O granito epoxi, tamén coñecido como granito sintético, é unha mestura de epoxi e granito usado habitualmente como material alternativo para bases de máquinas -ferramenta. O granito epoxi úsase en lugar de ferro fundido e aceiro para un mellor amortecemento de vibracións, unha vida das ferramentas máis longa e un menor custo de montaxe.
Base de máquinas -ferramenta
As máquinas-ferramentas e outras máquinas de alta precisión dependen dunha alta rixidez, estabilidade a longo prazo e excelentes características de amortecemento do material base para o seu rendemento estático e dinámico. Os materiais máis empregados para estas estruturas son o ferro fundido, as fabricacións de aceiro soldado e o granito natural. Debido á falta de estabilidade a longo prazo e ás propiedades de amortecemento moi pobres, as estruturas fabricadas de aceiro raramente se usan onde se necesita unha alta precisión. O ferro fundido de boa calidade que está aliviado do estrés e recocido dará a estabilidade dimensional da estrutura e pode ser lanzado en formas complexas, pero necesita un caro proceso de mecanizado para formar superficies de precisión despois do fundido.
O granito natural de boa calidade é cada vez máis difícil de atopar, pero ten unha maior capacidade de amortecemento que o ferro fundido. De novo, do mesmo xeito que co ferro fundido, o mecanizado do granito natural é intensivo en traballo e caro.
As fundicións de granito de precisión prodúcense mesturando agregados de granito (que son esmagados, lavados e secos) cun sistema de resina epoxi a temperatura ambiente (é dicir, proceso de curado en frío). O recheo agregado de cuarzo tamén se pode usar na composición. A compactación vibratoria durante o proceso de moldura embala de forma estreita o agregado.
Pódense repartir insercións roscadas, placas de aceiro e tubaxes de refrixeración durante o proceso de fundición. Para conseguir un grao de versatilidade aínda maior, pódense replicar ou replicar ou enredar os carrís lineais, as vías de diapositivas do chan e os soportes do motor, eliminando a necesidade de mecanizado post-fundido. O acabado superficial do fundido é tan bo como a superficie do molde.
Vantaxes e desvantaxes
As vantaxes inclúen:
■ amortecemento de vibracións.
■ Flexibilidade: formas lineais personalizadas, tanques de fluído hidráulico, insercións roscadas, fluído de corte e canalización de condutos poden integrarse na base do polímero.
■ A inclusión de insercións, etc. permite un mecanizado moi reducido do fundido acabado.
■ O tempo de montaxe redúcese incorporando múltiples compoñentes a un casting.
■ Non require un grosor de parede uniforme, permitindo unha maior flexibilidade do deseño da súa base.
■ Resistencia química aos disolventes, ácidos, álcalis e aos fluídos de corte.
■ Non require pintura.
■ Composite ten unha densidade aproximadamente o mesmo que o aluminio (pero as pezas son máis grosas para conseguir unha forza equivalente).
■ O proceso de fundición de formigón de polímero composto usa moita menos enerxía que as fundicións metálicas. As resinas fundidas do polímero usan moi pouca enerxía para producir e o proceso de fundición faise a temperatura ambiente.
O material de granito epoxi ten un factor de amortecemento interno ata dez veces mellor que o ferro fundido, ata tres veces mellor que o granito natural e ata trinta veces mellor que a estrutura fabricada de aceiro. Non se ve afectado polos refrixerantes, ten unha excelente estabilidade a longo prazo, unha mellor estabilidade térmica, alta rixidez torsional e dinámica, unha excelente absorción de ruído e tensións internas insignificantes.
As desvantaxes inclúen baixa resistencia en seccións finas (menos de 1 pulgada (25 mm)), baixa resistencia á tracción e baixa resistencia ao choque.
Unha introdución aos cadros de fundición de minerais
O casting mineral é un dos materiais de construción modernos máis eficientes. Os fabricantes de máquinas de precisión estiveron entre os pioneiros no uso de fundición de minerais. Hoxe, o seu uso con respecto ás frescas de CNC, prensas de perforación, amoladora e máquinas de descarga eléctrica está en aumento e as vantaxes non se limitan a máquinas de alta velocidade.
O casting mineral, tamén coñecido como material de granito epoxi, compón de recheos minerais como grava, area de cuarzo, comida glacial e ligantes. O material mestúrase segundo as especificacións precisas e verten frío nos moldes. Unha base sólida é a base para o éxito.
As máquinas-ferramentas de última xeración deben funcionar máis e máis rápido e proporcionar máis precisión que nunca. Non obstante, as altas velocidades de viaxe e o mecanizado de resistencia producen vibracións non desexadas do marco da máquina. Estas vibracións terán efectos negativos na superficie da parte e acurtan a vida das ferramentas. Os cadros de fundición de minerais reducen rapidamente as vibracións: aproximadamente 6 veces máis rápido que os cadros de ferro fundido e 10 veces máis rápido que os marcos de aceiro.
As máquinas -ferramentas con camas de fundición de minerais, como máquinas de fresado e moedor, son significativamente máis precisas e conseguen unha mellor calidade superficial. Ademais, o desgaste das ferramentas redúcese significativamente e a vida útil esténdese.
O cadro de reparto de minerais compostos (granito epoxi) trae varias vantaxes ::
- Formación e forza: o proceso de fundición de minerais proporciona un grao excepcional de liberdade con respecto á forma dos compoñentes. As características específicas do material e do proceso resultan nunha resistencia relativamente alta e un peso significativamente menor.
- Integración da infraestrutura: o proceso de fundición de minerais permite a simple integración da estrutura e compoñentes adicionais como as vías guía, insercións roscadas e conexións para servizos, durante o proceso de fundición real.
- A fabricación de estruturas de máquinas complexas: o que sería inconcibible cos procesos convencionais faise posible co casting mineral: pódense montar varias partes compoñentes para formar estruturas complexas mediante articulacións unidas.
- Precisión de dimensións económicas: en moitos casos os compoñentes do reparto mineral son lanzados ás dimensións finais porque practicamente non se produce unha contracción durante o endurecemento. Con isto, pódense eliminar máis procesos de acabado caros.
- Precisión: conséguense referencia ou superficies de apoio altamente precisas mediante operacións de moenda, formación ou fresado. Como resultado disto, moitos conceptos da máquina pódense implementar de forma elegante e eficiente.
- Boa estabilidade térmica: o casting mineral reacciona moi lentamente aos cambios de temperatura porque a condutividade térmica é significativamente inferior aos materiais metálicos. Por este motivo, os cambios de temperatura a curto prazo teñen unha influencia significativamente menos na precisión dimensional da máquina-ferramenta. Unha mellor estabilidade térmica dunha cama da máquina significa que a xeometría global da máquina está mellor mantida e, como resultado, minimízanse erros xeométricos.
- Sen corrosión: os compoñentes de fundición mineral son resistentes a aceites, refrixerantes e outros líquidos agresivos.
- Maior amortecemento de vibracións para vidas de servizo de ferramentas máis longas: o noso casting mineral consegue ata 10 veces mellores valores de amortiguación de vibracións que o aceiro ou o ferro fundido. Grazas a estas características, obtense unha estabilidade dinámica extremadamente alta da estrutura da máquina. Os beneficios que ten isto para os construtores e usuarios de máquinas -ferramentas son claros: mellor calidade do acabado superficial dos compoñentes mecanizados ou terrestres e unha vida de ferramentas máis longa que leva a menores custos de ferramentas.
- Medio Ambiente: redúcese o impacto ambiental durante a fabricación.
Marco de fundición mineral vs marco fundido
Vexa a continuación os beneficios do noso novo casting mineral vs marco de ferro fundido usado anteriormente:
| Casting mineral (granito epoxi) | Ferro fundido | |
| Amortecemento | Alto | Baixo |
| Rendemento de calor | Condutividade de calor baixo e alta especificación. calor Capacidade | Alta condutividade de calor e Especificación baixa. Capacidade de calor |
| Pezas incrustadas | Deseño ilimitado e Molde dunha soa peza e conexión sen problemas | Mecanizado necesario |
| Resistencia á corrosión | Extra alto | Baixo |
| Ambiental Amabilidade | Baixo consumo de enerxía | Alto consumo de enerxía |
Conclusión
O casting mineral é ideal para as nosas estruturas de marco da máquina CNC. Ofrece claras vantaxes tecnolóxicas, económicas e ambientais. A tecnoloxía de fundición de minerais proporciona unha excelente amortiguación de vibracións, alta resistencia química e importantes vantaxes térmicas (expansión térmica similar á do aceiro). Os elementos de conexión, cables, sensores e sistemas de medición pódense verter na montaxe.
Cales son os beneficios do centro de mecanizado de cama de granito de fundición de minerais?
As castings minerais (formigón de resina de granito creado polo home) son amplamente aceptadas na industria das máquinas-ferramenta durante máis de 30 anos como material estrutural.
Segundo as estatísticas, en Europa, unha de cada 10 máquinas -ferramentas usa as fundicións de minerais como a cama. Non obstante, o uso de experiencia inadecuada, información incompleta ou incorrecta pode levar a sospeita e prexuízo contra as fundicións minerais. Polo tanto, ao facer novos equipos, é necesario analizar as vantaxes e os desvantaxes das fundicións minerais e comparalas con outros materiais.
A base da maquinaria de construción divídese xeralmente en fundición, fundición mineral (polímero e/ou formigón de resina reactiva), estrutura de aceiro/soldado (agrupación/non agrupación) e pedra natural (como o granito). Cada material ten as súas propias características e non hai material estrutural perfecto. Só examinando as vantaxes e desvantaxes do material segundo os requisitos estruturais específicos, pódese seleccionar o material estrutural ideal.
As dúas funcións importantes dos materiais estruturais: garanten a xeometría, a posición e a absorción enerxética de compoñentes, respectivamente, presentan os requisitos de rendemento (rendemento estático, dinámico e térmico), requisitos funcionais/estruturais (precisión, peso, grosor da parede, facilidade de randils) para instalación de materiais, sistema de circulación de materiais. Sistema de circulación de medios.
I. Requisitos de rendemento para materiais estruturais
1. Características estáticas
O criterio para medir as propiedades estáticas dunha base adoita ser a rixidez do material: deformación mínima baixo carga, en vez de alta resistencia. Para a deformación elástica estática, pódense pensar as fundicións minerais como materiais homoxéneos isotrópicos obedecendo á lei de Hooke.
A densidade e o módulo elástico das fundicións minerais son respectivamente 1/3 dos de ferro fundido. Dado que as fundicións minerais e os ferros de fundición teñen a mesma rixidez específica, baixo o mesmo peso, a rixidez das fundicións de ferro e as fundicións minerais é a mesma sen considerar a influencia da forma. En moitos casos, o grosor da parede de deseño das fundicións de minerais adoita ser 3 veces o dos fundidos de ferro, e este deseño non causará problemas en termos de propiedades mecánicas do produto ou fundición. As fundicións minerais son adecuadas para traballar en ambientes estáticos que transportan presión (por exemplo, camas, soportes, columnas) e non son adecuadas como marcos de paredes finas e/ou pequenas (por exemplo, táboas, palés, cambiadores de ferramentas, carruaxes, soportes de fuso). O peso das pezas estruturais normalmente está limitado polo equipo dos fabricantes de fundición de minerais, e os produtos de fundición de minerais por encima das 15 toneladas son xeralmente raros.
2. Características dinámicas
Canto maior sexa a velocidade de rotación e/ou a aceleración do eixe, máis importante é o rendemento dinámico da máquina. Posicionamento rápido, substitución rápida de ferramentas e alimentación de alta velocidade reforzan continuamente a resonancia mecánica e a excitación dinámica das pezas estruturais da máquina. Ademais do deseño dimensional do compoñente, a desviación, a distribución de masa e a rixidez dinámica do compoñente están moi afectadas polas propiedades de amortecemento do material.
O uso de castings minerais ofrece unha boa solución a estes problemas. Debido a que absorbe as vibracións 10 veces mellor que o ferro fundido tradicional, pode reducir enormemente a amplitude e a frecuencia natural.
En operacións de mecanizado como o mecanizado, pode traer maior precisión, mellor calidade superficial e unha vida de ferramentas máis longa. Ao mesmo tempo, en termos de impacto no ruído, as fundicións de minerais tamén funcionaron ben mediante a comparación e verificación das bases, fundicións de transmisión e accesorios de diferentes materiais para motores e centrifugas grandes. Segundo a análise de son de impacto, o fundido mineral pode conseguir unha redución local do 20% no nivel de presión sonora.
3. Propiedades térmicas
Os expertos estiman que preto do 80% das desviacións de máquinas -ferramentas son causadas por efectos térmicos. As interrupcións do proceso como as fontes de calor internas ou externas, o precalentamento, o cambio de pezas, etc. son causas de deformación térmica. Para poder seleccionar o mellor material, é necesario aclarar os requisitos do material. A alta calor específica e a baixa condutividade térmica permiten que as fundicións minerais teñan unha boa inercia térmica para influencias de temperatura transitoria (como cambiar pezas de traballo) e flutuacións de temperatura ambiente. Se se necesita un precalentamento rápido como unha cama metálica ou a temperatura da cama está prohibida, os dispositivos de calefacción ou refrixeración poden ser lanzados directamente no fundido mineral para controlar a temperatura. Usar este tipo de dispositivo de compensación de temperatura pode reducir a deformación causada pola influencia da temperatura, o que axuda a mellorar a precisión a un custo razoable.
II. Requisitos funcionais e estruturais
A integridade é unha característica distintiva que distingue as fundicións minerais doutros materiais. A temperatura máxima de fundición para as fundicións de minerais é de 45 ° C, e xunto con moldes de alta precisión e ferramentas, pezas e fundicións de minerais pódense xuntar.
Tamén se poden usar técnicas avanzadas de reparto de reparto en brancos de fundición de minerais, obtendo superficies de montaxe e ferrocarril precisas que non precisan mecanizado. Do mesmo xeito que outros materiais base, as fundicións minerais están suxeitas a regras específicas de deseño estrutural. O grosor da parede, os accesorios que soportan a carga, as insercións de costelas, os métodos de carga e descarga son diferentes doutros materiais ata certo punto, e deben considerarse con antelación durante o deseño.
Iii. Requisitos de custos
Aínda que é importante considerar desde o punto de vista técnico, a rentabilidade está a mostrar cada vez máis a súa importancia. Usar castings minerais permite aos enxeñeiros aforrar importantes custos de produción e operación. Ademais de aforrar custos de mecanizado, fundición, montaxe final e aumento dos custos loxísticos (almacenamento e transporte) redúcense en consecuencia. Tendo en conta a función de alto nivel das fundicións de minerais, debe verse como un proxecto enteiro. De feito, é máis razoable facer unha comparación de prezos cando a base está instalada ou preinstalada. O custo inicial relativamente elevado é o custo dos moldes de fundición de minerais e a ferramenta, pero este custo pódese diluír en uso a longo prazo (500-1000 pezas/moldes de aceiro), e o consumo anual é de aproximadamente 10-15 pezas.
Iv. Ámbito de uso
Como material estrutural, as fundicións minerais están a substituír constantemente os materiais estruturais tradicionais e a clave do seu rápido desenvolvemento reside en fundición mineral, moldes e estruturas de unión estables. Na actualidade, as fundicións minerais foron moi utilizadas en moitos campos de máquinas-ferramenta como máquinas de moer e mecanizado de alta velocidade. Os fabricantes de máquinas de moer foron pioneiros no sector das máquinas -ferramenta usando fundición de minerais para camas de máquinas. Por exemplo, compañías de renome mundial como Aba Z & B, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. sempre se beneficiaron do amortecemento, inercia térmica e integridade de castings minerais para obter unha alta precisión e unha excelente calidade superficial no proceso de moenda.
Con cargas dinámicas cada vez maiores, as castings minerais tamén son cada vez máis favorecidas por empresas líderes mundiais no campo das amoladoras de ferramentas. A cama de fundición mineral ten unha excelente rixidez e pode eliminar a forza causada pola aceleración do motor lineal. Ao mesmo tempo, a combinación orgánica de bo rendemento de absorción de vibracións e motor lineal pode mellorar enormemente a calidade superficial da peza e a vida útil da roda de moenda.
En canto á única parte. Dentro de 10000 mm de lonxitude é fácil para nós.
Cal é o grosor mínimo da parede?
En xeral, o grosor da sección mínima da base da máquina debe ser de polo menos 60 mm. As seccións máis finas (por exemplo, 10 mm de grosor) pódense lanzar con tamaños e formulacións agregadas finas.
A taxa de encollemento despois do vertido é de aproximadamente 0,1-0,3 mm por 1000 mm. Cando se necesitan pezas mecánicas de fundición mineral máis precisas, pódense conseguir tolerancias mediante moenda secundaria CNC, solapamento de man ou outros procesos de mecanizado.
O noso material de fundición mineral está a escoller a natureza Jinan Black Granite. A maioría das empresas só elixen o granito normal da natureza ou a pedra normal na construción de edificios.
· Materias primas: coas partículas de granito de granito negro Jinan (tamén chamadas "Jinanqing" de granito) como agregado, que é famoso mundialmente por alta resistencia, alta rixidez e alta resistencia ao desgaste;
· Fórmula: coas resinas e aditivos epoxi reforzados únicos, compoñentes diferentes empregando diferentes formulacións para garantir un rendemento integral óptimo;
· Propiedades mecánicas: a absorción de vibracións é aproximadamente 10 veces a do ferro fundido, boas propiedades estáticas e dinámicas;
· Propiedades físicas: a densidade é de aproximadamente 1/3 do ferro fundido, máis altas propiedades de barreira térmica que os metais, non higroscópicos, boa estabilidade térmica;
· Propiedades químicas: maior resistencia á corrosión que os metais, amigables ambientais;
· Precisión dimensional: a contracción lineal despois do casting é de aproximadamente 0,1-0,3㎜/m, forma extremadamente alta e precisión contraria en todos os planos;
· Integridade estrutural: pódese lanzar unha estrutura moi complexa, mentres que o uso de granito natural normalmente require montar, empalme e unión;
· Reacción térmica lenta: reacciona aos cambios de temperatura a curto prazo é moito máis lento e moito menos;
· Insertos incorporados: pódense incluír na estrutura, insire materiais incluíndo metal, pedra, cerámica e plástico, etc.