Епоксидний граніт, також відомий як синтетичний граніт, являє собою суміш епоксидної смоли та граніту, яка зазвичай використовується як альтернативний матеріал для основи верстатів.Епоксидний граніт використовується замість чавуну та сталі для кращого гасіння вібрації, довшого терміну служби інструменту та меншої вартості складання.
Верстатна база
Верстати та інші високоточні машини покладаються на високу жорсткість, тривалу стабільність і чудові характеристики демпфування основного матеріалу для своїх статичних і динамічних характеристик.Найбільш широко використовуваними матеріалами для цих конструкцій є чавун, зварні сталеві вироби та природний граніт.Через відсутність тривалої стабільності та дуже низькі демпфіруючі властивості сталеві конструкції рідко використовуються там, де потрібна висока точність.Якісний чавун, знятий від напруги та відпалений, забезпечить стабільність розмірів конструкції та може бути відлитий у складні форми, але потребує дорогого процесу механічної обробки для формування точних поверхонь після лиття.
Якісний натуральний граніт стає все важче знайти, але він має більшу демпферну здатність, ніж чавун.Знову ж таки, як і у випадку з чавуном, обробка натурального граніту є трудомісткою та дорогою.
Прецизійне лиття з граніту виготовляють шляхом змішування гранітних заповнювачів (які подрібнюють, промивають і сушать) із системою епоксидної смоли при температурі навколишнього середовища (тобто процес холодного затвердіння).Також у складі можна використовувати наповнювач з кварцового заповнювача.Вібраційне ущільнення під час процесу формування щільно укладає заповнювач разом.
Різьбові вставки, сталеві пластини та труби охолоджуючої рідини можуть бути залиті під час процесу лиття.Щоб досягти ще вищого рівня універсальності, лінійні рейки, шліфовані напрямні ковзання та кріплення двигуна можна відтворити або залити, таким чином усуваючи потребу в будь-якій обробці після лиття.Оздоблення поверхні виливка така ж хороша, як і поверхня форми.
Переваги та недоліки
Серед переваг:
■ Гасіння вібрації.
■ Гнучкість: у полімерну основу можна інтегрувати індивідуальні лінійні канали, резервуари для гідравлічної рідини, різьбові вставки, ріжучу рідину та трубопроводи.
■ Включення вставок тощо дозволяє значно скоротити механічну обробку готової виливки.
■ Час складання скорочується завдяки об’єднанню кількох компонентів в одне лиття.
■ Не вимагає однакової товщини стінок, що забезпечує більшу гнучкість конструкції вашої основи.
■ Хімічна стійкість до більшості поширених розчинників, кислот, лугів і рідин для різання.
■ Не потребує фарбування.
■Композит має приблизно таку ж щільність, як і алюміній (але шматки товщі для досягнення еквівалентної міцності).
■ Процес лиття композитного полімербетону споживає набагато менше енергії, ніж процес лиття металевого лиття.Для виробництва полімерних литих смол споживається дуже мало енергії, а процес лиття відбувається при кімнатній температурі.
Епоксидний гранітний матеріал має коефіцієнт внутрішнього демпфування до десяти разів кращий, ніж чавун, до трьох разів кращий, ніж природний граніт, і до тридцяти разів кращий, ніж сталеві конструкції.На нього не впливають охолоджуючі рідини, він має відмінну довготривалу стабільність, покращену термічну стабільність, високу крутильну та динамічну жорсткість, відмінне шумопоглинання та незначні внутрішні напруги.
Недоліки включають низьку міцність у тонких зрізах (менше 1 дюйма (25 мм)), низьку міцність на розрив і низьку ударостійкість.
Знайомство з каркасами з мінерального лиття
Мінеральне лиття є одним з найефективніших сучасних конструкційних матеріалів.Виробники точних машин були одними з піонерів у використанні мінерального лиття.Сьогодні його використання у фрезерних верстатах з ЧПК, свердлильних пресах, шліфувальних машинах і електроерозійних машинах зростає, і переваги не обмежуються високошвидкісними верстатами.
Мінеральне лиття, яке також називають епоксидним гранітним матеріалом, складається з мінеральних наповнювачів, таких як гравій, кварцовий пісок, льодовикове борошно та в’яжучі.Матеріал змішується відповідно до точних специфікацій і холодним розливається у форми.Міцний фундамент – запорука успіху!
Сучасні верстати повинні працювати все швидше і забезпечувати більшу точність, ніж будь-коли.Однак високі швидкості руху та інтенсивна обробка спричиняють небажані вібрації рами машини.Ці вібрації негативно впливають на поверхню деталі та скорочують термін служби інструменту.Рами з мінерального лиття швидко зменшують вібрацію – приблизно в 6 разів швидше, ніж чавунні рами, і в 10 разів швидше, ніж сталеві рами.
Верстати з мінеральними ливарними станинами, такі як фрезерні та шліфувальні верстати, є значно точнішими та забезпечують кращу якість поверхні.Крім того, значно знижується знос інструменту і збільшується термін служби.
Композитний мінеральний (епоксидний граніт) литий каркас має ряд переваг:
- Формування та міцність: процес мінерального лиття забезпечує винятковий ступінь свободи щодо форми компонентів.Специфічні характеристики матеріалу та процесу призводять до порівняно високої міцності та значно меншої ваги.
- Інтеграція інфраструктури: процес мінерального лиття дозволяє просто інтегрувати конструкцію та додаткові компоненти, такі як напрямні, різьбові вставки та з’єднання для обслуговування, під час фактичного процесу лиття.
- Виробництво складних машинних конструкцій: Те, що було б неможливо уявити за допомогою звичайних процесів, стає можливим за допомогою мінерального лиття: кілька складових частин можна з’єднати, щоб утворити складні конструкції за допомогою склеєних з’єднань.
- Економічна точність розмірів: у багатьох випадках мінеральні литі компоненти відливаються до кінцевих розмірів, тому що під час загартування практично не відбувається стиснення.Завдяки цьому подальші дорогі процеси обробки можуть бути виключені.
- Точність: високоточні базові або опорні поверхні досягаються шляхом подальших операцій шліфування, формування або фрезерування.Завдяки цьому багато концепцій машин можна реалізувати елегантно та ефективно.
- Хороша термічна стабільність: мінеральне лиття дуже повільно реагує на зміни температури, оскільки теплопровідність значно нижча, ніж у металевих матеріалів.З цієї причини короткочасні зміни температури значно менше впливають на точність розмірів верстата.Краща термічна стабільність станини машини означає, що загальна геометрія машини краще підтримується, і, як наслідок, геометричні похибки зведені до мінімуму.
- Відсутність корозії: компоненти з мінерального лиття стійкі до масел, охолоджуючих рідин та інших агресивних рідин.
- Покращене поглинання вібрації для довшого терміну служби інструменту: наше мінеральне лиття забезпечує до 10 разів кращі значення поглинання вібрації, ніж сталь або чавун.Завдяки цим характеристикам досягається надзвичайно висока динамічна стійкість конструкції машини.Переваги, які це має для виробників верстатів і користувачів, очевидні: краща якість обробки поверхні оброблених або відшліфованих компонентів і довший термін служби інструменту, що призводить до зниження витрат на інструмент.
- Навколишнє середовище: вплив на навколишнє середовище під час виробництва зменшується.
Рама з мінерального лиття проти рами з чавуну
Перегляньте нижче переваги нашого нового мінерального лиття порівняно з чавунною рамою, яка використовувалася раніше:
| Мінеральне лиття (епоксидний граніт) | Чавун | |
| Демпфування | Високий | Низький |
| Теплова продуктивність | Низька теплопровідність і висока спец.тепло місткість | Висока теплопровідність і низька спец.теплоємність |
| Вбудовані частини | Необмежений дизайн і Цільна форма і безшовне з'єднання | Необхідна механічна обробка |
| Стійкість до корозії | Дуже висока | Низький |
| Екологічний Дружелюбність | Низьке енергоспоживання | Високе енергоспоживання |
Висновок
Мінеральне лиття ідеально підходить для наших каркасних конструкцій верстатів з ЧПК.Він пропонує очевидні технологічні, економічні та екологічні переваги.Технологія мінерального лиття забезпечує чудове гасіння вібрацій, високу хімічну стійкість і значні термічні переваги (теплове розширення, подібне до сталі).З’єднувальні елементи, кабелі, датчики та системи вимірювання можуть бути залиті в збірку.
Які переваги обробного центру з мінерального лиття граніту?
Мінеральні відливки (штучний граніт, він же смоляний бетон) широко застосовуються в верстатобудівній промисловості вже понад 30 років як конструкційний матеріал.
Згідно зі статистикою, в Європі кожен 10-й верстат використовує в якості станини мінеральне лиття.Однак використання невідповідного досвіду, неповної або невірної інформації може призвести до підозр і упередженого ставлення до Mineral Castings.Тому при виготовленні нового обладнання необхідно проаналізувати переваги і недоліки мінеральних виливків і порівняти їх з іншими матеріалами.
Основу будівельної техніки зазвичай поділяють на чавун, мінеральне лиття (полімерний та/або реактивний смоляний бетон), сталеву/зварну конструкцію (цементаційна/нецементаційна) і природний камінь (наприклад, граніт).Кожен матеріал має свої особливості, і не існує ідеального конструкційного матеріалу.Тільки вивчивши переваги та недоліки матеріалу відповідно до конкретних структурних вимог, можна вибрати ідеальний конструкційний матеріал.
Дві важливі функції конструкційних матеріалів — гарантія геометрії, розташування та поглинання енергії компонентів, відповідно висувають вимоги до продуктивності (статичні, динамічні та термічні характеристики), функціональні/структурні вимоги (точність, вага, товщина стінки, легкість напрямних рейок) для монтажу матеріалів, системи циркуляції носіїв, логістики) та вимог до вартості (ціна, кількість, наявність, характеристики системи).
I. Експлуатаційні вимоги до конструкційних матеріалів
1. Статичні характеристики
Критерієм для вимірювання статичних властивостей основи зазвичай є жорсткість матеріалу — мінімальна деформація під навантаженням, а не висока міцність.Для статичної пружної деформації мінеральні виливки можна розглядати як ізотропні однорідні матеріали, що підкоряються закону Гука.
Щільність і модуль пружності мінеральних виливків становлять відповідно 1/3 від чавунних.Оскільки мінеральні виливки та чавуни мають однакову питому жорсткість при однаковій вазі, жорсткість чавунних і мінеральних виливків однакова без урахування впливу форми.У багатьох випадках розрахункова товщина стінки мінеральних виливків зазвичай у 3 рази перевищує товщину стінок чавунних виливків, і така конструкція не викличе жодних проблем з точки зору механічних властивостей виробу чи виливка.Мінеральні виливки підходять для роботи в статичних середовищах, які піддаються тиску (наприклад, ліжка, опори, колони) і не підходять як тонкостінні та/або невеликі каркаси (наприклад, столи, піддони, пристрої для зміни інструментів, каретки, опори шпинделів).Вага структурних частин зазвичай обмежується обладнанням виробників мінерального лиття, а вироби мінерального лиття понад 15 тонн зазвичай зустрічаються рідко.
2. Динамічні характеристики
Чим більша швидкість обертання та/або прискорення вала, тим важливішою є динамічна продуктивність машини.Швидке позиціонування, швидка заміна інструменту та високошвидкісна подача постійно посилюють механічний резонанс та динамічне збудження структурних частин машини.На додаток до розмірної конструкції компонента, на прогин, розподіл маси та динамічну жорсткість компонента значною мірою впливають демпфіруючі властивості матеріалу.
Застосування мінеральних відливок пропонує хороше вирішення цих проблем.Оскільки він поглинає вібрації в 10 разів краще, ніж традиційний чавун, він може значно зменшити амплітуду та власну частоту.
У таких операціях обробки, як механічна обробка, це може забезпечити вищу точність, кращу якість поверхні та довший термін служби інструменту.У той же час, з точки зору шумового впливу, мінеральні виливки також продемонстрували хороші результати завдяки порівнянню та перевірці основ, виливків трансмісії та аксесуарів з різних матеріалів для великих двигунів і центрифуг.Згідно з аналізом ударного звуку, мінеральне лиття може досягти локального зниження рівня звукового тиску на 20%.
3. Теплові властивості
Експерти підрахували, що близько 80% відхилень верстатів викликано термічним впливом.Причинами теплової деформації є переривання процесу, наприклад внутрішні або зовнішні джерела тепла, попередній нагрів, заміна заготовок тощо.Для того, щоб вибрати найкращий матеріал, необхідно уточнити вимоги до матеріалу.Висока питома теплоємність і низька теплопровідність дозволяють мінеральним виливкам мати хорошу теплову інерцію до перехідних температурних впливів (наприклад, зміна заготовок) і коливань температури навколишнього середовища.Якщо потрібне швидке попереднє нагрівання, як металевий шар, або температура шару заборонена, нагрівальні або охолоджувальні пристрої можна безпосередньо влити в мінеральне лиття для контролю температури.Використання такого пристрою температурної компенсації може зменшити деформацію, спричинену впливом температури, що допомагає підвищити точність за розумну ціну.
II.Функціонально-конструктивні вимоги
Цілісність - відмінна риса, яка відрізняє мінеральне лиття від інших матеріалів.Максимальна температура лиття для мінеральних виливків становить 45°C, і разом із високоточними формами та інструментами можна відливати деталі та мінеральні виливки разом.
Удосконалені методи повторного лиття також можна використовувати для мінеральних ливарних заготовок, що забезпечує точне кріплення та поверхні рейок, які не потребують механічної обробки.Як і інші базові матеріали, мінеральні виливки підлягають певним правилам структурного проектування.Товщина стін, несучі аксесуари, вставки ребер, способи завантаження та розвантаження певною мірою відрізняються від інших матеріалів, і їх потрібно враховувати заздалегідь під час проектування.
III.Вимоги до вартості
Хоча це важливо розглядати з технічної точки зору, економічна ефективність все більше демонструє свою важливість.Використання мінерального литва дозволяє інженерам значно заощадити виробничі та експлуатаційні витрати.На додаток до економії витрат на механічну обробку, лиття, остаточне складання та збільшення витрат на логістику (складування та транспортування) відповідно зменшуються.Враховуючи високу функцію мінерального лиття, його слід розглядати як цілий проект.Насправді порівняння цін доцільніше робити, коли основа встановлена або попередньо встановлена.Відносно висока початкова вартість - це вартість мінеральних ливарних форм і інструментів, але ця вартість може бути розбавлена при тривалому використанні (500-1000 штук/сталева форма), а річне споживання становить приблизно 10-15 штук.
IV.Сфера використання
Як конструкційний матеріал мінеральне лиття постійно замінює традиційні конструкційні матеріали, і ключ до його швидкого розвитку лежить у мінеральному лиття, прес-формах і стабільних зв’язувальних структурах.В даний час мінеральне лиття широко використовується в багатьох галузях верстатобудування, таких як шліфувальні верстати та високошвидкісна обробка.Виробники шліфувальних верстатів були піонерами в верстатобудівному секторі, використовуючи мінеральне лиття для станин верстатів.Наприклад, всесвітньо відомі компанії, такі як ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude тощо, завжди вигравали від амортизації, термічної інерції та цілісності мінеральних виливків для отримання високої точності та відмінної якості поверхні в процесі шліфування. .
З огляду на постійно зростаючі динамічні навантаження, мінеральні виливки також все більше віддають перевагу провідним світовим компаніям у сфері шліфувальних верстатів.Основа мінерального лиття має чудову жорсткість і може добре усунути силу, спричинену прискоренням лінійного двигуна.У той же час, органічне поєднання хороших показників поглинання вібрації та лінійного двигуна може значно покращити якість поверхні заготовки та термін служби шліфувального круга.
Що стосується окремої частини.У межах 10000 мм довжини нам легко.
Яка мінімальна товщина стінки?
Загалом, мінімальна товщина профілю машини має бути не менше 60 мм.Більш тонкі секції (наприклад, товщиною 10 мм) можна відливати з дрібних заповнювачів і складів.
Швидкість усадки після заливки становить приблизно 0,1-0,3 мм на 1000 мм.Коли потрібні більш точні механічні деталі з мінерального лиття, допуски можуть бути досягнуті за допомогою вторинного шліфування з ЧПУ, ручної притирки або інших процесів механічної обробки.
Наш мінеральний матеріал для лиття вибирає природний чорний граніт Цзінань.Більшість компаній просто вибирають звичайний природний граніт або звичайний камінь у будівництві.
· Сировина: з унікальними частинками чорного граніту Jinan (також називається граніт JinanQing) як заповнювач, який всесвітньо відомий своєю високою міцністю, високою жорсткістю та високою зносостійкістю;
· Формула: з унікальними посиленими епоксидними смолами та добавками, різними компонентами з використанням різних рецептур для забезпечення оптимальної комплексної роботи;
· Механічні властивості: поглинання вібрації приблизно в 10 разів більше, ніж у чавуну, хороші статичні та динамічні властивості;
· Фізичні властивості: щільність становить близько 1/3 від чавуну, вищі термобар'єрні властивості, ніж у металів, не гігроскопічний, хороша термічна стабільність;
· Хімічні властивості: вища корозійна стійкість, ніж у металів, екологічність;
· Точність розмірів: лінійне звуження після лиття становить приблизно 0,1-0,3㎜/м, надзвичайно висока точність форми та протилежності у всіх площинах;
· Структурна цілісність: дуже складну конструкцію можна відлити, тоді як використання натурального граніту зазвичай вимагає складання, зрощування та склеювання;
· Повільна теплова реакція: реагує на короткочасні зміни температури набагато повільніше і значно менше;
· Вбудовані вставки: кріплення, труби, кабелі та камери можуть бути вбудовані в конструкцію, матеріали вставок, включаючи метал, камінь, кераміку та пластик тощо.