Granitul epoxidic, cunoscut și sub denumirea de granit sintetic, este un amestec de epoxid și granit utilizat în mod obișnuit ca material alternativ pentru bazele mașinilor. Granitul epoxid este utilizat în loc de fontă și oțel pentru o mai bună amortizare a vibrațiilor, o durată de viață mai lungă a sculei și costuri de asamblare mai mici.
Baza de mașini -unelte
Mașinile-unelte și alte mașini de înaltă precizie se bazează pe rigiditate ridicată, stabilitate pe termen lung și caracteristici excelente de amortizare ale materialului de bază pentru performanța lor statică și dinamică. Cele mai utilizate materiale pentru aceste structuri sunt fontă, fabricări de oțel sudate și granit natural. Datorită lipsei de stabilitate pe termen lung și a proprietăților de amortizare foarte slabe, structurile fabricate din oțel sunt rareori utilizate acolo unde este necesară o precizie ridicată. Fundația de bună calitate, care este soluționată de stres și reclamată, va oferi structurii stabilitatea dimensională și poate fi turnată în forme complexe, dar are nevoie de un proces costisitor de prelucrare pentru a forma suprafețe de precizie după turnare.
Granitul natural de bună calitate devine din ce în ce mai dificil de găsit, dar are o capacitate de amortizare mai mare decât fontă. Din nou, la fel ca în fontă, prelucrarea granitului natural este intensiv în forță de muncă și costisitoare.
Curturile de granit de precizie sunt produse prin amestecarea agregatelor de granit (care sunt zdrobite, spălate și uscate) cu un sistem de rășină epoxidică la temperatura ambiantă (adică procesul de întărire la rece). Umplutura de agregat de cuarț poate fi, de asemenea, utilizată în compoziție. Compactarea vibratorie în timpul procesului de modelare împachetează strâns agregatul.
Inserții filetate, plăci de oțel și conducte de răcire pot fi turnate în timpul procesului de turnare. Pentru a obține un grad și mai mare de versatilitate, șinele liniare, căile de alunecare la sol și suporturile motorului pot fi replicate sau chit-in, eliminând, prin urmare, necesitatea oricărei prelucrări post-cast. Finisajul de suprafață al turnării este la fel de bun ca suprafața matriței.
Avantaje și dezavantaje
Avantajele includ:
■ Amortizarea vibrațiilor.
■ Flexibilitate: moduri liniare personalizate, rezervoare cu lichid hidraulic, inserții filetate, lichid de tăiere și conducte de conducte pot fi integrate în baza polimerului.
■ Includerea inserțiilor etc. Permite prelucrarea foarte redusă a turnării terminate.
■ Timpul de asamblare este redus prin încorporarea mai multor componente într -o singură turnare.
■ Nu necesită o grosime uniformă a peretelui, permițând o mai mare flexibilitate de proiectare a bazei tale.
■ Rezistența chimică la cei mai frecventi solvenți, acizi, alcalini și lichide de tăiere.
■ Nu necesită pictură.
■ Compozitul are o densitate aproximativ aceeași cu aluminiul (dar piesele sunt mai groase pentru a obține o rezistență echivalentă).
■ Procesul de turnare din beton polimer compus folosește mult mai puțină energie decât piesele turnate metalice. Rășinile turnate polimerice folosesc foarte puțină energie pentru a produce, iar procesul de turnare se face la temperatura camerei.
Materialul de granit epoxid are un factor de amortizare intern de până la zece ori mai bun decât fontă, de până la trei ori mai bun decât granitul natural și de până la treizeci de ori mai bun decât structura fabricată din oțel. Nu este afectat de lichiduri de răcire, are o stabilitate excelentă pe termen lung, stabilitate termică îmbunătățită, rigiditate torsională și dinamică ridicată, absorbție excelentă a zgomotului și tensiuni interne neglijabile.
Dezavantajele includ rezistența scăzută în secțiuni subțiri (mai puțin de 25 mm (25 mm)), rezistență scăzută la tracțiune și rezistență scăzută de șoc.
O introducere în cadrele de turnare minerală
Castarea mineralelor este unul dintre cele mai eficiente și mai eficiente materiale de construcție moderne. Producătorii de mașini de precizie au fost printre pionieri în utilizarea turnării minerale. Astăzi, utilizarea sa în ceea ce privește mașinile de frezare CNC, presele de foraj, măcinile și mașinile de descărcare electrică este în creștere, iar avantajele nu se limitează la mașini de mare viteză.
Turnarea minerală, denumită și material de granit epoxidic, compuse de umpluturi minerale precum pietriș, nisip de cuarț, masă glaciară și lianți. Materialul este amestecat în funcție de specificații precise și turnat la rece în matrițe. O bază solidă este baza succesului!
Mașinile-unelte de ultimă generație trebuie să funcționeze mai repede și mai rapid și să ofere mai multă precizie ca niciodată. Cu toate acestea, viteza mare de călătorie și prelucrarea grea produc vibrații nedorite ale cadrului mașinii. Aceste vibrații vor avea efecte negative pe suprafața părții și scurtează durata de viață a sculei. Cadrele de turnare minerală reduc rapid vibrațiile-de aproximativ 6 ori mai repede decât ramele din fontă și de 10 ori mai repede decât ramele de oțel.
Mașinile -unelte cu paturi de turnare minerală, cum ar fi mașini de frezare și polizor, sunt semnificativ mai precise și obțin o calitate mai bună a suprafeței. În plus, uzura sculei este semnificativ redusă și durata de viață este prelungită.
Cadrul de turnare mineral compozit (granit epoxid) aduce mai multe avantaje: ::
- Formarea și puterea: Procesul de turnare minerală oferă un grad excepțional de libertate în ceea ce privește forma componentelor. Caracteristicile specifice ale materialului și ale procesului au ca rezultat o rezistență relativ ridicată și o greutate semnificativ mai mică.
- Integrarea infrastructurii: Procesul de turnare a mineralelor permite integrarea simplă a structurii și a componentelor suplimentare, cum ar fi căile de ghidare, inserții filetate și conexiuni pentru servicii, în timpul procesului de turnare efectiv.
- Fabricarea structurilor complexe ale mașinilor: ceea ce ar fi de neconceput cu procesele convenționale devine posibilă cu turnarea minerală: mai multe piese componente pot fi asamblate pentru a forma structuri complexe cu ajutorul îmbinărilor legate.
- Precizia dimensională economică: în multe cazuri, componentele turnate minerale sunt aruncate la dimensiunile finale, deoarece practic nu are loc nicio contracție în timpul întăririi. Prin aceasta, pot fi eliminate procese de finisare costisitoare.
- Precizie: Referința sau suprafețele de susținere extrem de precise sunt obținute printr -o operațiuni suplimentare de măcinare, formare sau frezare. Drept urmare, multe concepte de mașini pot fi implementate elegant și eficient.
- Stabilitate termică bună: turnarea minerală reacționează foarte lent la modificările de temperatură, deoarece conductivitatea termică este semnificativ mai mică decât materialele metalice. Din acest motiv, schimbările de temperatură pe termen scurt au o influență semnificativ mai mică asupra preciziei dimensionale a mașinii-unelte. O stabilitate termică mai bună a unui pat de mașină înseamnă că geometria generală a mașinii este mai bine menținută și, ca urmare, erorile geometrice sunt reduse la minimum.
- Fără coroziune: componentele turnate cu minerale sunt rezistente la uleiuri, lichide de răcire și alte lichide agresive.
- O mai mare amortizare a vibrațiilor pentru vieți mai lungi pentru serviciul de scule: turnarea noastră minerală atinge până la 10x valori mai bune ale amortizării vibrațiilor decât oțelul sau fontă. Datorită acestor caracteristici, se obține o stabilitate dinamică extrem de ridicată a structurii mașinii. Beneficiile pe care le are acest lucru pentru constructorii de mașini -unelte și utilizatorii sunt clare: o calitate mai bună a finisajului de suprafață a componentelor prelucrate sau la sol și durata de viață mai lungă a sculelor, ceea ce duce la costuri mai mici de scule.
- Mediu: Impactul asupra mediului în timpul fabricării este redus.
Cadru de turnare minerală față de cadru din fontă
Vedeți mai jos beneficiile noului nostru turnare minerală față de cadrul din fontă utilizat anterior:
| Turnare minerală (granit epoxidic) | Fontă | |
| Amortizare | Ridicat | Scăzut |
| Performanță de căldură | Conductivitate la căldură scăzută și specificații înalte. căldură capacitate | Conductivitate mare la căldură și Spec scăzut. capacitate de căldură |
| Piese încorporate | Design nelimitat și Mucegai dintr-o bucată și Conexiune perfectă | Prelucrarea necesară |
| Rezistență la coroziune | În plus | Scăzut |
| Mediu Prietenie | Consum redus de energie | Consum ridicat de energie |
Concluzie
Turnarea minerală este ideală pentru structurile noastre de cadru pentru mașini CNC. Oferă avantaje tehnologice, economice și de mediu clare. Tehnologia de turnare minerală oferă o amortizare excelentă a vibrațiilor, rezistență chimică ridicată și avantaje termice semnificative (expansiune termică similară cu cea a oțelului). Elemente de conectare, cabluri, senzori și sisteme de măsurare pot fi turnate în ansamblu.
Care sunt avantajele centrului de prelucrare a patului de granit de turnare minerală?
Curturile minerale (granit creat de om, de asemenea, beton de rășină) au fost acceptate pe scară largă în industria mașinilor de peste 30 de ani ca material structural.
Conform statisticilor, în Europa, unul din 10 mașini -unelte folosește piese de turnare minerală ca pat. Cu toate acestea, utilizarea experienței necorespunzătoare, a informațiilor incomplete sau incorecte poate duce la suspiciune și prejudecăți împotriva pieselor de turnare minerale. Prin urmare, atunci când faceți echipamente noi, este necesar să analizați avantajele și dezavantajele pieselor de turnare minerale și să le comparați cu alte materiale.
Baza utilajelor de construcție este, în general, împărțită în fontă, turnare minerală (polimer și/sau beton de rășină reactiv), structură de oțel/sudat (chiting/non-recoltare) și piatră naturală (cum ar fi granitul). Fiecare material are propriile sale caracteristici și nu există un material structural perfect. Numai prin examinarea avantajelor și dezavantajelor materialului în funcție de cerințele structurale specifice, se poate selecta materialul structural ideal.
Cele două funcții importante ale materialelor structurale - Garantee geometria, poziția și absorbția energetică a componentelor, respectiv, au prezentat cerințe de performanță (performanță statică, dinamică și termică), cerințe funcționale/structurale (precizie, greutate, grosime a peretelui, ușurință a șinelor de ghidare) pentru instalarea materialelor, sistem de circulație media, logistică) și cerințe de cost (preț, cantitate, disponibilitate, caracteristici ale sistemului).
I. Cerințe de performanță pentru materiale structurale
1. Caracteristici statice
Criteriul pentru măsurarea proprietăților statice ale unei baze este de obicei rigiditatea materialului - deformarea minimă sub sarcină, mai degrabă decât o rezistență ridicată. Pentru deformarea statică elastică, piesele de exploatare minerale pot fi considerate ca materiale omogene izotrope care se supun legii lui Hooke.
Densitatea și modulul elastic al turnărilor minerale sunt respectiv 1/3 din cele din fontă. Întrucât turnările minerale și călcatele turnate au aceeași rigiditate specifică, sub aceeași greutate, rigiditatea turnărilor de fier și a turnărilor minerale este aceeași, fără a lua în considerare influența formei. În multe cazuri, grosimea peretelui de proiectare a turnărilor minerale este de obicei de 3 ori mai mare decât cea a turnărilor de fier, iar acest design nu va cauza probleme în ceea ce privește proprietățile mecanice ale produsului sau turnarea. Celentările minerale sunt potrivite pentru a lucra în medii statice care poartă presiune (de exemplu, paturi, suporturi, coloane) și nu sunt potrivite ca rame cu pereți subțiri și/sau mici (de exemplu, tabele, paleți, schimbători de scule, căruțe, suporturi de ax). Greutatea pieselor structurale este de obicei limitată de echipamentele producătorilor de turnare minerală, iar produsele de turnare minerale peste 15 tone sunt în general rare.
2. Caracteristici dinamice
Cu cât viteza de rotație este mai mare și/sau accelerarea arborelui, cu atât este mai importantă performanța dinamică a mașinii. Poziționarea rapidă, înlocuirea rapidă a sculelor și alimentarea de mare viteză întăresc continuu rezonanța mecanică și excitația dinamică a părților structurale ale mașinii. În plus față de proiectarea dimensională a componentei, devierea, distribuția în masă și rigiditatea dinamică a componentei sunt foarte afectate de proprietățile de amortizare ale materialului.
Utilizarea pieselor de turnare minerale oferă o soluție bună la aceste probleme. Deoarece absoarbe vibrațiile de 10 ori mai bune decât fontă tradițională, poate reduce considerabil amplitudinea și frecvența naturală.
În cadrul operațiunilor de prelucrare, cum ar fi prelucrarea, poate aduce o precizie mai mare, o calitate mai bună a suprafeței și o durată de viață mai lungă a sculei. În același timp, în ceea ce privește impactul zgomotului, piesele de turnare minerale s -au comportat bine, de asemenea, prin compararea și verificarea bazelor, a pieselor turnate de transmisie și a accesoriilor diferitelor materiale pentru motoare mari și centrifuge. Conform analizei de sunet de impact, turnarea minerală poate obține o reducere locală de 20% în nivelul presiunii sonore.
3. Proprietăți termice
Experții estimează că aproximativ 80% din abaterile mașinii -unelte sunt cauzate de efecte termice. Întreruperile procesului, cum ar fi sursele de căldură internă sau externă, preîncălzirea, schimbarea pieselor de lucru etc. sunt toate cauzele deformării termice. Pentru a putea selecta cel mai bun material, este necesar să clarificăm cerințele materiale. Căldura specifică ridicată și conductivitatea termică scăzută permit piesele de turnare minerale să aibă o inerție termică bună la influențele de temperatură tranzitorie (cum ar fi schimbarea pieselor de lucru) și fluctuațiile temperaturii ambientale. Dacă este necesară o preîncălzire rapidă, precum un pat metalic sau temperatura patului este interzisă, dispozitivele de încălzire sau de răcire pot fi turnate direct în turnarea minerală pentru a controla temperatura. Utilizarea acestui tip de dispozitiv de compensare a temperaturii poate reduce deformarea cauzată de influența temperaturii, ceea ce ajută la îmbunătățirea preciziei la un cost rezonabil.
Ii. Cerințe funcționale și structurale
Integritatea este o caracteristică distinctivă care distinge turnările minerale de alte materiale. Temperatura maximă de turnare pentru turnările minerale este de 45 ° C și împreună cu matrițe de înaltă precizie și unelte, piese și piese de turnare minerale pot fi turnate împreună.
Tehnici avansate de re-turnare pot fi, de asemenea, utilizate pe semifabricate de turnare minerală, ceea ce duce la montarea precisă și suprafețe de cale ferată care nu necesită prelucrare. Ca și alte materiale de bază, piesele de turnare minerale sunt supuse unor reguli specifice de proiectare structurală. Grosimea peretelui, accesoriile purtătoare de încărcare, inserțiile de coaste, metodele de încărcare și descărcare sunt diferite de alte materiale într-o anumită măsură și trebuie luate în considerare în avans în timpul proiectării.
Iii. Cerințe de cost
Deși este important să luăm în considerare din punct de vedere tehnic, rentabilitatea își arată din ce în ce mai mult importanța. Utilizarea pieselor de turnare minerale permite inginerilor să economisească costuri semnificative de producție și operare. Pe lângă economisirea costurilor de prelucrare, turnarea, asamblarea finală și creșterea costurilor logistice (depozitarea și transportul) sunt reduse în consecință. Având în vedere funcția la nivel înalt a pieselor de turnare minerale, aceasta ar trebui privită ca un proiect întreg. De fapt, este mai rezonabil să se facă o comparație a prețurilor atunci când baza este instalată sau preinstalată. Costul inițial relativ ridicat este costul matrițelor de turnare minerală și instrumente, dar acest cost poate fi diluat în uz pe termen lung (500-1000 de bucăți/matriță din oțel), iar consumul anual este de aproximativ 10-15 bucăți.
Iv. Sfera de utilizare
Ca material structural, turnările minerale înlocuiesc constant materialele structurale tradiționale, iar cheia dezvoltării sale rapide constă în turnarea minerală, matrițe și structuri de legare stabile. În prezent, turnările minerale au fost utilizate pe scară largă în multe câmpuri de mașini-unelte, cum ar fi mașini de măcinare și prelucrare de mare viteză. Producătorii de mașini de măcinare au fost pionieri în sectorul mașinii -unelte folosind piese de turnare minerală pentru paturi de mașini. De exemplu, companii de renume mondial, cum ar fi ABA Z&B, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. au beneficiat întotdeauna de amortizarea, inerția termică și integritatea pieselor de piese minerale pentru a obține o precizie ridicată și o calitate excelentă a suprafeței în procesul de măcinare.
Cu sarcini dinamice dinamice din ce în ce mai mari, piesele de turnare minerale sunt, de asemenea, din ce în ce mai favorizate de companiile de lider mondial în domeniul măcinatelor de scule. Patul de turnare minerală are o rigiditate excelentă și poate elimina bine forța cauzată de accelerarea motorului liniar. În același timp, combinația organică de performanță bună de absorbție a vibrațiilor și motorul liniar poate îmbunătăți mult calitatea suprafeței piesei de lucru și durata de viață a roții de măcinare.
În ceea ce privește partea unică. La 10000mm lungime este ușor pentru noi.
Care este grosimea minimă a peretelui?
În general, grosimea minimă a secțiunii bazei mașinii trebuie să fie de cel puțin 60mm. Secțiunile mai subțiri (de exemplu, 10 mm grosime) pot fi turnate cu dimensiuni și formulări fine de agregat.
Rata de contracție după turnare este de aproximativ 0,1-0,3 mm la 1000mm. Atunci când sunt necesare piese mecanice mai precise de turnare minerală, toleranțele pot fi obținute prin măcinarea secundară CNC, declanșarea mâinilor sau alte procese de prelucrare.
Materialul nostru de turnare minerală este alegerea naturii granitului negru Jinan. Majoritatea companiilor aleg doar granitul de natură normală sau piatră normală în construcția clădirilor.
· Materii prime: cu particulele unice de granit negru Jinan (numit și „Jinanqing” de granit) ca agregat, care este renumit la nivel mondial pentru o rezistență ridicată, rigiditate ridicată și rezistență ridicată la uzură;
· Formula: cu rășini și aditivi epoxidici consolidați unici, componente diferite folosind diferite formulări pentru a asigura performanțe complete optime;
· Proprietăți mecanice: absorbția vibrațiilor este de aproximativ 10 ori mai mare decât din fontă, proprietăți statice și dinamice bune;
· Proprietăți fizice: densitatea este de aproximativ 1/3 din fontă, proprietăți de barieră termică mai mare decât metalele, nu higroscopice, stabilitate termică bună;
· Proprietăți chimice: rezistență la coroziune mai mare decât metale, ecologice;
· Precizia dimensională: contracția liniară după turnare este de aproximativ 0,1-0,3㎜/m, o formă extrem de ridicată și o precizie contrară în toate planurile;
· Integritate structurală: Structura foarte complexă poate fi turnată, în timp ce utilizarea granitului natural necesită de obicei asamblare, splicing și lipire;
· Reacția termică lentă: reacționează la modificările de temperatură pe termen scurt este mult mai lentă și mult mai mică;
· Inserții încorporate: elemente de fixare, conducte, cabluri și camere pot fi încorporate în structură, inserții materiale, inclusiv metal, piatră, ceramică și plastic etc.