O granito epoxi, tamén coñecido como granito sintético, é unha mestura de epoxi e granito que se usa habitualmente como material alternativo para as bases de máquinas ferramenta.O granito epoxi emprégase en lugar do ferro fundido e o aceiro para unha mellor amortiguación das vibracións, unha maior vida útil da ferramenta e un menor custo de montaxe.
Base de máquina-ferramenta
As máquinas-ferramentas e outras máquinas de alta precisión dependen da alta rixidez, estabilidade a longo prazo e excelentes características de amortiguamento do material base para o seu rendemento estático e dinámico.Os materiais máis utilizados para estas estruturas son o ferro fundido, as fabricación de aceiro soldado e o granito natural.Debido á falta de estabilidade a longo prazo e ás propiedades de amortiguamento moi pobres, as estruturas fabricadas en aceiro úsanse raramente onde se require alta precisión.O ferro fundido de boa calidade, aliviado e recocido dará estabilidade dimensional á estrutura e pódese fundir en formas complexas, pero necesita un proceso de mecanizado caro para formar superficies de precisión despois da fundición.
O granito natural de boa calidade é cada vez máis difícil de atopar, pero ten unha maior capacidade de amortiguamento que o ferro fundido.De novo, como ocorre coa fundición, o mecanizado do granito natural é laborioso e caro.
As fundicións de granito de precisión prodúcense mesturando áridos de granito (que se trituran, lavan e secan) cun sistema de resina epoxi a temperatura ambiente (é dicir, proceso de curado en frío).O recheo de agregado de cuarzo tamén se pode usar na composición.A compactación vibratoria durante o proceso de moldeo empaqueta firmemente o agregado.
As insercións roscadas, as placas de aceiro e os tubos de refrixeración pódense fundir durante o proceso de fundición.Para acadar un grao aínda maior de versatilidade, os carrís lineais, as guías deslizantes e os soportes do motor pódense replicar ou colocar con lechada, eliminando así a necesidade de calquera mecanizado posterior á fundición.O acabado superficial da fundición é tan bo como a superficie do molde.
Vantaxes e inconvenientes
As vantaxes inclúen:
■ Amortecemento de vibracións.
■ Flexibilidade: na base de polímero pódense integrar formas lineais personalizadas, tanques de fluído hidráulico, insercións roscadas, fluído de corte e tubos de condución.
■ A inclusión de insertos, etc. permite un mecanizado moi reducido da fundición acabada.
■ O tempo de montaxe redúcese ao incorporar varios compoñentes nunha soa fundición.
■ Non require un grosor de parede uniforme, o que permite unha maior flexibilidade de deseño da súa base.
■ Resistencia química aos disolventes, ácidos, álcalis e fluídos de corte máis comúns.
■ Non require pintura.
■O composto ten unha densidade aproximadamente a mesma que o aluminio (pero as pezas son máis grosas para acadar unha resistencia equivalente).
■ O proceso de fundición de formigón de polímero composto utiliza moita menos enerxía que as fundicións metálicas.As resinas de fundición de polímero usan moi pouca enerxía para producir e o proceso de fundición realízase a temperatura ambiente.
O material de granito epoxi ten un factor de amortiguamento 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 de aceiro.Non se ve afectado polos refrixerantes, ten unha excelente estabilidade a longo prazo, unha estabilidade térmica mellorada, unha elevada rixidez torsional e dinámica, unha excelente absorción de ruído e esforzos internos insignificantes.
As desvantaxes inclúen a baixa resistencia en seccións finas (menos de 1 polgada (25 mm)), a baixa resistencia á tracción e a baixa resistencia aos choques.
Unha introdución aos cadros de fundición mineral
A fundición de mineral é un dos materiais de construción máis eficientes e modernos.Os fabricantes de máquinas de precisión estiveron entre os pioneiros no uso da fundición mineral.Hoxe, o seu uso en fresadoras CNC, perforadoras, rectificadoras e máquinas de descarga eléctrica está en aumento, e as vantaxes non se limitan ás máquinas de alta velocidade.
A fundición mineral, tamén coñecida como material de granito epoxi, está composta por recheos minerais como grava, area de cuarzo, fariña glacial e aglutinantes.O material mestúrase segundo especificacións precisas e bótase en frío nos moldes.Unha base sólida é a base do éxito!
As máquinas ferramenta de última xeración deben funcionar cada vez máis rápido e ofrecer máis precisión que nunca.Non obstante, as altas velocidades de desprazamento e o mecanizado pesado producen vibracións non desexadas do cadro da máquina.Estas vibracións terán efectos negativos sobre a superficie da peza e acurtan a vida útil da ferramenta.Os cadros de fundición mineral reducen rapidamente as vibracións: unhas 6 veces máis rápido que os cadros de fundición e 10 veces máis rápido que os de aceiro.
As máquinas-ferramentas con camas de fundición de minerais, como fresadoras e amoladoras, son significativamente máis precisas e logran unha mellor calidade superficial.Ademais, o desgaste da ferramenta redúcese significativamente e a vida útil prolóngase.
O marco de fundición de mineral composto (granito epoxi) trae varias vantaxes:
- Formación e resistencia: o proceso de fundición mineral proporciona un grao de liberdade excepcional con respecto á forma dos compoñentes.As características específicas do material e do proceso dan como resultado unha resistencia comparativamente alta e un peso significativamente menor.
- Integración da infraestrutura: o proceso de fundición de mineral permite a integración sinxela da estrutura e de compoñentes adicionais como guías, 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 coa fundición mineral: pódense ensamblar varias pezas compoñentes para formar estruturas complexas mediante unións unidas.
- Precisión dimensional económica: en moitos casos, os compoñentes da fundición mineral son fundidos ata as dimensións finais porque practicamente non se produce ningunha contracción durante o endurecemento.Con isto, pódense eliminar máis costosos procesos de acabado.
- Precisión: conséguense superficies de soporte ou de referencia moi precisas mediante operacións de rectificado, conformado ou fresado.Como resultado disto, moitos conceptos de máquina pódense implementar de forma elegante e eficiente.
- Boa estabilidade térmica: a fundición mineral reacciona moi lentamente aos cambios de temperatura porque a condutividade térmica é significativamente menor que os materiais metálicos.Por esta razón, os cambios de temperatura a curto prazo teñen unha influencia significativamente menor na precisión dimensional da máquina-ferramenta.Unha mellor estabilidade térmica do banco da máquina significa que a xeometría xeral da máquina se mantén mellor e, como resultado, se minimizan os erros xeométricos.
- Sen corrosión: os compoñentes de fundición mineral son resistentes aos aceites, refrixerantes e outros líquidos agresivos.
- Maior amortiguamento de vibracións para unha vida útil máis longa das ferramentas: a nosa fundición mineral consegue uns valores de amortiguamento de vibracións ata 10 veces mellores que o aceiro ou o ferro fundido.Grazas a estas características, obtense unha estabilidade dinámica extremadamente elevada da estrutura da máquina.Os beneficios que isto ten para os fabricantes e usuarios de máquinas-ferramenta son claros: mellor calidade do acabado superficial dos compoñentes mecanizados ou rectificados e unha maior vida útil da ferramenta que reduce os custos das ferramentas.
- Medio ambiente: redúcese o impacto ambiental durante a fabricación.
Marco de fundición mineral vs marco de fundición
Vexa a continuación os beneficios do noso novo cadro de fundición mineral e de fundición usado anteriormente:
| Fundición mineral (granito epoxi) | Ferro fundido | |
| Amortecemento | Alto | Baixo |
| Rendemento térmico | Baixa condutividade térmica e alta especificación.calor capacidade | Alta condutividade térmica e especificación baixa.capacidade calorífica |
| Partes integradas | Deseño ilimitado e Molde dunha soa peza e conexión perfecta | Mecanizado necesario |
| Resistencia á corrosión | Extra alto | Baixo |
| Ambiental Amizade | Baixo consumo de enerxía | Alto consumo de enerxía |
Conclusión
A fundición mineral é ideal para as nosas estruturas de cadros de máquinas CNC.Ofrece claras vantaxes tecnolóxicas, económicas e ambientais.A tecnoloxía de fundición mineral proporciona un excelente amortiguamento das vibracións, unha alta resistencia química e importantes vantaxes térmicas (expansión térmica similar á do aceiro).No conxunto pódense verter elementos de conexión, cables, sensores e sistemas de medida.
Cales son os beneficios do centro de mecanizado de cama de granito de fundición mineral?
As fundicións minerais (granito artificial tamén coñecido como formigón de resina) foron amplamente aceptadas na industria da máquina-ferramenta durante máis de 30 anos como material estrutural.
Segundo as estatísticas, en Europa, unha de cada 10 máquinas-ferramentas usa fundición minerais como cama.Non obstante, o uso de experiencia inadecuada, información incompleta ou incorrecta pode levar a sospeitas e prexuízos contra Mineral Castings.Polo tanto, á hora de fabricar novos equipos, é necesario analizar as vantaxes e os inconvenientes 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/soldada (lechada/non lechada) e pedra natural (como o granito).Cada material ten as súas propias características e non existe un material estrutural perfecto.Só examinando as vantaxes e inconvenientes do material segundo os requisitos estruturais específicos, pódese seleccionar o material estrutural ideal.
As dúas funcións importantes dos materiais estruturais: garantir a xeometría, a posición e a absorción de enerxía dos compoñentes, presentan, respectivamente, requisitos de rendemento (rendemento estático, dinámico e térmico), requisitos funcionais/estruturais (precisión, peso, grosor da parede, facilidade dos carrís guía). para instalación de materiais, sistema de circulación de medios, loxística) e requisitos de custo (prezo, cantidade, dispoñibilidade, características do sistema).
I. Requisitos de rendemento dos 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 lugar de alta resistencia.Para a deformación elástica estática, as fundicións minerais poden considerarse materiais isotrópicos homoxéneos que obedecen á lei de Hooke.
A densidade e o módulo elástico das fundicións minerais son respectivamente 1/3 dos da fundición.Dado que as fundicións minerais e as fundicións minerais teñen a mesma rixidez específica, baixo o mesmo peso, a rixidez das fundicións de ferro e as fundicións minerais é a mesma sen ter en conta a influencia da forma.En moitos casos, o grosor da parede do deseño das fundicións minerais adoita ser 3 veces superior ao das fundicións de ferro, e este deseño non causará ningún problema en canto ás propiedades mecánicas do produto ou da fundición.As fundicións minerais son axeitadas para traballar en ambientes estáticos que soportan presión (p. ex. camas, soportes, columnas) e non son adecuadas como bastidores de paredes finas e/ou pequenos (p. ex. mesas, palés, cambiadores de ferramentas, carros, soportes de fusos).O peso das pezas estruturais adoita estar limitado polos equipos dos fabricantes de fundición de minerais, e os produtos de fundición de minerais superiores a 15 toneladas adoitan ser raros.
2. Características dinámicas
Canto maior sexa a velocidade de rotación e/ou aceleración do eixe, máis importante é o rendemento dinámico da máquina.O posicionamento rápido, a substitución rápida de ferramentas e a 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 deflexión, a distribución de masa e a rixidez dinámica do compoñente están moi afectadas polas propiedades de amortiguamento do material.
O uso de fundicións minerais ofrece unha boa solución a estes problemas.Debido a que absorbe as vibracións 10 veces mellor que o ferro fundido tradicional, pode reducir moito a amplitude e a frecuencia natural.
En operacións de mecanizado como o mecanizado, pode aportar unha maior precisión, unha mellor calidade de superficie e unha maior vida útil da ferramenta.Ao mesmo tempo, en canto ao impacto acústico, as fundicións minerais tamén tiveron un bo rendemento mediante a comparación e verificación das bases, fundicións de transmisión e accesorios de diferentes materiais para grandes motores e centrífugas.Segundo a análise do son de impacto, a fundición de mineral pode lograr unha redución local do 20% no nivel de presión sonora.
3. Propiedades térmicas
Os expertos estiman que preto do 80% das desviacións da máquina-ferramenta son causadas por efectos térmicos.As interrupcións do proceso como fontes de calor internas ou externas, prequecemento, cambio de pezas, etc. son todas as causas da deformación térmica.Para poder seleccionar o mellor material, é necesario aclarar os requisitos materiais.A alta calor específica e a baixa condutividade térmica permiten que as fundicións minerais teñan unha boa inercia térmica ante as influencias transitorias da temperatura (como o cambio de pezas) e as flutuacións da temperatura ambiente.Se se require un prequentamento rápido como un leito metálico ou se prohíbe a temperatura do leito, os dispositivos de calefacción ou refrixeración pódense fundir directamente na fundición mineral para controlar a temperatura.O uso deste 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 minerais é de 45 °C e, xunto con moldes e ferramentas de alta precisión, pódense fundir pezas e fundicións minerais.
Tamén se poden empregar técnicas avanzadas de refundición en brancos de fundición de minerais, o que resulta en superficies de montaxe e carril precisos que non requiren mecanizado.Como outros materiais de base, as fundicións minerais están suxeitas a regras específicas de deseño estrutural.O grosor da parede, os accesorios de soporte de carga, as insercións de costela, os métodos de carga e descarga son todos diferentes a outros materiais ata certo punto, e deben ser considerados con antelación durante o deseño.
III.Requisitos de custo
Aínda que é importante considerar desde un punto de vista técnico, a relación custo-eficacia está mostrando cada vez máis a súa importancia.O uso de fundicións minerais permite aos enxeñeiros aforrar custos de produción e operación importantes.Ademais de aforrar en custos de mecanizado, a fundición, a montaxe final e o aumento dos custos loxísticos (almacenamento e transporte) redúcense en consecuencia.Tendo en conta a función de alto nivel das fundicións minerais, debe verse como un proxecto completo.De feito, é máis razoable facer unha comparación de prezos cando a base está instalada ou preinstalada.O custo inicial relativamente alto é o custo dos moldes e ferramentas de fundición mineral, pero este custo pódese diluír no uso a longo prazo (500-1000 pezas/molde 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 para o seu rápido desenvolvemento reside na fundición mineral, os moldes e as estruturas de unión estables.Na actualidade, as fundicións minerais utilízanse amplamente en moitos campos de máquinas-ferramenta, como rectificadoras e mecanizado de alta velocidade.Os fabricantes de rectificadoras foron pioneiros no sector da máquina-ferramenta empregando fundicións minerais para bancos de máquinas.Por exemplo, empresas de renome mundial como ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. sempre se beneficiaron da amortiguación, a inercia térmica e a integridade das fundicións minerais para obter alta precisión e excelente calidade superficial no proceso de moenda. .
Con cargas dinámicas cada vez máis elevadas, as fundicións minerais tamén son cada vez máis favorecidas polas empresas líderes mundiais no campo das rectificadoras de ferramentas.A cama de fundición mineral ten unha excelente rixidez e pode eliminar ben 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 moito a calidade da superficie da peza e a vida útil da moa.
En canto á parte única.Dentro de 10000 mm de lonxitude é fácil para nós.
Cal é o espesor mínimo da parede?
En xeral, o espesor mínimo da sección da base da máquina debe ser de polo menos 60 mm.Seccións máis finas (por exemplo, 10 mm de espesor) pódense fundir con áridos de tamaños finos e formulacións.
A taxa de contracción despois do vertido é de aproximadamente 0,1-0,3 mm por 1000 mm.Cando se precisan pezas mecánicas de fundición de minerais máis precisas, pódense acadar tolerancias mediante o moenda cnc secundaria, o lapeado manual ou outros procesos de mecanizado.
O noso material de fundición mineral é escoller o granito negro Jinan da natureza.A maioría das empresas só elixen o granito de natureza normal ou a pedra normal na construción de edificios.
· Materias primas: coas partículas únicas de granito negro Jinan (tamén chamado granito "JinanQing") como agregado, que é mundialmente famosa pola súa alta resistencia, alta rixidez e alta resistencia ao desgaste;
· Fórmula: coas exclusivas resinas epoxi reforzadas e aditivos, diferentes compoñentes utilizando diferentes formulacións para garantir un rendemento integral óptimo;
· Propiedades mecánicas: a absorción de vibracións é de aproximadamente 10 veces a do ferro fundido, boas propiedades estáticas e dinámicas;
· Propiedades físicas: a densidade é de aproximadamente 1/3 do ferro fundido, propiedades de barreira térmica máis altas que os metais, non higroscópicas, boa estabilidade térmica;
· Propiedades químicas: maior resistencia á corrosión que os metais, ecolóxico;
· Precisión dimensional: a contracción lineal despois da fundición é de aproximadamente 0,1-0,3㎜/m, forma extremadamente alta e precisión de contador en todos os planos;
· Integridade estrutural: pódese fundir unha estrutura moi complexa, mentres que o uso de granito natural adoita requirir montaxe, empalme e unión;
· Reacción térmica lenta: reacciona aos cambios de temperatura a curto prazo é moito máis lenta e moito menos;
· Insercións incrustadas: pódense incorporar elementos de fixación, tubos, cables e cámaras na estrutura, insertos materiais como metal, pedra, cerámica e plástico, etc.