Epoxigranit, även känd som syntetisk granit, är en blandning av epoxi och granit som vanligtvis används som ett alternativt material för verktygsmaskiner.Epoxigranit används istället för gjutjärn och stål för bättre vibrationsdämpning, längre verktygslivslängd och lägre monteringskostnad.
Verktygsmaskinsbas
Verktygsmaskiner och andra högprecisionsmaskiner förlitar sig på hög styvhet, långtidsstabilitet och utmärkta dämpningsegenskaper hos basmaterialet för deras statiska och dynamiska prestanda.De mest använda materialen för dessa strukturer är gjutjärn, svetsade ståltillverkningar och naturlig granit.På grund av bristen på långtidsstabilitet och mycket dåliga dämpningsegenskaper används sällan ståltillverkade strukturer där hög precision krävs.Gjutjärn av god kvalitet som är spänningsavlastat och glödgat ger strukturen dimensionsstabilitet och kan gjutas till komplexa former, men behöver en dyr bearbetningsprocess för att bilda precisionsytor efter gjutning.
Naturgranit av god kvalitet blir allt svårare att hitta, men har högre dämpningsförmåga än gjutjärn.Återigen, som med gjutjärn, är bearbetning av naturgranit arbetskrävande och dyrt.
Precisionsgranitgjutgods tillverkas genom att blanda granitaggregat (som krossas, tvättas och torkas) med ett epoxihartssystem vid omgivningstemperatur (dvs kallhärdningsprocess).Kvartsfyllmedel kan också användas i kompositionen.Vibrationskomprimering under formningsprocessen packar ihop aggregatet tätt.
Gängade insatser, stålplåtar och kylrör kan gjutas in under gjutningsprocessen.För att uppnå en ännu högre grad av mångsidighet, kan linjära skenor, markglidbanor och motorfästen replikeras eller fogas in, vilket eliminerar behovet av eftergjuten bearbetning.Ytfinishen på gjutgodset är lika bra som formytan.
Fördelar och nackdelar
Fördelarna inkluderar:
■ Vibrationsdämpning.
■ Flexibilitet: anpassade linjära vägar, hydraulvätsketankar, gängade skär, skärvätska och rörledningar kan alla integreras i polymerbasen.
■ Inkludering av skär etc. möjliggör kraftigt reducerad bearbetning av det färdiga gjutgodset.
■ Monteringstiden reduceras genom att integrera flera komponenter i en gjutning.
■ Kräver ingen enhetlig väggtjocklek, vilket möjliggör större designflexibilitet för din bas.
■ Kemisk beständighet mot de vanligaste lösningsmedlen, syror, alkalier och skärvätskor.
■ Kräver ingen målning.
■Komposit har ungefär samma densitet som aluminium (men bitarna är tjockare för att uppnå motsvarande styrka).
■ Gjutprocessen för kompositpolymerbetong använder mycket mindre energi än metallgjutgods.Polymergjuthartser använder mycket lite energi för att producera, och gjutningsprocessen görs vid rumstemperatur.
Epoxigranitmaterial har en inre dämpningsfaktor upp till tio gånger bättre än gjutjärn, upp till tre gånger bättre än naturlig granit och upp till trettio gånger bättre än ståltillverkad struktur.Den är opåverkad av kylvätskor, har utmärkt långtidsstabilitet, förbättrad termisk stabilitet, hög vridnings- och dynamisk styvhet, utmärkt ljudabsorption och försumbara inre spänningar.
Nackdelar inkluderar låg hållfasthet i tunna sektioner (mindre än 1 tum (25 mm)), låg draghållfasthet och låg stöttålighet.
En introduktion till mineralgjutningsramar
Mineralgjutning är ett av de mest effektiva, moderna byggmaterialen.Tillverkare av precisionsmaskiner hörde till pionjärerna i användningen av mineralgjutning.Idag ökar dess användning med avseende på CNC-fräsmaskiner, borrpressar, slipmaskiner och elektriska urladdningsmaskiner, och fördelarna är inte begränsade till höghastighetsmaskiner.
Mineralgjutning, även kallad epoxigranitmaterial, består av mineralfyllmedel som grus, kvartssand, ismjöl och bindemedel.Materialet blandas enligt exakta specifikationer och hälls kallt i formarna.En solid grund är grunden för framgång!
Toppmoderna verktygsmaskiner måste gå snabbare och snabbare och ge mer precision än någonsin.Men höga körhastigheter och tung bearbetning ger oönskade vibrationer i maskinramen.Dessa vibrationer kommer att ha negativa effekter på detaljytan och de förkortar verktygets livslängd.Mineralgjutningsramar minskar snabbt vibrationerna – cirka 6 gånger snabbare än gjutjärnsramar och 10 gånger snabbare än stålramar.
Verktygsmaskiner med mineralgjutbädd, såsom fräsmaskiner och slipmaskiner, är betydligt mer exakta och uppnår en bättre ytkvalitet.Dessutom reduceras verktygsslitaget avsevärt och livslängden förlängs.
kompositmineral (epoxigranit) gjutram ger flera fördelar:
- Formning och styrka: Mineralgjutningsprocessen ger en exceptionell grad av frihet med avseende på komponenternas form.Materialets och processens specifika egenskaper resulterar i en jämförelsevis hög hållfasthet och en betydligt lägre vikt.
- Integration av infrastruktur: Mineralgjutningsprocessen möjliggör enkel integrering av strukturen och ytterligare komponenter såsom styrbanor, gängade insatser och anslutningar för tjänster, under själva gjutprocessen.
- Tillverkning av komplexa maskinkonstruktioner: Vad som skulle vara otänkbart med konventionella processer blir möjligt med mineralgjutning: Flera komponentdelar kan sättas samman till komplexa strukturer med hjälp av sammanfogade fogar.
- Ekonomisk dimensionsnoggrannhet: I många fall gjuts de mineralgjutna komponenterna till de slutliga måtten eftersom praktiskt taget ingen sammandragning sker under härdningen.Med detta kan ytterligare dyra efterbehandlingsprocesser elimineras.
- Precision: Mycket exakta referens- eller stödytor uppnås genom ytterligare slipning, formning eller fräsning.Som ett resultat av detta kan många maskinkoncept implementeras elegant och effektivt.
- Bra värmestabilitet: Mineralgjutning reagerar mycket långsamt på temperaturförändringar eftersom värmeledningsförmågan är betydligt lägre än metalliska material.Av denna anledning har kortvariga temperaturförändringar betydligt mindre inverkan på verktygsmaskinens dimensionella noggrannhet.En bättre termisk stabilitet hos en maskinbädd innebär att maskinens övergripande geometri bibehålls bättre och som ett resultat minimeras geometriska fel.
- Ingen korrosion: Mineralgjutna komponenter är resistenta mot oljor, kylmedel och andra aggressiva vätskor.
- Större vibrationsdämpning för längre verktygslivslängd: vårt mineralgjutgods uppnår upp till 10 gånger bättre vibrationsdämpningsvärden än stål eller gjutjärn.Tack vare dessa egenskaper erhålls en extremt hög dynamisk stabilitet hos maskinstrukturen.Fördelarna som detta har för maskinbyggare och användare är tydliga: bättre kvalitet på ytfinishen på de bearbetade eller slipade komponenterna och längre verktygslivslängd som leder till lägre verktygskostnader.
- Miljö: Miljöpåverkan vid tillverkningen minskar.
Mineralgjutningsram vs gjutjärnsram
Se nedan fördelarna med vår nya mineralgjutning kontra gjutjärnsram som tidigare använts:
| Mineralgjutning (epoxigranit) | Gjutjärn | |
| Dämpning | Hög | Låg |
| Värmeprestanda | Låg värmeledningsförmåga och hög spec.värme kapacitet | Hög värmeledningsförmåga och låg spec.värmekapacitet |
| Inbäddade delar | Obegränsad design och Form i ett stycke och sömlös anslutning | Bearbetning nödvändig |
| Korrosionsbeständighet | Extra hög | Låg |
| Miljö Vänlighet | Låg energiförbrukning | Hög energiförbrukning |
Slutsats
Mineralgjutning är idealisk för våra CNC-maskiners ramkonstruktioner.Det ger tydliga tekniska, ekonomiska och miljömässiga fördelar.Mineralgjutningsteknik ger utmärkt vibrationsdämpning, hög kemisk beständighet och betydande termiska fördelar (värmeutvidgning liknande den för stål).Anslutningselement, kablar, sensorer och mätsystem kan alla hällas i aggregatet.
Vilka är fördelarna med bearbetningscentret för mineralgjutgranitbädd?
Mineralgjutgods (konstgjord granit aka hartsbetong) har varit allmänt accepterad inom verktygsmaskinindustrin i över 30 år som ett strukturellt material.
Enligt statistik använder en av tio verktygsmaskiner i Europa mineralgjutgods som bädd.Användning av olämplig erfarenhet, ofullständig eller felaktig information kan dock leda till misstankar och fördomar mot Mineralgjutgods.Därför, när man gör ny utrustning, är det nödvändigt att analysera fördelarna och nackdelarna med mineralgjutgods och jämföra dem med andra material.
Basen för entreprenadmaskiner är i allmänhet uppdelad i gjutjärn, mineralgjutning (polymer och/eller reaktiv hartsbetong), stål/svetsad struktur (injektering/icke-injektering) och natursten (som granit).Varje material har sina egna egenskaper, och det finns inget perfekt strukturellt material.Endast genom att undersöka fördelarna och nackdelarna med materialet enligt de specifika strukturella kraven kan det ideala strukturella materialet väljas.
De två viktiga funktionerna hos konstruktionsmaterial – garanterar komponenternas geometri, position och energiabsorption, respektive framförda prestandakrav (statisk, dynamisk och termisk prestanda), funktionella/strukturella krav (noggrannhet, vikt, väggtjocklek, lätthet att styrskenor) för materialinstallation, mediacirkulationssystem, logistik) och kostnadskrav (pris, kvantitet, tillgänglighet, systemegenskaper).
I. Prestandakrav för konstruktionsmaterial
1. Statiska egenskaper
Kriteriet för att mäta de statiska egenskaperna hos en bas är vanligtvis materialets styvhet - minsta deformation under belastning, snarare än hög hållfasthet.För statisk elastisk deformation kan mineralgjutgods ses som isotropa homogena material som följer Hookes lag.
Densiteten och elasticitetsmodulen för mineralgjutgods är respektive 1/3 av gjutjärns.Eftersom mineralgjutgods och gjutjärn har samma specifika styvhet, under samma vikt, är styvheten hos gjutgods och mineralgjutgods densamma utan hänsyn till formens inverkan.I många fall är designväggtjockleken för mineralgjutgods vanligtvis 3 gånger den för järngjutgods, och denna design kommer inte att orsaka några problem när det gäller produktens eller gjutgodsets mekaniska egenskaper.Mineralgjutgods är lämpliga för arbete i statiska miljöer som bär tryck (t.ex. bäddar, stöd, pelare) och är inte lämpliga som tunnväggiga och/eller små ramar (t.ex. bord, pallar, verktygsväxlare, vagnar, spindelstöd).Vikten på konstruktionsdelar begränsas vanligtvis av utrustningen från tillverkare av mineralgjutning, och mineralgjutningsprodukter över 15 ton är i allmänhet sällsynta.
2. Dynamiska egenskaper
Ju högre rotationshastighet och/eller acceleration hos axeln, desto viktigare är maskinens dynamiska prestanda.Snabb positionering, snabbt verktygsbyte och höghastighetsmatning stärker kontinuerligt mekanisk resonans och dynamisk excitation av maskinkonstruktionsdelar.Förutom den dimensionella utformningen av komponenten, påverkas komponentens nedböjning, massfördelning och dynamiska styvhet i hög grad av materialets dämpningsegenskaper.
Användningen av mineralgjutgods erbjuder en bra lösning på dessa problem.Eftersom det absorberar vibrationer 10 gånger bättre än traditionellt gjutjärn, kan det kraftigt minska amplituden och egenfrekvensen.
I bearbetningsoperationer som bearbetning kan det ge högre precision, bättre ytkvalitet och längre verktygslivslängd.Samtidigt, vad gäller bullerpåverkan, presterade mineralgjutgodset också bra genom jämförelse och verifiering av baser, transmissionsgjutgods och tillbehör av olika material för stora motorer och centrifuger.Enligt stegljudsanalysen kan mineralgjutningen uppnå en lokal minskning av ljudtrycksnivån med 20 %.
3. Termiska egenskaper
Experter uppskattar att cirka 80 % av verktygsmaskinernas avvikelser orsakas av termiska effekter.Processavbrott som interna eller externa värmekällor, förvärmning, byte av arbetsstycken etc. är alla orsaker till termisk deformation.För att kunna välja det bästa materialet är det nödvändigt att förtydliga materialkraven.Den höga specifika värmen och den låga värmeledningsförmågan tillåter mineralgjutgods att ha god värmetröghet mot transienta temperaturpåverkan (såsom byte av arbetsstycken) och omgivningstemperaturfluktuationer.Om snabb förvärmning krävs som en metallbädd eller bäddtemperaturen är förbjuden, kan uppvärmnings- eller kylanordningar gjutas direkt in i mineralgjutgodset för att kontrollera temperaturen.Att använda denna typ av temperaturkompensationsanordning kan minska deformationen som orsakas av temperaturens inverkan, vilket hjälper till att förbättra noggrannheten till en rimlig kostnad.
II.Funktionella och strukturella krav
Integritet är en utmärkande egenskap som skiljer mineralgjutgods från andra material.Den maximala gjuttemperaturen för mineralgjutgods är 45°C och tillsammans med högprecisionsformar och verktyg kan delar och mineralgjutgods gjutas ihop.
Avancerade omgjutningstekniker kan också användas på mineralgjutämnen, vilket resulterar i exakta monterings- och rälsytor som inte kräver bearbetning.Liksom andra basmaterial är mineralgjutgods föremål för specifika strukturella designregler.Väggtjocklek, bärande tillbehör, ribbinsatser, lastnings- och lossningsmetoder skiljer sig alla från andra material till viss del och måste beaktas i förväg vid design.
III.Kostnadskrav
Även om det är viktigt att överväga ur teknisk synvinkel, visar kostnadseffektivitet allt mer sin betydelse.Genom att använda mineralgjutgods kan ingenjörer spara betydande produktions- och driftskostnader.Förutom att spara på bearbetningskostnader, reduceras gjutning, slutmontering och ökande logistikkostnader (lager och transporter) i enlighet därmed.Med tanke på den höga funktionen hos mineralgjutgods bör det ses som ett helt projekt.Faktum är att det är rimligare att göra en prisjämförelse när basen är installerad eller förinstallerad.Den relativt höga initialkostnaden är kostnaden för mineralgjutformar och verktyg, men denna kostnad kan spädas ut vid långvarig användning (500-1000 stycken/stålform), och den årliga förbrukningen är cirka 10-15 stycken.
IV.Användningsomfång
Som ett konstruktionsmaterial ersätter mineralgjutgods ständigt traditionella konstruktionsmaterial, och nyckeln till dess snabba utveckling ligger i mineralgjutning, formar och stabila bindningsstrukturer.För närvarande har mineralgjutgods använts i stor utsträckning inom många verktygsmaskiner såsom slipmaskiner och höghastighetsbearbetning.Tillverkare av slipmaskiner har varit pionjärer inom verktygsmaskinsektorn som använder mineralgjutgods för maskinbäddar.Till exempel har världsberömda företag som ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. alltid dragit nytta av dämpningen, termisk tröghet och integritet hos mineralgjutgods för att få hög precision och utmärkt ytkvalitet i slipprocessen .
Med ständigt ökande dynamiska belastningar gynnas även mineralgjutgods i allt högre grad av världsledande företag inom verktygsslipar.Mineralgjutbädden har utmärkt styvhet och kan väl eliminera kraften som orsakas av linjärmotorns acceleration.Samtidigt kan den organiska kombinationen av bra vibrationsabsorberande prestanda och linjär motor avsevärt förbättra ytkvaliteten på arbetsstycket och slipskivans livslängd.
När det gäller den enskilda delen.Inom 10 000 mm längd är lätt för oss.
Vad är minsta väggtjocklek?
I allmänhet bör den minsta sektionstjockleken på maskinbasen vara minst 60 mm.Tunnare sektioner (t.ex. 10 mm tjocka) kan gjutas med fina ballaststorlekar och sammansättningar.
Krympningshastigheten efter hällning är cirka 0,1-0,3 mm per 1000 mm.När mer exakta mineralgjutningsmekaniska delar krävs, kan toleranser uppnås genom sekundär cnc-slipning, handlappning eller andra bearbetningsprocesser.
Vårt mineralgjutningsmaterial väljer natur Jinan Black granit.De flesta företag väljer bara normal naturgranit eller vanlig sten i byggnadskonstruktion.
· Råmaterial: med de unika Jinan Black Granite (även kallad 'JinanQing' granit) partiklar som ballast, vilket är världsberömt för hög hållfasthet, hög styvhet och hög slitstyrka;
· Formel: med de unika förstärkta epoxihartserna och tillsatserna, olika komponenter som använder olika formuleringar för att säkerställa optimal heltäckande prestanda;
· Mekaniska egenskaper: vibrationsabsorptionen är cirka 10 gånger högre än för gjutjärn, goda statiska och dynamiska egenskaper;
· Fysiska egenskaper: densiteten är cirka 1/3 av gjutjärnet, högre värmebarriäregenskaper än metaller, inte hygroskopisk, bra termisk stabilitet;
· Kemiska egenskaper: högre korrosionsbeständighet än metaller, miljövänlig;
· Dimensionsnoggrannhet: linjär kontraktion efter gjutning är ca 0,1-0,3㎜/m, extremt hög form och motnoggrannhet i alla plan;
· Strukturell integritet: mycket komplex struktur kan gjutas, medan användning av naturlig granit vanligtvis kräver montering, skarvning och limning;
· Långsam termisk reaktion: reagerar på kortvariga temperaturförändringar är mycket långsammare och mycket mindre;
· Inbäddade insatser: fästelement, rör, kablar och kammare kan bäddas in i strukturen, infogar material inklusive metall, sten, keramik och plast etc.