d'emmotllament empaqueta fortament l'àrid.
Les insercions roscades, les plaques d'acer i les canonades de refrigeració es poden colar durant el procés de fosa.Per aconseguir un grau de versatilitat encara més elevat, els rails lineals, les vies lliscants de terra i els suports del motor es poden replicar o rejuntar, eliminant per tant la necessitat de qualsevol mecanitzat posterior.L'acabat superficial de la fosa és tan bo com la superfície del motlle.
Avantatges i inconvenients
Els avantatges inclouen:
■ Amortiment de vibracions.
■ Flexibilitat: les vies lineals personalitzades, els dipòsits de fluids hidràulics, les insercions roscades, el fluid de tall i les canonades de conductes es poden integrar a la base del polímer.
■ La inclusió d'inserts, etc. permet una mecanització molt reduïda de la fosa acabada.
■ El temps de muntatge es redueix incorporant diversos components en una fosa.
■ No requereix un gruix de paret uniforme, la qual cosa permet una major flexibilitat de disseny de la seva base.
■ Resistència química als dissolvents, àcids, àlcalis i fluids de tall 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 resistència equivalent).
■ El procés de colada de formigó de polímer compost utilitza molta menys energia que les foses metàl·liques.Les resines de fosa de polímer utilitzen molt poca energia per produir-les i el procés de fosa 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 en acer.No es veu afectat pels refrigerants, té una excel·lent estabilitat a llarg termini, una estabilitat tèrmica millorada, una alta rigidesa torsional i dinàmica, una excel·lent absorció de soroll i tensions internes insignificants.
Els desavantatges inclouen poca resistència en seccions primes (menys d'1 polzada (25 mm)), baixa resistència a la tracció i baixa resistència als cops.
Una introducció als marcs de fosa mineral
La fosa de minerals és un dels materials de construcció més eficients i moderns.Els fabricants de màquines de precisió van ser dels pioners en l'ús de la fosa mineral.Avui dia, el seu ús pel que fa a fresadores CNC, premses de perforació, rectificadores i màquines de descàrrega elèctrica està en augment, i els avantatges no es limiten a les màquines d'alta velocitat.
La fosa mineral, també anomenada material de granit epoxi, es compon de càrregues minerals com grava, sorra de quars, farina glacial i aglutinants.El material es barreja segons 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 cada cop més ràpid i oferir més precisió que mai.Tanmateix, les altes velocitats de desplaçament i el mecanitzat resistent produeixen vibracions no desitjades del bastidor de la màquina.Aquestes vibracions tindran efectes negatius a la superfície de la peça i escurcen la vida útil de l'eina.Els marcs de fosa mineral redueixen ràpidament les vibracions: aproximadament 6 vegades més ràpid que els marcs de ferro colat i 10 vegades més ràpid que els marcs d'acer.
Les màquines eina amb llits de fosa mineral, com ara fresadores i rectificadores, són significativament més precises i aconsegueixen una millor qualitat de superfície.A més, el desgast de les eines es redueix significativament i s'allarga la vida útil.
El marc de fosa de mineral compost (granit epoxi) ofereix diversos avantatges:
- Formació i resistència: el procés de fosa mineral proporciona un grau de llibertat excepcional pel que fa a la forma dels components.Les característiques específiques del material i del procés donen com a resultat una resistència relativament alta i un pes significativament menor.
- Integració de la infraestructura: el procés de fosa mineral permet la integració senzilla de l'estructura i components addicionals com ara guies, insercions roscades i connexions per a serveis, durant el procés de fosa real.
- La fabricació d'estructures de màquines complexes: el que seria inconcebible amb els processos convencionals es fa possible amb la fosa mineral: es poden acoblar diversos components per formar estructures complexes mitjançant juntes unides.
- Precisió dimensional econòmica: en molts casos, els components de fosa mineral es colen a les dimensions finals perquè pràcticament no es produeix cap contracció durant l'enduriment.Amb això, es poden eliminar processos d'acabat més cars.
- Precisió: s'aconsegueixen superfícies de suport o de referència d'alta precisió mitjançant més operacions de rectificat, conformat o fresat.Com a resultat d'això, molts conceptes de màquines es poden implementar de manera elegant i eficient.
- Bona estabilitat tèrmica: la fosa mineral reacciona molt lentament als canvis de temperatura perquè la conductivitat tèrmica és significativament inferior a la dels materials metàl·lics.Per aquest motiu, els canvis de temperatura a curt termini tenen una influència significativament menor en la precisió dimensional de la màquina-eina.Una millor estabilitat tèrmica del banc d'una màquina fa que la geometria general de la màquina es mantingui millor i, com a resultat, es minimitzin els errors geomètrics.
- Sense corrosió: els components de fosa mineral són resistents als olis, refrigerants i altres líquids agressius.
- Major amortiment de vibracions per a una vida útil més llarga de les eines: la nostra fosa mineral aconsegueix uns valors d'amortiment de vibracions fins a 10 vegades millors que l'acer o el ferro colat.Gràcies a aquestes característiques, s'aconsegueix una estabilitat dinàmica extremadament alta de l'estructura de la màquina.Els avantatges que això té per als fabricants i usuaris de màquines-eina són clars: una millor qualitat de l'acabat superficial dels components mecanitzats o rectificats i una vida útil més llarga de l'eina que condueix a menors costos d'eines.
- Medi ambient: es redueix l'impacte ambiental durant la fabricació.
Estructura de fosa mineral vs marc de ferro colat
Vegeu a continuació els avantatges del nostre nou marc de fosa mineral i de ferro colat utilitzat anteriorment:
| fosa de minerals (granit epoxi) | Ferro colat | |
| Amortiment | Alt | baix |
| Rendiment tèrmic | Baixa conductivitat tèrmica i alta especificació.calor capacitat | Alta conductivitat tèrmica i especificacions baixes.capacitat calorífica |
| Parts incrustades | Disseny il·limitat i Motlle d'una sola peça i connexió perfecta | Mecanitzat necessari |
| Resistencia a la corrosió | Extra alt | baix |
| Ambiental Amabilitat | Baix consum d'energia | Alt consum energètic |
Conclusió
La fosa mineral és ideal per a les nostres estructures de marc de màquines CNC.Ofereix clars avantatges tecnològics, econòmics i ambientals.La tecnologia de fosa mineral proporciona un excel·lent amortiment de vibracions, una alta resistència química i avantatges tèrmics significatius (expansió tèrmica similar a la de l'acer).Els elements de connexió, cables, sensors i sistemes de mesura es poden abocar al conjunt.
Quins són els avantatges del centre de mecanitzat de llit de granit de fosa mineral?
Les peces de fosa mineral (granit artificial també conegut com formigó de resina) han estat àmpliament acceptades a la indústria de la màquina-eina durant més de 30 anys com a material estructural.
Segons les estadístiques, a Europa, una de cada 10 màquines-eina utilitza peces de fosa mineral com a llit.No obstant això, l'ús d'experiència inadequada, informació incompleta o incorrecta pot generar sospita i prejudicis contra Mineral Castings.Per tant, a l'hora de fer nous equips, cal analitzar els avantatges i els inconvenients de les peces de fosa mineral 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 de resina reactiva), estructura d'acer/soldada (juntada/no rejuntat) i pedra natural (com el granit).Cada material té les seves pròpies característiques i no hi ha un material estructural perfecte.Només examinant els avantatges i desavantatges del material segons els requisits estructurals específics, es pot seleccionar el material estructural ideal.
Les dues funcions importants dels materials estructurals: garantir la geometria, la posició i l'absorció d'energia dels components, presenten, respectivament, requisits de rendiment (rendiment estàtic, dinàmic i tèrmic), requisits funcionals/estructurals (precisió, pes, gruix de la paret, facilitat dels rails de guia) per a la instal·lació de materials, sistema de circulació de mitjans, logística) i requisits de cost (preu, quantitat, disponibilitat, característiques del sistema).
I. Requisits de rendiment dels materials estructurals
1. Característiques estàtiques
El criteri per mesurar les propietats estàtiques d'una base sol ser la rigidesa del material: deformació mínima sota càrrega, en lloc d'alta resistència.Per a la deformació elàstica estàtica, les foses minerals es poden considerar materials homogenis isotròpics que obeeixen la llei de Hooke.
La densitat i el mòdul elàstic de les peces de fosa mineral són, respectivament, 1/3 dels de la fosa.Com que les foses minerals i les foses minerals tenen la mateixa rigidesa específica, amb el mateix pes, la rigidesa de les peces de fosa de ferro i les foses minerals és la mateixa sense tenir en compte la influència de la forma.En molts casos, el gruix de la paret de disseny de les peces de fosa mineral sol ser 3 vegades superior al de les peces de fosa de ferro, i aquest disseny no causarà cap problema pel que fa a les propietats mecàniques del producte o la fosa.Les peces de fosa mineral són adequades per treballar en entorns estàtics amb pressió (per exemple, llits, suports, columnes) i no són adequades com a marcs de parets primes i/o petits (per exemple, taules, palets, canviadors d'eines, carros, suports de cargols).El pes de les peces estructurals sol estar limitat pels equips dels fabricants de fosa mineral, i els productes de fosa mineral de més de 15 tones són generalment rars.
2. Característiques dinàmiques
Com més gran sigui la velocitat de rotació i/o acceleració de l'eix, més important serà el rendiment dinàmic de la màquina.El posicionament ràpid, la substitució ràpida d'eines i l'alimentació d'alta velocitat reforcen contínuament la ressonància mecànica i l'excitació dinàmica de les peces estructurals de la màquina.A més del disseny dimensional del component, la deflexió, la distribució de massa i la rigidesa dinàmica del component es veuen molt afectades per les propietats d'amortiment del material.
L'ús de peces de fosa mineral ofereix una bona solució a aquests problemes.Com que absorbeix les vibracions 10 vegades millor que el ferro colat tradicional, pot reduir molt l'amplitud i la freqüència natural.
En operacions de mecanitzat com el mecanitzat, pot aportar una major precisió, una millor qualitat de superfície i una vida útil més llarga de l'eina.Al mateix temps, pel que fa a l'impacte acústic, les peces de fosa mineral també van tenir un bon rendiment mitjançant la comparació i verificació de les bases, peces de fosa de transmissió i accessoris de diferents materials per a grans motors i centrífugues.Segons l'anàlisi del so d'impacte, la fosa mineral pot aconseguir una reducció local del 20% del nivell de pressió acústica.
3. Propietats tèrmiques
Els experts calculen que al voltant del 80% de les desviacions de la màquina-eina són causades per efectes tèrmics.Les interrupcions del procés com fonts de calor internes o externes, preescalfament, canvi de peces, etc. són 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 peces de fosa mineral tinguin una bona inèrcia tèrmica davant les influències transitòries de la temperatura (com ara el canvi de peces) i les fluctuacions de la temperatura ambient.Si es requereix un preescalfament ràpid com un llit metàl·lic o la temperatura del llit està prohibida, els dispositius de calefacció o refrigeració es poden colar 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 fosa per a peces de fosa mineral és de 45 ° C i, juntament amb motlles i eines d'alta precisió, es poden colar peces i peces de fosa mineral.
Les tècniques avançades de fosa també es poden utilitzar en bruts de fosa mineral, donant lloc a un muntatge precís i superfícies de ferrocarril que no requereixen mecanitzat.Igual que altres materials base, les peces de fosa mineral estan subjectes a regles específiques de disseny estructural.El gruix de la paret, els accessoris de suport de càrrega, les insercions de costelles, els mètodes de càrrega i descàrrega són diferents d'altres materials fins a cert punt i s'han de tenir en compte per endavant durant el disseny.
III.Requisits de costos
Tot i que és important tenir-ho en compte des d'un punt de vista tècnic, la rendibilitat mostra cada cop més la seva importància.L'ús de peces de fosa mineral permet als enginyers estalviar costos significatius de producció i operació.A més d'estalviar en costos de mecanitzat, la fosa, el muntatge final i l'augment dels costos logístics (emmagatzematge i transport) es redueixen en conseqüència.Tenint en compte la funció d'alt nivell de les peces de fosa mineral, s'ha 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 eines de fosa mineral, però aquest cost es pot diluir en un 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 els materials estructurals tradicionals, i la clau del seu ràpid desenvolupament rau en la fosa mineral, motlles i estructures d'unió estables.Actualment, les peces de fosa mineral s'han utilitzat àmpliament en molts camps de màquines-eina, com ara les rectificadores i el mecanitzat d'alta velocitat.Els fabricants de rectificadores han estat pioners en el sector de la màquina-eina utilitzant peces de fosa mineral per a bancs de màquines.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 peces de fosa mineral per obtenir una alta precisió i una excel·lent qualitat superficial en el procés de mòlta. .
Amb les càrregues dinàmiques cada cop més grans, les peces de fosa mineral també són cada cop més afavorides per les empreses líders mundials en el camp de les rectificadores d'eines.El llit de fosa mineral té una rigidesa excel·lent i pot eliminar la força causada per l'acceleració del motor lineal.Al mateix temps, la combinació orgànica d'un bon rendiment d'absorció de vibracions i un motor lineal pot millorar considerablement la qualitat de la superfície de la peça i la vida útil de la mola.
Pel que fa a la part única.En 10.000 mm de longitud és fàcil per a nosaltres.
Quin és el gruix mínim de la paret?
En general, el gruix mínim de la secció de la base de la màquina ha de ser d'almenys 60 mm.Les seccions més primes (per exemple, 10 mm de gruix) es poden colar amb mides i formulacions d'àrids fins.
La taxa de contracció després de l'abocament és d'uns 0,1-0,3 mm per 1000 mm.Quan es requereixen peces mecàniques de fosa mineral més precises, es poden aconseguir toleràncies mitjançant la mòlta cnc secundària, la lligada manual o altres processos de mecanitzat.
El nostre material de fosa mineral és triar el granit negre Jinan natural.La majoria de les empreses només trien granit de naturalesa normal o pedra normal en la construcció d'edificis.
· Matèries primeres: amb les úniques partícules de granit negre Jinan (també anomenat granit "JinanQing") com a agregat, que és mundialment famosa per la seva alta resistència, alta rigidesa i alta resistència al desgast;
· Fórmula: amb les úniques resines epoxi reforçades i additius, diferents components amb diferents formulacions per garantir un rendiment integral òptim;
· Propietats mecàniques: l'absorció de vibracions és aproximadament 10 vegades la del ferro colat, bones propietats estàtiques i dinàmiques;
· Propietats físiques: la densitat és d'aproximadament 1/3 de la fosa, propietats de barrera tèrmica més altes que els metalls, no higroscòpica, bona estabilitat tèrmica;
· Propietats químiques: major resistència a la corrosió que els metalls, respectuós amb el medi ambient;
· Precisió dimensional: la contracció lineal després de la fosa és d'uns 0,1-0,3㎜/m, forma extremadament alta i precisió del comptador en tots els plans;
· Integritat estructural: es pot colar una estructura molt complexa, mentre que l'ús de granit natural sol requerir un muntatge, empalmament i unió;
· Reacció tèrmica lenta: reacciona als canvis de temperatura a curt termini és molt més lenta i molt menys;
· Insercions incrustades: es poden incrustar elements de subjecció, canonades, cables i cambres a l'estructura, materials d'inserció com ara metall, pedra, ceràmica i plàstic, etc.