Епоксидни гранит, такође познат као синтетички гранит, је мешавина епоксида и гранита која се обично користи као алтернативни материјал за основе алатних машина. Епоксидни гранит се користи уместо ливеног гвожђа и челика ради бољег пригушења вибрација, дужег века трајања алата и нижих трошкова монтаже.
База машинских алата
Машине алатке и друге високопрецизне машине ослањају се на високу крутост, дугорочну стабилност и одличне карактеристике пригушења основног материјала за своје статичке и динамичке перформансе. Најчешће коришћени материјали за ове конструкције су ливено гвожђе, заварени челични производи и природни гранит. Због недостатка дугорочне стабилности и веома лоших својстава пригушења, челичне конструкције се ретко користе тамо где је потребна висока прецизност. Квалитетно ливено гвожђе које је ослобођено напона и жарено даће конструкцији димензионалну стабилност и може се лити у сложене облике, али је потребан скуп процес обраде да би се формирале прецизне површине након ливења.
Квалитетан природни гранит је све теже пронаћи, али има већи капацитет пригушења од ливеног гвожђа. Поново, као и код ливеног гвожђа, обрада природног гранита је радно интензивна и скупа.
Прецизни гранитни одливци се производе мешањем гранитних агрегата (који се дробе, перу и суше) са системом епоксидне смоле на собној температури (тј. процес хладног стврдњавања). У саставу се може користити и кварцни агрегат као пунило. Вибрационо збијање током процеса обликовања чврсто спаја агрегат.
Навојни уметци, челичне плоче и цеви за расхладну течност могу се уливати током процеса ливења. Да би се постигао још већи степен свестраности, линеарне шине, брушене клизне вођице и носачи мотора могу се реплицирати или улити у цементни раствор, чиме се елиминише потреба за било каквом машинском обрадом након ливења. Површинска обрада одливка је једнако добра као и површина калупа.
Предности и мане
Предности укључују:
■ Пригушивање вибрација.
■ Флексибилност: прилагођене линеарне траке, резервоари хидрауличне течности, навојни уметци, течност за резање и цевоводне цеви могу се интегрисати у полимерну базу.
■ Укључивање уметака итд. омогућава знатно смањење обраде готовог одливака.
■ Време монтаже се скраћује уградњом више компоненти у један одлив.
■ Не захтева једноличну дебљину зида, што омогућава већу флексибилност дизајна ваше основе.
■ Хемијска отпорност на већину уобичајених растварача, киселина, алкалија и течности за резање.
■ Не захтева фарбање.
■Композит има густину приближно исту као алуминијум (али су комади дебљи да би се постигла еквивалентна чврстоћа).
■ Процес ливења композитног полимербетона користи много мање енергије него метални одливци. Ливене полимерне смоле користе врло мало енергије за производњу, а процес ливења се врши на собној температури.
Епоксидни гранитни материјал има унутрашњи фактор пригушења до десет пута бољи од ливеног гвожђа, до три пута бољи од природног гранита и до тридесет пута бољи од челичних конструкција. Отпоран је на расхладне течности, има одличну дугорочну стабилност, побољшану термичку стабилност, високу торзиону и динамичку крутост, одличну апсорпцију буке и занемарљива унутрашња напрезања.
Недостаци укључују ниску чврстоћу у танким пресецима (мање од 25 мм), ниску затезну чврстоћу и ниску отпорност на ударце.
Увод у оквире за ливење минерала
Минерално ливење је један од најефикаснијих, модерних грађевинских материјала. Произвођачи прецизних машина били су међу пионирима у коришћењу минералног ливења. Данас је његова употреба у вези са CNC глодалицама, бушилицама, брусилицама и електроерозионим машинама у порасту, а предности нису ограничене само на машине велике брзине.
Минерално ливење, такође познато као епоксидни гранитни материјал, састоји се од минералних пунила попут шљунка, кварцног песка, глацијалног брашна и везива. Материјал се меша према прецизним спецификацијама и хладан се сипа у калупе. Чврста основа је основа успеха!
Најсавременије машине алатке морају да раде све брже и брже и да пружају већу прецизност него икад. Међутим, велике брзине кретања и обрада у великим условима рада производе нежељене вибрације рама машине. Ове вибрације ће имати негативне ефекте на површину дела и скраћују век трајања алата. Рамови од минералног ливеног челика брзо смањују вибрације – око 6 пута брже од рамова од ливеног гвожђа и 10 пута брже од челичних рамова.
Машине алатке са минералним ливним платформама, као што су глодалице и брусилице, знатно су прецизније и постижу бољи квалитет површине. Поред тога, хабање алата је значајно смањено, а век трајања продужен.
Рам за ливење од композитног минерала (епоксидног гранита) доноси неколико предности:
- Обликовање и чврстоћа: Процес ливења минерала пружа изузетан степен слободе у погледу облика компоненти. Специфичне карактеристике материјала и процеса резултирају релативно високом чврстоћом и знатно мањом тежином.
- Интеграција инфраструктуре: Процес ливења минерала омогућава једноставну интеграцију структуре и додатних компоненти као што су вођице, навојни уметци и прикључци за услуге, током самог процеса ливења.
- Производња сложених машинских структура: Оно што би било незамисливо конвенционалним процесима постаје могуће са ливењем минерала: Неколико саставних делова може се саставити у сложене структуре помоћу лепљених спојева.
- Економска димензионална тачност: У многим случајевима, компоненте минералног лива се лију до коначних димензија јер практично не долази до контракције током очвршћавања. Овим се могу елиминисати даљи скупи процеси завршне обраде.
- Прецизност: Веома прецизне референтне или носеће површине постижу се даљим брушењем, обликовањем или глодањем. Као резултат тога, многи машински концепти могу се елегантно и ефикасно имплементирати.
- Добра термичка стабилност: Минерални одливци реагују веома споро на промене температуре јер је топлотна проводљивост знатно нижа него код металних материјала. Из тог разлога краткорочне промене температуре имају знатно мањи утицај на димензионалну тачност алатне машине. Боља термичка стабилност машинског кревета значи да се укупна геометрија машине боље одржава и, као резултат тога, геометријске грешке су минимизиране.
- Без корозије: Компоненте од минералног ливеног материјала отпорне су на уља, расхладне течности и друге агресивне течности.
- Веће пригушење вибрација за дужи век трајања алата: наш минерални лив постиже до 10 пута боље вредности пригушења вибрација од челика или ливеног гвожђа. Захваљујући овим карактеристикама, постиже се изузетно висока динамичка стабилност структуре машине. Предности које ово има за произвођаче и кориснике алатних машина су јасне: бољи квалитет површинске обраде обрађених или брушених компоненти и дужи век трајања алата што доводи до нижих трошкова алата.
- Животна средина: Утицај на животну средину током производње је смањен.
Рам од минералног ливења у односу на рам од ливеног гвожђа
Погледајте испод предности нашег новог рама од минералног ливења у односу на раније коришћени рам од ливеног гвожђа:
| Минерално ливење (епоксидни гранит) | Ливено гвожђе | |
| Пригушивање | Високо | Ниско |
| Топлотне перформансе | Ниска топлотна проводљивост и високе спецификације топлоте капацитет | Висока топлотна проводљивост и ниска спецификација топлотног капацитета |
| Уграђени делови | Неограничен дизајн и Једноделни калуп и беспрекорна веза | Потребна машинска обрада |
| Отпорност на корозију | Веома високо | Ниско |
| Еколошки Љубазност | Ниска потрошња енергије | Висока потрошња енергије |
Закључак
Минерално ливење је идеално за конструкције оквира наших ЦНЦ машина. Нуди јасне технолошке, економске и еколошке предности. Технологија минералног ливења пружа одлично пригушивање вибрација, високу хемијску отпорност и значајне термичке предности (термичко ширење слично као код челика). Прикључни елементи, каблови, сензори и мерни системи могу се излити у склоп.
Које су предности обраде гранитног кревета са минералним ливом?
Минерални одливци (вештачки гранит, познат и као бетон од смоле) су широко прихваћени у индустрији машинских алата више од 30 година као конструкциони материјал.
Према статистици, у Европи, једна од сваких 10 машина алатки користи минералне одливке као подлогу. Међутим, коришћење неодговарајућег искуства, непотпуних или нетачних информација може довести до сумње и предрасуда према минералним одливцима. Стога је приликом израде нове опреме потребно анализирати предности и мане минералних одливака и упоредити их са другим материјалима.
Основа грађевинских машина се генерално дели на ливено гвожђе, минерално ливење (полимерни и/или реактивни бетон од смоле), челик/заварене конструкције (са фугирањем/без фугирања) и природни камен (као што је гранит). Сваки материјал има своје карактеристике и не постоји савршен конструкциони материјал. Само испитивањем предности и мана материјала у складу са специфичним структурним захтевима, може се одабрати идеалан конструкциони материјал.
Две важне функције конструкционих материјала - гарантују геометрију, положај и апсорпцију енергије компоненти, респективно постављају захтеве за перформансе (статичке, динамичке и термичке перформансе), функционалне/структурне захтеве (тачност, тежина, дебљина зида, лакоћа вођица) за уградњу материјала, систем циркулације медија, логистику) и захтеве за трошкове (цена, количина, доступност, карактеристике система).
I. Захтеви за перформансе конструкционих материјала
1. Статичке карактеристике
Критеријум за мерење статичких својстава основе је обично крутост материјала — минимална деформација под оптерећењем, а не висока чврстоћа. За статичку еластичну деформацију, минерални одливци се могу сматрати изотропним хомогеним материјалима који поштују Хуков закон.
Густина и модул еластичности минералних одливака су респективно 1/3 оних код ливеног гвожђа. Пошто минерални одливци и ливено гвожђе имају исту специфичну крутост, под истом тежином, крутост гвоздених одливака и минералних одливака је иста без узимања у обзир утицаја облика. У многим случајевима, пројектована дебљина зида минералних одливака је обично 3 пута већа од дебљине зида гвоздених одливака, и овај дизајн неће изазвати никакве проблеме у погледу механичких својстава производа или одливака. Минерални одливци су погодни за рад у статичким окружењима која носе притисак (нпр. кревети, носачи, стубови) и нису погодни као танкозидни и/или мали оквири (нпр. столови, палете, мењачи алата, колица, носачи вретена). Тежина конструкционих делова је обично ограничена опремом произвођача минералних одливака, а производи од минералних одливака изнад 15 тона су генерално ретки.
2. Динамичке карактеристике
Што је већа брзина ротације и/или убрзање вратила, то су динамичке перформансе машине важније. Брзо позиционирање, брза замена алата и брзо померање континуирано појачавају механичку резонанцу и динамичко побуђивање структурних делова машине. Поред димензионалног дизајна компоненте, на отклон, расподелу масе и динамичку крутост компоненте у великој мери утичу и својства пригушења материјала.
Употреба минералних одливака нуди добро решење за ове проблеме. Пошто апсорбује вибрације 10 пута боље од традиционалног ливеног гвожђа, може значајно смањити амплитуду и природну фреквенцију.
У машинским операцијама као што је машинска обрада, може се постићи већа прецизност, бољи квалитет површине и дужи век трајања алата. Истовремено, у погледу утицаја буке, минерални одливци су се такође добро показали кроз поређење и верификацију база, одливака за пренос и додатне опреме од различитих материјала за велике моторе и центрифуге. Према анализи звука удара, минерални одливци могу постићи локално смањење нивоа звучног притиска од 20%.
3. Термичка својства
Стручњаци процењују да је око 80% одступања машинских алата узроковано термичким ефектима. Прекиди процеса као што су унутрашњи или спољашњи извори топлоте, претходно загревање, промена радних комада итд. су сви узроци термичке деформације. Да би се могао одабрати најбољи материјал, потребно је разјаснити захтеве за материјал. Висока специфична топлота и ниска топлотна проводљивост омогућавају минералним одливцима добру термичку инерцију на пролазне температурне утицаје (као што је промена радних комада) и флуктуације температуре околине. Ако је потребно брзо претходно загревање, као што је метални кревет, или је температура кревета забрањена, уређаји за грејање или хлађење могу се директно улити у минерални одливак како би се контролисала температура. Коришћење ове врсте уређаја за компензацију температуре може смањити деформацију узроковану утицајем температуре, што помаже у побољшању тачности уз разумну цену.
II. Функционални и структурни захтеви
Интегритет је карактеристика која разликује минералне одливке од других материјала. Максимална температура ливења минералних одливака је 45°C, а заједно са високопрецизним калупима и алатима, делови и минерални одливци могу се лити заједно.
Напредне технике поновног ливења могу се користити и на бланцима за минералне одливке, што резултира прецизном монтажом и површинама шина које не захтевају машинску обраду. Као и други основни материјали, минерални одливци подлежу специфичним правилима структурног пројектовања. Дебљина зида, носећи прибор, уметци ребара, методе утовара и истовара се донекле разликују од осталих материјала и потребно их је унапред узети у обзир током пројектовања.
III. Захтеви за трошкове
Иако је важно размотрити са техничке тачке гледишта, исплативост све више показује свој значај. Коришћење минералних одливака омогућава инжењерима да значајно уштеде трошкове производње и рада. Поред уштеде на трошковима обраде, ливење, завршна монтажа и повећање трошкова логистике (складиштење и транспорт) се сходно томе смањују. Узимајући у обзир висок ниво функције минералних одливака, требало би их посматрати као цео пројекат. У ствари, разумније је направити поређење цена када је основа инсталирана или претходно инсталирана. Релативно висок почетни трошак је трошак калупа за минерално ливење и алата, али овај трошак се може разблажити дугорочном употребом (500-1000 комада/челични калуп), а годишња потрошња је око 10-15 комада.
IV. Обим употребе
Као конструкциони материјал, минерални одливци стално замењују традиционалне конструкционе материјале, а кључ његовог брзог развоја лежи у минералном ливењу, калупима и стабилним структурама везивања. Тренутно се минерални одливци широко користе у многим областима машинских алата, као што су брусилице и брза обрада. Произвођачи брусилица били су пионири у сектору машинских алата користећи минералне одливке за машинске кревете. На пример, светски познате компаније као што су ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude итд. су увек имале користи од пригушења, термичке инерције и интегритета минералних одливака како би постигле високу прецизност и одличан квалитет површине у процесу брушења.
Са стално растућим динамичким оптерећењима, минералне одливке све више фаворизују водеће светске компаније у области брусилица алата. Лежиште минералних одливака има одличну крутост и може добро елиминисати силу изазвану убрзањем линеарног мотора. Истовремено, органска комбинација добрих перформанси апсорпције вибрација и линеарног мотора може значајно побољшати квалитет површине радног предмета и век трајања брусног точка.
Што се тиче једног дела, дужина унутар 10000 мм је лака за нас.
Која је минимална дебљина зида?
Генерално, минимална дебљина профила основе машине треба да буде најмање 60 мм. Тањи профили (нпр. дебљине 10 мм) могу се лити са финим агрегатима величине и формулација.
Стопа скупљања након ливења је око 0,1-0,3 мм на 1000 мм. Када су потребни прецизнији механички делови за ливење минерала, толеранције се могу постићи секундарним ЦНЦ брушењем, ручним преклапањем или другим процесима обраде.
Наш материјал за ливење минерала је природни црни гранит Ђинан. Већина компанија бира само обичан природни гранит или обичан камен за изградњу.
· Сировине: са јединственим честицама црног гранита из Ђинана (такође названог гранит „ЂинанЋинг“) као агрегатом, који је светски познат по високој чврстоћи, високој крутости и високој отпорности на хабање;
· Формула: са јединственим ојачаним епоксидним смолама и адитивима, различитим компонентама које користе различите формулације како би се осигурале оптималне свеобухватне перформансе;
· Механичка својства: апсорпција вибрација је око 10 пута већа од ливеног гвожђа, добра статичка и динамичка својства;
· Физичка својства: густина је око 1/3 густине ливеног гвожђа, већа својства термичке баријере од метала, није хигроскопно, добра термичка стабилност;
· Хемијска својства: већа отпорност на корозију од метала, еколошки прихватљиво;
· Димензионална тачност: линеарна контракција након ливења је око 0,1-0,3㎜/м, изузетно висока тачност облика и контра у свим равнима;
· Структурни интегритет: може се лити веома сложена структура, док употреба природног гранита обично захтева склапање, спајање и лепљење;
· Спора термичка реакција: реагује на краткорочне температурне промене много спорије и много мање;
· Уграђени уметци: причвршћивачи, цеви, каблови и коморе могу се уградити у конструкцију, материјали за уметке укључују метал, камен, керамику и пластику итд.