Granitul epoxidic, cunoscut și sub denumirea de granit sintetic, este un amestec de epoxidic și granit utilizat în mod obișnuit ca material alternativ pentru bazele mașinilor-unelte.Granitul epoxidic este utilizat în loc de fontă și oțel pentru o amortizare mai bună a vibrațiilor, o durată de viață mai lungă a sculei și un cost de asamblare mai mic.
Baza mașinii-unelte
Mașinile-unelte și alte mașini de înaltă precizie se bazează pe rigiditatea ridicată, stabilitatea pe termen lung și caracteristicile excelente de amortizare ale materialului de bază pentru performanța lor statică și dinamică.Cele mai utilizate materiale pentru aceste structuri sunt fonta, fabricațiile din oțel sudate și granitul natural.Din cauza 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.Fonta de bună calitate care este eliberată de tensiuni și recoaptă va oferi structurii stabilitate dimensională și poate fi turnată în forme complexe, dar necesită un proces de prelucrare costisitor pentru a forma suprafețe de precizie după turnare.
Granitul natural de bună calitate devine din ce în ce mai greu de găsit, dar are o capacitate de amortizare mai mare decât fonta.Din nou, ca și în cazul fontei, prelucrarea granitului natural necesită forță de muncă și este costisitoare.
Piesele turnate de granit de precizie sunt produse prin amestecarea agregatelor de granit (care sunt zdrobite, spălate și uscate) cu un sistem de rășini epoxidice la temperatura ambiantă (adică, procesul de întărire la rece).În compoziție poate fi folosit și material de umplutură cu agregat de cuarț.Compactarea prin vibrații în timpul procesului de turnare împachetează strâns agregatul.
Inserțiile filetate, plăcile de oțel și țevile de răcire pot fi turnate în timpul procesului de turnare.Pentru a obține un grad și mai mare de versatilitate, șinele liniare, glisierele de pământ și suporturile pentru motor pot fi replicate sau chituite, eliminând astfel necesitatea oricărei prelucrari post-turnare.Finisajul suprafeței turnării este la fel de bun ca suprafața matriței.
Avantaje și dezavantaje
Avantajele includ:
■ Amortizarea vibraţiilor.
■ Flexibilitate: căi liniare personalizate, rezervoare de fluid hidraulic, inserții filetate, fluid de tăiere și conducte de conducte pot fi toate integrate în baza polimerului.
■ Includerea de inserţii etc. permite o prelucrare mult redusă a turnării finite.
■ 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 dumneavoastră.
■ Rezistenţă chimică la cei mai obişnuiţi solvenţi, acizi, alcalii şi fluide de tăiere.
■ Nu necesită vopsire.
■Compozitul are o densitate aproximativ aceeași cu cea a aluminiului (dar piesele sunt mai groase pentru a obține o rezistență echivalentă).
■ Procesul de turnare a betonului polimer compozit utilizează mult mai puțină energie decât turnările metalice.Rășinile turnate polimerice folosesc foarte puțină energie pentru a produce, iar procesul de turnare se face la temperatura camerei.
Materialul de granit epoxidic are un factor de amortizare intern de până la zece ori mai bun decât fonta, 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 lichide de răcire, are stabilitate excelentă pe termen lung, stabilitate termică îmbunătățită, rigiditate ridicată la torsiune și dinamică, absorbție excelentă a zgomotului și solicitări interne neglijabile.
Dezavantajele includ rezistență scăzută în secțiuni subțiri (mai puțin de 1 in (25 mm)), rezistență scăzută la tracțiune și rezistență scăzută la șoc.
O introducere în ramele de turnare minerală
Turnarea minerală este unul dintre cele mai eficiente și moderne materiale de construcție.Producătorii de mașini de precizie s-au numărat printre pionierii în utilizarea turnării minerale.Astăzi, utilizarea sa în ceea ce privește mașinile de frezat CNC, presele de găurit, polizoarele și mașinile cu descărcare electrică este în creștere, iar avantajele nu se limitează la mașinile de mare viteză.
Turnarea minerală, denumită și material granit epoxidic, este compusă din materiale de umplutură minerale precum pietriș, nisip de cuarț, făină glaciară și lianți.Materialul este amestecat conform specificațiilor precise și turnat la rece în matrițe.O bază solidă este baza succesului!
Mașinile-unelte de ultimă generație trebuie să funcționeze din ce în ce mai rapid și să ofere mai multă precizie ca niciodată.Cu toate acestea, vitezele mari de deplasare și prelucrarea grea produc vibrații nedorite ale cadrului mașinii.Aceste vibrații vor avea efecte negative asupra suprafeței piesei și scurtează durata de viață a sculei.Cadrele din turnare minerală reduc rapid vibrațiile – de aproximativ 6 ori mai repede decât ramele din fontă și de 10 ori mai rapide decât ramele din oțel.
Mașinile-unelte cu paturi de turnare minerală, cum ar fi mașinile de frezat și polizorul, sunt semnificativ mai precise și ating o calitate mai bună a suprafeței.În plus, uzura sculelor este redusă semnificativ și durata de viață este prelungită.
Cadrul de turnare din minerale compozite (granit epoxidic) aduce mai multe avantaje:
- Formare și rezistență: 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 minerală permite integrarea simplă a structurii și a componentelor suplimentare, cum ar fi ghidaje, inserții filetate și conexiuni pentru servicii, în timpul procesului propriu-zis de turnare.
- Fabricarea structurilor complexe de mașini: ceea ce ar fi de neconceput cu procesele convenționale devine posibil cu turnarea minerală: mai multe părți componente pot fi asamblate pentru a forma structuri complexe prin intermediul îmbinărilor lipite.
- Precizie dimensională economică: În multe cazuri, componentele turnate cu minerale sunt turnate la dimensiunile finale, deoarece practic nu are loc nicio contracție în timpul călirii.Cu aceasta, pot fi eliminate alte procese costisitoare de finisare.
- Precizie: Suprafețele de referință sau de susținere foarte precise sunt obținute prin operațiuni ulterioare de șlefuire, formare sau frezare.Drept urmare, multe concepte de mașină pot fi implementate elegant și eficient.
- Stabilitate termică bună: turnarea minerală reacționează foarte lent la schimbările 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 mai bună stabilitate termică a patului unei mașini înseamnă că geometria generală a mașinii este mai bine menținută și, ca urmare, erorile geometrice sunt minime.
- Fără coroziune: Componentele turnate cu minerale sunt rezistente la uleiuri, lichide de răcire și alte lichide agresive.
- Amortizare mai mare a vibrațiilor pentru o durată de viață mai lungă a sculei: turnarea noastră minerală atinge valori de amortizare a vibrațiilor de până la 10 ori mai bune decât oțelul sau fonta.Datorită acestor caracteristici se obține o stabilitate dinamică extrem de ridicată a structurii mașinii.Beneficiile pe care acest lucru le are pentru constructorii și utilizatorii de mașini-unelte sunt clare: o calitate mai bună a finisării suprafeței componentelor prelucrate sau șlefuite și o durată de viață mai lungă a sculei, ceea ce duce la costuri mai mici cu scule.
- Mediu: Impactul asupra mediului în timpul producției este redus.
Cadru de turnare minerală vs cadru din fontă
Vedeți mai jos beneficiile noului nostru turnare minerală față de cadrul din fontă utilizat anterior:
| Turnare minerală (granit epoxidic) | Fontă | |
| Amortizare | Înalt | Scăzut |
| Performanță termică | Conductivitate termică scăzută și specificații înalte.căldură capacitate | Conductivitate termică ridicată și specificație scăzută.capacitate termică |
| Piese încorporate | Design nelimitat și matriță dintr-o bucată și conexiune fără sudură | Prelucrare necesară |
| Rezistență la coroziune | Foarte înalt | Scăzut |
| De mediu Prietenie | Consum redus de energie | Consum mare de energie |
Concluzie
Turnarea minerală este ideală pentru structurile mașinii noastre CNC.Oferă avantaje tehnologice, economice și de mediu clare.Tehnologia de turnare cu minerale oferă o amortizare excelentă a vibrațiilor, rezistență chimică ridicată și avantaje termice semnificative (dilatare termică similară cu cea a oțelului).Elementele de conectare, cablurile, senzorii și sistemele de măsurare pot fi toate turnate în ansamblu.
Care sunt beneficiile centrului de prelucrare cu strat de granit de turnare minerală?
Piesele turnate minerale (granit artificial și beton de rășină) au fost acceptate pe scară largă în industria mașinilor-unelte de peste 30 de ani ca material structural.
Potrivit statisticilor, în Europa, una din 10 mașini-unelte folosește piese turnate minerale ca bază.Cu toate acestea, utilizarea experienței necorespunzătoare, a informațiilor incomplete sau incorecte poate duce la suspiciuni și prejudicii față de Mineral Castings.Prin urmare, atunci când se realizează echipamente noi, este necesar să se analizeze avantajele și dezavantajele turnărilor minerale și să le compare cu alte materiale.
Baza mașinilor de construcții este, în general, împărțită în fontă, turnare minerală (beton polimeric și/sau rășină reactivă), structură din oțel/sudată (chituire/nechit) și piatră naturală (cum ar fi granitul).Fiecare material are propriile sale caracteristici și nu există un material structural perfect.Numai examinând avantajele și dezavantajele materialului în funcție de cerințele structurale specifice, poate fi selectat materialul structural ideal.
Cele două funcții importante ale materialelor structurale—garantează geometria, poziția și absorbția de energie a componentelor, respectiv propun cerințe de performanță (performanță statică, dinamică și termică), cerințe funcționale/structurale (precizie, greutate, grosime perete, ușurință a șinelor de ghidare) pentru instalarea materialelor, sistem de circulație media, logistică) și cerințe de cost (preț, cantitate, disponibilitate, caracteristici sistemului).
I. Cerințe de performanță pentru materialele structurale
1. Caracteristici statice
Criteriul de măsurare a proprietăților statice ale unei baze este de obicei rigiditatea materialului - deformare minimă sub sarcină, mai degrabă decât rezistență ridicată.Pentru deformarea elastică statică, turnările minerale pot fi considerate materiale izotrope omogene care respectă legea lui Hooke.
Densitatea și modulul de elasticitate al turnărilor minerale sunt, respectiv, 1/3 din cele ale fontei.Deoarece turnările minerale și fontele au aceeași rigiditate specifică, sub aceeași greutate, rigiditatea pieselor turnate din fier și a fonturilor minerale este aceeași fără a lua în considerare influența formei.În multe cazuri, grosimea peretelui de proiectare a pieselor turnate minerale este de obicei de 3 ori mai mare decât cea a pieselor turnate din fier, iar acest design nu va cauza probleme în ceea ce privește proprietățile mecanice ale produsului sau ale turnării.Piesele turnate minerale sunt potrivite pentru lucrul în medii statice care suportă presiune (de exemplu paturi, suporturi, coloane) și nu sunt potrivite ca rame cu pereți subțiri și/sau cadre mici (de exemplu mese, paleți, schimbătoare de scule, cărucioare, suporturi pentru ax).Greutatea pieselor structurale este de obicei limitată de echipamentele producătorilor de turnare minerală, iar produsele de turnare minerală de peste 15 tone sunt în general rare.
2. Caracteristici dinamice
Cu cât viteza de rotație și/sau accelerația arborelui este mai mare, cu atât performanța dinamică a mașinii este mai importantă.Poziționarea rapidă, înlocuirea rapidă a sculei și avansul de mare viteză întăresc continuu rezonanța mecanică și excitația dinamică a pieselor structurale ale mașinii.Pe lângă designul dimensional al componentei, deformarea, distribuția masei și rigiditatea dinamică a componentei sunt foarte afectate de proprietățile de amortizare ale materialului.
Utilizarea turnărilor minerale oferă o soluție bună la aceste probleme.Deoarece absoarbe vibrațiile de 10 ori mai bine decât fonta tradițională, poate reduce foarte mult amplitudinea și frecvența naturală.
În operațiunile 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.Totodată, din punct de vedere al impactului fonic, turnările minerale au avut rezultate bune și prin compararea și verificarea bazelor, turnărilor de transmisie și a accesoriilor din diferite materiale pentru motoare mari și centrifuge.Conform analizei zgomotului de impact, turnarea minerală poate obține o reducere locală de 20% a nivelului de presiune acustică.
3. Proprietăți termice
Experții estimează că aproximativ 80% din abaterile mașinilor-unelte sunt cauzate de efectele termice.Întreruperile procesului, cum ar fi sursele de căldură interne sau externe, preîncălzirea, schimbarea pieselor de prelucrat etc. sunt toate cauze ale deformării termice.Pentru a putea selecta cel mai bun material, este necesar să se clarifice cerințele de material.Căldura specifică ridicată și conductibilitatea termică scăzută permit turnărilor minerale să aibă o inerție termică bună la influențele tranzitorii ale temperaturii (cum ar fi schimbarea pieselor de prelucrat) și fluctuațiile temperaturii ambientale.Dacă este necesară preîncălzirea rapidă, cum ar fi 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 trăsătură distinctivă care distinge turnările minerale de alte materiale.Temperatura maximă de turnare pentru turnarea minerală este de 45°C, iar împreună cu matrițe și scule de înaltă precizie, piesele și piese turnate minerale pot fi turnate împreună.
Tehnicile avansate de returnare pot fi utilizate și pe semifabricate de turnare minerală, rezultând o montare precisă și suprafețe de șină care nu necesită prelucrare.Ca și alte materiale de bază, turnările minerale sunt supuse unor reguli specifice de proiectare structurală.Grosimea peretelui, accesoriile portante, inserțiile nervurilor, metodele de încărcare și descărcare sunt toate diferite de alte materiale într-o anumită măsură și trebuie luate în considerare în prealabil în timpul proiectării.
III.Cerințe de cost
Deși este important de luat în considerare din punct de vedere tehnic, eficiența costurilor își arată tot mai mult importanța.Utilizarea turnărilor minerale permite inginerilor să economisească costuri semnificative de producție și operare.Pe lângă economisirea costurilor de prelucrare, turnarea, asamblarea finală și creșterea costurilor de logistică (depozitare și transport) sunt toate reduse în consecință.Având în vedere funcția de nivel înalt a turnărilor minerale, aceasta ar trebui privită ca un întreg proiect.De fapt, este mai rezonabil să faci o comparație de preț atunci când baza este instalată sau preinstalată.Costul inițial relativ ridicat este costul matrițelor și sculelor de turnare minerală, dar acest cost poate fi diluat în utilizare pe termen lung (500-1000 bucăți/multă din oțel), iar consumul anual este de aproximativ 10-15 bucăți.
IV.Domeniul de utilizare
Ca material structural, turnările minerale înlocuiesc în mod constant materialele structurale tradiționale, iar cheia dezvoltării sale rapide constă în turnarea minerală, matrițe și structuri stabile de lipire.În prezent, turnările minerale au fost utilizate pe scară largă în multe domenii de mașini-unelte, cum ar fi mașinile de șlefuit și prelucrarea de mare viteză.Producătorii de mașini de șlefuit au fost pionierii în sectorul mașinilor-unelte folosind piese turnate minerale pentru paturile mașinilor.De exemplu, companii de renume mondial precum ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. au beneficiat întotdeauna de amortizarea, inerția termică și integritatea pieselor turnate minerale pentru a obține o precizie ridicată și o calitate excelentă a suprafeței în procesul de măcinare. .
Cu sarcini dinamice din ce în ce mai mari, turnările minerale sunt, de asemenea, din ce în ce mai favorizate de companiile lideri la nivel mondial în domeniul polizoarelor de scule.Patul de turnare minerală are o rigiditate excelentă și poate elimina bine forța cauzată de accelerația motorului liniar.În același timp, combinația organică dintre performanța bună de absorbție a vibrațiilor și motorul liniar poate îmbunătăți considerabil calitatea suprafeței piesei de prelucrat și durata de viață a discului de șlefuit.
Cât despre partea unică.Cu o lungime de 10000 mm este ușor pentru noi.
Care este grosimea minimă a peretelui?
În general, grosimea minimă a secțiunii bazei mașinii ar trebui să fie de cel puțin 60 mm.Secțiunile mai subțiri (de exemplu, 10 mm grosime) pot fi turnate cu dimensiuni și formulări de agregate fine.
Rata de contracție după turnare este de aproximativ 0,1-0,3 mm la 1000 mm.Atunci când sunt necesare piese mecanice de turnare minerală mai precise, toleranțele pot fi atinse prin șlefuire cnc secundară, lepuire manuală sau alte procese de prelucrare.
Materialul nostru de turnare minerală alege natura Jinan Black granit.Majoritatea companiilor aleg doar granit de natură normală sau piatră normală în construcția clădirilor.
· Materii prime: cu particule unice de granit negru Jinan (numit și granit „JinanQing”) ca agregat, care este renumit în lume pentru rezistență ridicată, rigiditate ridicată și rezistență ridicată la uzură;
· Formula: cu rășini epoxidice armate unice și aditivi, diferite componente folosind diferite formulări pentru a asigura o performanță globală optimă;
· Proprietăți mecanice: absorbția vibrațiilor este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a fontei, proprietăți statice și dinamice bune;
· Proprietăți fizice: densitatea este de aproximativ 1/3 din fontă, proprietăți de barieră termică mai mari decât metalele, nu higroscopică, stabilitate termică bună;
· Proprietăți chimice: rezistență la coroziune mai mare decât metalele, ecologic;
· Precizie dimensională: contracția liniară după turnare este de aproximativ 0,1-0,3㎜/m, precizie extrem de ridicată a formei și a contorului în toate planurile;
· Integritate structurală: structura foarte complexă poate fi turnată, în timp ce utilizarea granitului natural necesită de obicei asamblare, îmbinare și lipire;
· Reacție termică lentă: reacționează la schimbările de temperatură pe termen scurt este mult mai lentă și mult mai puțin;
· Inserții încorporate: elementele de fixare, țevile, cablurile și camerele pot fi încorporate în structură, materiale de inserție inclusiv metal, piatră, ceramică și plastic etc.