Epoksidni granit, također poznat kao sintetički granit, je mješavina epoksidne smole i granita koja se obično koristi kao alternativni materijal za baze alatnih mašina. Epoksidni granit se koristi umjesto lijevanog željeza i čelika radi boljeg prigušenja vibracija, dužeg vijeka trajanja alata i nižih troškova montaže.
Baza alatnih mašina
Alatni strojevi i druge visokoprecizne mašine oslanjaju se na visoku krutost, dugoročnu stabilnost i odlične karakteristike prigušenja osnovnog materijala za svoje statičke i dinamičke performanse. Najčešće korišteni materijali za ove konstrukcije su liveno željezo, zavarene čelične konstrukcije i prirodni granit. Zbog nedostatka dugoročne stabilnosti i vrlo loših svojstava prigušenja, čelične konstrukcije se rijetko koriste tamo gdje je potrebna visoka preciznost. Kvalitetno liveno željezo koje je oslobođeno napona i žareno dat će konstrukciji dimenzionalnu stabilnost i može se lijevati u složene oblike, ali je potreban skup proces obrade za formiranje preciznih površina nakon livenja.
Prirodni granit dobrog kvaliteta sve je teže pronaći, ali ima veći kapacitet prigušenja od lijevanog željeza. Opet, kao i kod lijevanog željeza, obrada prirodnog granita je radno intenzivna i skupa.
Precizni granitni odljevci proizvode se miješanjem granitnih agregata (koji se drobe, peru i suše) sa sistemom epoksidne smole na sobnoj temperaturi (tj. procesom hladnog stvrdnjavanja). U sastavu se može koristiti i kvarcni agregat kao punilo. Vibracijsko zbijanje tokom procesa oblikovanja čvrsto zbija agregat zajedno.
Navojni umetci, čelične ploče i cijevi za rashladnu tekućinu mogu se ulijevati tokom procesa lijevanja. Da bi se postigao još veći stepen svestranosti, linearne šine, brušene klizne vodilice i nosači motora mogu se replicirati ili uliti cementnim malterom, čime se eliminira potreba za bilo kakvom strojnom obradom nakon livenja. Površinska obrada odlivka je jednako dobra kao i površina kalupa.
Prednosti i nedostaci
Prednosti uključuju:
■ Prigušivanje vibracija.
■ Fleksibilnost: prilagođeni linearni putevi, spremnici hidraulične tekućine, navojni umetci, tekućina za rezanje i cijevi mogu se integrirati u polimernu bazu.
■ Uključivanje umetaka itd. omogućava znatno smanjenje obrade gotovog odlivka.
■ Vrijeme montaže se smanjuje ugradnjom više komponenti u jedan odlivak.
■ Ne zahtijeva ujednačenu debljinu zida, što omogućava veću fleksibilnost dizajna vaše baze.
■ Hemijska otpornost na većinu uobičajenih rastvarača, kiselina, alkalija i tečnosti za rezanje.
■ Ne zahtijeva farbanje.
■Kompozit ima gustoću približno istu kao aluminij (ali su komadi deblji kako bi se postigla ekvivalentna čvrstoća).
■ Proces livenja kompozitnog polimernog betona troši mnogo manje energije nego metalni odlivci. Lijevane polimerne smole troše vrlo malo energije za proizvodnju, a proces livenja se odvija na sobnoj temperaturi.
Epoksidni granitni materijal ima faktor unutrašnjeg prigušenja do deset puta bolji od lijevanog željeza, do tri puta bolji od prirodnog granita i do trideset puta bolji od čeličnih konstrukcija. Otporan je na rashladne tekućine, ima odličnu dugoročnu stabilnost, poboljšanu termičku stabilnost, visoku torzijsku i dinamičku krutost, odličnu apsorpciju buke i zanemarive unutrašnje napone.
Nedostaci uključuju nisku čvrstoću tankih presjeka (manje od 25 mm), nisku zateznu čvrstoću i nisku otpornost na udarce.
Uvod u okvire za livenje minerala
Mineralno livenje je jedan od najefikasnijih, modernih građevinskih materijala. Proizvođači preciznih mašina bili su među pionirima u upotrebi mineralnog livenja. Danas je njegova upotreba u vezi sa CNC glodalicama, bušilicama, brusilicama i elektroerozivnim mašinama u porastu, a prednosti nisu ograničene samo na mašine velike brzine.
Mineralni odljevak, također poznat kao epoksidni granitni materijal, sastoji se od mineralnih punila poput šljunka, kvarcnog pijeska, glacijalnog brašna i veziva. Materijal se miješa prema preciznim specifikacijama i hladan se izlijeva u kalupe. Čvrsta podloga je osnova uspjeha!
Najsavremeniji alatni strojevi moraju raditi sve brže i brže i pružati veću preciznost nego ikad prije. Međutim, velike brzine kretanja i teška obrada proizvode neželjene vibracije okvira stroja. Ove vibracije će imati negativne učinke na površinu obratka i skraćuju vijek trajanja alata. Okviri od mineralnog lijeva brzo smanjuju vibracije - oko 6 puta brže od okvira od lijevanog željeza i 10 puta brže od čeličnih okvira.
Alatni strojevi s mineralnim lijevanjem, poput glodalica i brusilica, znatno su precizniji i postižu bolji kvalitet površine. Osim toga, trošenje alata je značajno smanjeno, a vijek trajanja produžen.
Okvir od kompozitnog minerala (epoksidnog granita) donosi nekoliko prednosti:
- Oblikovanje i čvrstoća: Proces lijevanja minerala pruža izuzetan stepen slobode u pogledu oblika komponenti. Specifične karakteristike materijala i procesa rezultiraju relativno visokom čvrstoćom i znatno manjom težinom.
- Integracija infrastrukture: Proces livenja minerala omogućava jednostavnu integraciju strukture i dodatnih komponenti kao što su vodilice, navojni umetci i priključci za instalacije, tokom samog procesa livenja.
- Proizvodnja složenih mašinskih konstrukcija: Ono što bi bilo nezamislivo konvencionalnim procesima postaje moguće s lijevanjem minerala: Nekoliko komponenti može se sastaviti u složene strukture pomoću lijepljenih spojeva.
- Ekonomična dimenzijska tačnost: U mnogim slučajevima, komponente od mineralnog liva se lijevaju do konačnih dimenzija jer praktično ne dolazi do skupljanja tokom očvršćavanja. Na taj način se mogu eliminisati daljnji skupi procesi završne obrade.
- Preciznost: Visoko precizne referentne ili potporne površine postižu se daljnjim operacijama brušenja, oblikovanja ili glodanja. Kao rezultat toga, mnogi koncepti mašina mogu se elegantno i efikasno implementirati.
- Dobra termička stabilnost: Mineralni odlivci vrlo sporo reaguju na promjene temperature jer je toplotna provodljivost znatno niža nego kod metalnih materijala. Iz tog razloga, kratkoročne promjene temperature imaju znatno manji uticaj na dimenzijsku tačnost alatne mašine. Bolja termička stabilnost mašinskog kreveta znači da se ukupna geometrija mašine bolje održava i, kao rezultat toga, geometrijske greške se minimiziraju.
- Bez korozije: Komponente od mineralnog lijeva otporne su na ulja, rashladne tekućine i druge agresivne tekućine.
- Veće prigušivanje vibracija za duži vijek trajanja alata: naš mineralni odljevak postiže do 10 puta bolje vrijednosti prigušivanja vibracija od čelika ili lijevanog željeza. Zahvaljujući ovim karakteristikama, postiže se izuzetno visoka dinamička stabilnost konstrukcije stroja. Prednosti koje ovo ima za proizvođače i korisnike alatnih strojeva su jasne: bolji kvalitet završne obrade površine obrađenih ili brušenih komponenti i duži vijek trajanja alata što dovodi do nižih troškova alata.
- Okoliš: Utjecaj na okoliš tokom proizvodnje je smanjen.
Okvir od mineralnog lijeva u odnosu na okvir od lijevanog željeza
Pogledajte prednosti našeg novog okvira od mineralnog lijeva u odnosu na okvir od lijevanog željeza koji je ranije korišten:
| Mineralni livenje (epoksidni granit) | Lijevano željezo | |
| Prigušenje | Visoko | Nisko |
| Toplotne performanse | Niska toplotna provodljivost i visoke specifikacije toplote kapacitet | Visoka toplotna provodljivost i niski spec. toplotni kapacitet |
| Ugrađeni dijelovi | Neograničen dizajn i Jednodijelni kalup i besprijekorna veza | Potrebna mašinska obrada |
| Otpornost na koroziju | Ekstra visoko | Nisko |
| Okoliš Prijateljstvo | Niska potrošnja energije | Visoka potrošnja energije |
Zaključak
Mineralni livenje je idealno za okvirne konstrukcije naših CNC mašina. Nudi jasne tehnološke, ekonomske i ekološke prednosti. Tehnologija mineralnog livenja pruža odlično prigušivanje vibracija, visoku hemijsku otpornost i značajne termičke prednosti (termičko širenje slično kao kod čelika). Spojni elementi, kablovi, senzori i mjerni sistemi mogu se izliti u sklop.
Koje su prednosti obradnog centra za granitne podloge od livenog minerala?
Mineralni odljevci (umjetni granit, također poznat kao beton od smole) široko su prihvaćeni u industriji alatnih strojeva već preko 30 godina kao konstrukcijski materijal.
Prema statistikama, u Evropi, jedna od svakih 10 alatnih mašina koristi mineralne odlivke kao podlogu. Međutim, korištenje neodgovarajućeg iskustva, nepotpunih ili netačnih informacija može dovesti do sumnje i predrasuda prema mineralnim odlivcima. Stoga je prilikom izrade nove opreme potrebno analizirati prednosti i nedostatke mineralnih odlivaka i uporediti ih sa drugim materijalima.
Osnova građevinskih mašina se generalno dijeli na liveno gvožđe, mineralno livenje (polimerni i/ili reaktivni beton od smole), čelik/zavarene konstrukcije (sa/bez fugiranja) i prirodni kamen (kao što je granit). Svaki materijal ima svoje karakteristike i ne postoji savršen konstrukcijski materijal. Samo ispitivanjem prednosti i nedostataka materijala u skladu sa specifičnim konstrukcijskim zahtjevima, može se odabrati idealan konstrukcijski materijal.
Dvije važne funkcije konstrukcijskih materijala - garantuju geometriju, položaj i apsorpciju energije komponenti, te postavljaju zahtjeve za performanse (statičke, dinamičke i termičke performanse), funkcionalne/strukturne zahtjeve (tačnost, težina, debljina zida, jednostavnost vođenja šina) za ugradnju materijala, sistem cirkulacije medija, logistiku i zahtjeve za troškovima (cijena, količina, dostupnost, karakteristike sistema).
I. Zahtjevi za performanse konstrukcijskih materijala
1. Statičke karakteristike
Kriterij za mjerenje statičkih svojstava baze obično je krutost materijala - minimalna deformacija pod opterećenjem, a ne visoka čvrstoća. Za statičku elastičnu deformaciju, mineralni odljevci se mogu smatrati izotropnim homogenim materijalima koji se pokoravaju Hookeovom zakonu.
Gustoća i modul elastičnosti mineralnih odlivaka su respektivno 1/3 onih kod lijevanog željeza. Budući da mineralni odlivci i lijevano željezo imaju istu specifičnu krutost, pod istom težinom, krutost lijevanog željeza i mineralnih odlivaka je ista bez uzimanja u obzir utjecaja oblika. U mnogim slučajevima, debljina stijenke mineralnih odlivaka je obično 3 puta veća od debljine stijenke lijevanog željeza, i ovaj dizajn neće uzrokovati nikakve probleme u pogledu mehaničkih svojstava proizvoda ili odlivka. Mineralni odlivci su pogodni za rad u statičkim okruženjima koja nose pritisak (npr. kreveti, nosači, stubovi) i nisu pogodni kao tankozidni i/ili mali okviri (npr. stolovi, palete, mjenjači alata, kolica, nosači vretena). Težina konstrukcijskih dijelova obično je ograničena opremom proizvođača mineralnih odlivaka, a proizvodi od mineralnih odlivaka iznad 15 tona su uglavnom rijetki.
2. Dinamičke karakteristike
Što je veća brzina rotacije i/ili ubrzanje vratila, to su dinamičke performanse mašine važnije. Brzo pozicioniranje, brza zamjena alata i brzo pomicanje kontinuirano pojačavaju mehaničku rezonancu i dinamičko pobuđivanje strukturnih dijelova mašine. Pored dimenzionalnog dizajna komponente, na otklon, raspodjelu mase i dinamičku krutost komponente uveliko utiču i svojstva prigušenja materijala.
Upotreba mineralnih odlivaka nudi dobro rješenje za ove probleme. Budući da apsorbuje vibracije 10 puta bolje od tradicionalnog lijevanog željeza, može značajno smanjiti amplitudu i prirodnu frekvenciju.
U operacijama mašinske obrade, kao što je mašinska obrada, može se postići veća preciznost, bolji kvalitet površine i duži vijek trajanja alata. Istovremeno, u pogledu uticaja buke, mineralni odlivci su se također dobro pokazali kroz poređenje i provjeru baza, odlivaka za prenos i pribora od različitih materijala za velike motore i centrifuge. Prema analizi zvuka udara, mineralni odlivci mogu postići lokalno smanjenje nivoa zvučnog pritiska od 20%.
3. Termička svojstva
Stručnjaci procjenjuju da je oko 80% odstupanja alatnih mašina uzrokovano termičkim efektima. Prekidi procesa kao što su unutrašnji ili vanjski izvori toplote, predgrijavanje, promjena obradaka itd. su uzroci termičke deformacije. Da bi se mogao odabrati najbolji materijal, potrebno je razjasniti zahtjeve za materijal. Visoka specifična toplota i niska toplotna provodljivost omogućavaju mineralnim odlivcima dobru toplotnu inerciju na prolazne temperaturne uticaje (kao što je promjena obradaka) i fluktuacije temperature okoline. Ako je potrebno brzo predgrijavanje, kao što je metalni ležaj, ili je temperatura ležaja zabranjena, uređaji za grijanje ili hlađenje mogu se direktno uliti u mineralni odlivak kako bi se kontrolisala temperatura. Korištenje ove vrste uređaja za kompenzaciju temperature može smanjiti deformaciju uzrokovanu uticajem temperature, što pomaže u poboljšanju tačnosti uz razumnu cijenu.
II. Funkcionalni i strukturni zahtjevi
Integritet je karakteristika koja razlikuje mineralne odlivke od drugih materijala. Maksimalna temperatura livenja za mineralne odlivke je 45°C, a zajedno s visokopreciznim kalupima i alatima, dijelovi i mineralni odlivci mogu se lijevati zajedno.
Napredne tehnike ponovnog livenja mogu se koristiti i na odlivcima od minerala, što rezultira preciznom montažom i površinama šina koje ne zahtijevaju mašinsku obradu. Kao i drugi osnovni materijali, mineralni odlivci podliježu specifičnim pravilima konstrukcijskog dizajna. Debljina zida, pribor za nošenje opterećenja, umetci rebara, metode utovara i istovara razlikuju se od ostalih materijala do određene mjere i potrebno ih je unaprijed uzeti u obzir tokom projektovanja.
III. Troškovni zahtjevi
Iako je važno razmotriti sa tehničkog stanovišta, isplativost sve više pokazuje svoj značaj. Korištenje mineralnih odlivaka omogućava inženjerima značajne uštede na troškovima proizvodnje i rada. Pored uštede na troškovima mašinske obrade, troškovi livenja, konačne montaže i rastući logistički troškovi (skladištenje i transport) se shodno tome smanjuju. S obzirom na visok nivo funkcije mineralnih odlivaka, treba ih posmatrati kao cjelinu. U stvari, razumnije je napraviti poređenje cijena kada je baza instalirana ili prethodno instalirana. Relativno visok početni trošak je trošak kalupa za mineralno lijevanje i alata, ali ovaj trošak se može smanjiti dugoročnom upotrebom (500-1000 komada/čelični kalup), a godišnja potrošnja je oko 10-15 komada.
IV. Područje upotrebe
Kao konstrukcijski materijal, mineralni odlivci stalno zamjenjuju tradicionalne konstrukcijske materijale, a ključ njihovog brzog razvoja leži u mineralnom odlivku, kalupima i stabilnim vezivnim strukturama. Trenutno se mineralni odlivci široko koriste u mnogim oblastima alatnih mašina, kao što su brusilice i brza obrada. Proizvođači brusilica bili su pioniri u sektoru alatnih mašina koji su koristili mineralne odlivke za krevete mašina. Na primjer, svjetski poznate kompanije kao što su ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude itd. oduvijek su imale koristi od prigušenja, termičke inercije i integriteta mineralnih odlivaka kako bi postigle visoku preciznost i odličan kvalitet površine u procesu brušenja.
S obzirom na stalno rastuća dinamička opterećenja, mineralni odlivci su sve više favorizovani od strane vodećih svjetskih kompanija u oblasti brusilica alata. Sloj mineralnog odlivka ima odličnu krutost i može dobro eliminisati silu uzrokovanu ubrzanjem linearnog motora. Istovremeno, organska kombinacija dobrih performansi apsorpcije vibracija i linearnog motora može značajno poboljšati kvalitet površine obratka i vijek trajanja brusne ploče.
Što se tiče pojedinačnog dijela, unutar 10000 mm dužine je lako za nas.
Koja je minimalna debljina zida?
Općenito, minimalna debljina profila baze mašine treba biti najmanje 60 mm. Tanji profili (npr. debljine 10 mm) mogu se liti s finim agregatima i njihovim formulacijama.
Stopa skupljanja nakon lijevanja je oko 0,1-0,3 mm na 1000 mm. Kada su potrebni precizniji mehanički dijelovi od mineralnog lijeva, tolerancije se mogu postići sekundarnim CNC brušenjem, ručnim lepanjem ili drugim procesima obrade.
Naš materijal za mineralno lijevanje je prirodni Jinan crni granit. Većina kompanija za izgradnju koristi obični prirodni granit ili obični kamen.
· Sirovine: s jedinstvenim česticama Jinan Crnog granita (također nazvanog 'JinanQing' granit) kao agregatom, koji je svjetski poznat po visokoj čvrstoći, visokoj krutosti i visokoj otpornosti na habanje;
· Formula: s jedinstvenim ojačanim epoksidnim smolama i aditivima, različitim komponentama koje koriste različite formulacije kako bi se osigurale optimalne sveobuhvatne performanse;
· Mehanička svojstva: apsorpcija vibracija je oko 10 puta veća od one od lijevanog željeza, dobra statička i dinamička svojstva;
· Fizička svojstva: gustina je oko 1/3 gustine livenog gvožđa, veća termička barijerna svojstva od metala, nije higroskopno, dobra termička stabilnost;
· Hemijska svojstva: veća otpornost na koroziju od metala, ekološki prihvatljivo;
· Dimenzionalna tačnost: linearna kontrakcija nakon livenja je oko 0,1-0,3㎜/m, izuzetno visoka tačnost oblika i kontra-preciznosti u svim ravnima;
· Strukturni integritet: može se liti vrlo složena struktura, dok korištenje prirodnog granita obično zahtijeva sastavljanje, spajanje i lijepljenje;
· Spora termička reakcija: reaguje na kratkotrajne promjene temperature mnogo sporije i mnogo manje;
· Ugrađeni umetci: pričvršćivači, cijevi, kablovi i komore mogu se ugraditi u konstrukciju, a materijali za umetanje uključuju metal, kamen, keramiku i plastiku itd.