Epoksidni granit, znan tudi kot sintetični granit, je mešanica epoksida in granita, ki se običajno uporablja kot alternativni material za osnove obdelovalnih strojev.Namesto litega železa in jekla se uporablja epoksidni granit za boljše dušenje vibracij, daljšo življenjsko dobo orodja in nižje stroške montaže.
Osnova strojnega orodja
Obdelovalni stroji in drugi visoko natančni stroji se za svojo statično in dinamično zmogljivost zanašajo na visoko togost, dolgoročno stabilnost in odlične lastnosti dušenja osnovnega materiala.Najpogosteje uporabljeni materiali za te strukture so lito železo, varjeni jekleni izdelki in naravni granit.Zaradi pomanjkanja dolgoročne stabilnosti in zelo slabih dušilnih lastnosti se jeklene konstrukcije redko uporabljajo tam, kjer je potrebna visoka natančnost.Kakovostno lito železo, ki je razbremenjeno in žarjeno, bo strukturi zagotovilo dimenzijsko stabilnost in ga je mogoče uliti v kompleksne oblike, vendar potrebuje drag postopek strojne obdelave za oblikovanje natančnih površin po ulivanju.
Kakovosten naravni granit je vedno težje najti, vendar ima višjo zmogljivost dušenja kot lito železo.Ponovno, tako kot pri litem železu, je strojna obdelava naravnega granita delovno intenzivna in draga.
Precizni granitni ulitki se proizvajajo z mešanjem granitnih agregatov (ki so zdrobljeni, oprani in posušeni) s sistemom epoksidne smole pri sobni temperaturi (tj. postopek hladnega strjevanja).V sestavi lahko uporabimo tudi polnilo iz kremenčevega agregata.Vibracijsko zbijanje med postopkom oblikovanja tesno zbije agregat skupaj.
Vložke z navoji, jeklene plošče in cevi za hladilno tekočino je mogoče vliti med postopkom litja.Da bi dosegli še višjo stopnjo vsestranskosti, je mogoče linearne tirnice, brušene drsne poti in nosilce motorjev posnemati ali zafugirati, s čimer se odpravi potreba po naknadni obdelavi.Končna obdelava površine ulitka je tako dobra kot površina kalupa.
Prednosti in slabosti
Prednosti vključujejo:
■ Dušenje tresljajev.
■ Prilagodljivost: linearne poti po meri, rezervoarji za hidravlično tekočino, navojni vložki, rezalna tekočina in cevi za cevovode se lahko integrirajo v polimerno osnovo.
■ Vključitev vložkov itd. omogoča močno zmanjšano strojno obdelavo končnega ulitka.
■ Čas sestavljanja se zmanjša z vključitvijo več komponent v en ulitek.
■ Ne zahteva enakomerne debeline stene, kar omogoča večjo fleksibilnost oblikovanja vaše podlage.
■ Kemična odpornost na večino običajnih topil, kislin, alkalij in rezalnih tekočin.
■ Ne zahteva barvanja.
■Kompozit ima približno enako gostoto kot aluminij (vendar so kosi debelejši, da se doseže enakovredna trdnost).
■ Postopek ulivanja kompozitnega polimernega betona porabi veliko manj energije kot postopek ulivanja kovinskih ulitkov.Polimerne lite smole za proizvodnjo porabijo zelo malo energije, postopek ulivanja pa poteka pri sobni temperaturi.
Epoksi granitni material ima notranji faktor dušenja do desetkrat boljši od litega železa, do trikrat boljši od naravnega granita in do tridesetkrat boljši od jeklene konstrukcije.Nanj ne vplivajo hladilne tekočine, ima odlično dolgoročno stabilnost, izboljšano toplotno stabilnost, visoko torzijsko in dinamično togost, odlično absorpcijo hrupa in zanemarljive notranje napetosti.
Slabosti vključujejo nizko trdnost v tankih delih (manj kot 1 in (25 mm)), nizko natezno trdnost in nizko odpornost na udarce.
Uvod v okvirje za mineralno litje
Mineralne litine so eden najučinkovitejših sodobnih gradbenih materialov.Proizvajalci natančnih strojev so bili med pionirji uporabe mineralnega litja.Danes je njegova uporaba v zvezi s CNC rezkalnimi stroji, vrtalnimi stiskalnicami, brusilniki in elektroerozijskimi stroji v porastu, prednosti pa niso omejene na stroje z visoko hitrostjo.
Mineralni ulitek, imenovan tudi epoksi granitni material, je sestavljen iz mineralnih polnil, kot so gramoz, kremenčev pesek, ledeniška moka in veziva.Material se zmeša po natančnih specifikacijah in hladen vlije v kalupe.Trdna podlaga je osnova za uspeh!
Najsodobnejša strojna orodja morajo delovati vedno hitreje in zagotavljati večjo natančnost kot kdaj koli prej.Vendar pa visoke hitrosti vožnje in težka obdelava povzročajo neželene vibracije okvirja stroja.Te vibracije bodo negativno vplivale na površino dela in skrajšale življenjsko dobo orodja.Okvirji iz mineralne litine hitro zmanjšajo tresljaje – približno 6-krat hitreje kot okvirji iz litega železa in 10-krat hitreje kot okvirji iz jekla.
Obdelovalni stroji z mineralnimi livarskimi ležišči, kot so rezkalni stroji in brusi, so bistveno bolj natančni in dosegajo boljšo kakovost površine.Poleg tega se znatno zmanjša obraba orodja in podaljša življenjska doba.
kompozitni mineralni (epoksi granitni) ulitni okvir prinaša številne prednosti:
- Oblikovanje in trdnost: Postopek mineralnega litja zagotavlja izjemno stopnjo svobode glede oblike komponent.Posebne lastnosti materiala in postopka povzročajo sorazmerno visoko trdnost in znatno manjšo težo.
- Integracija infrastrukture: Postopek mineralnega litja omogoča enostavno integracijo strukture in dodatnih komponent, kot so vodila, navojni vložki in priključki za servise, med samim procesom litja.
- Izdelava zapletenih strojnih struktur: kar bi bilo nepredstavljivo s konvencionalnimi postopki, postane mogoče z mineralnim litjem: več sestavnih delov je mogoče sestaviti v kompleksne strukture s pomočjo lepljenih spojev.
- Ekonomična dimenzijska natančnost: V mnogih primerih so komponente mineralne litine ulite do končnih dimenzij, ker med kaljenjem praktično ne pride do krčenja.S tem se lahko odpravijo nadaljnji dragi postopki dodelave.
- Natančnost: Zelo natančne referenčne ali podporne površine se dosežejo z nadaljnjimi operacijami brušenja, oblikovanja ali rezkanja.Kot rezultat tega je mogoče številne strojne koncepte implementirati elegantno in učinkovito.
- Dobra toplotna stabilnost: Mineralna litina zelo počasi reagira na temperaturne spremembe, ker je toplotna prevodnost bistveno nižja od kovinskih materialov.Zaradi tega kratkotrajne temperaturne spremembe bistveno manj vplivajo na dimenzijsko natančnost obdelovalnega stroja.Boljša toplotna stabilnost postelje stroja pomeni, da je splošna geometrija stroja bolje vzdrževana in posledično so geometrijske napake čim manjše.
- Brez korozije: komponente iz mineralne litine so odporne na olja, hladilna sredstva in druge agresivne tekočine.
- Večje dušenje tresljajev za daljšo življenjsko dobo orodja: naše mineralne litine dosegajo do 10-krat boljše vrednosti dušenja tresljajev kot jeklo ali lito železo.Zahvaljujoč tem lastnostim je dosežena izjemno visoka dinamična stabilnost strukture stroja.Prednosti, ki jih ima to za izdelovalce obdelovalnih strojev in uporabnike, so jasne: boljša kakovost površinske obdelave obdelanih ali brušenih komponent in daljša življenjska doba orodja, kar vodi do nižjih stroškov orodja.
- Okolje: Vpliv na okolje med proizvodnjo je zmanjšan.
Okvir iz mineralne litine proti okvirju iz litega železa
Spodaj si oglejte prednosti našega novega mineralnega litja v primerjavi s prej uporabljenim okvirjem iz litega železa:
| Mineralni ulitek (epoksidni granit) | Lito železo | |
| Dušenje | visoko | Nizka |
| Toplotna zmogljivost | Nizka toplotna prevodnost in visoko spec.toplota zmogljivost | Visoka toplotna prevodnost in nizka spec.toplotna kapaciteta |
| Vgrajeni deli | Neomejeno oblikovanje in Enodelni kalup in brezhibna povezava | Potrebna strojna obdelava |
| Odpornost proti koroziji | Zelo visoko | Nizka |
| Okoljski Prijaznost | Nizka poraba energije | Visoka poraba energije |
Zaključek
Mineralni ulitek je idealen za strukture okvirja naših CNC strojev.Ponuja jasne tehnološke, ekonomske in okoljske prednosti.Tehnologija mineralnega litja zagotavlja odlično dušenje vibracij, visoko kemično odpornost in znatne toplotne prednosti (toplotna ekspanzija podobna kot pri jeklu).Priključne elemente, kable, senzorje in merilne sisteme je mogoče vliti v sklop.
Kakšne so prednosti obdelovalnega centra za granitno posteljo iz mineralnega litja?
Mineralni ulitki (umetni granit ali smolni beton) so že več kot 30 let široko sprejeti v industriji strojnih orodij kot strukturni material.
Po statističnih podatkih v Evropi eden od 10 obdelovalnih strojev uporablja mineralne ulitke kot posteljo.Vendar pa lahko uporaba neustreznih izkušenj, nepopolnih ali napačnih informacij povzroči sum in predsodke do Mineral Castings.Zato je treba pri izdelavi nove opreme analizirati prednosti in slabosti mineralnih ulitkov ter jih primerjati z drugimi materiali.
Osnova gradbenih strojev je na splošno razdeljena na lito železo, mineralno litje (polimerni in/ali reaktivni smolni beton), jekleno/varjeno strukturo (fugiranje/nefugiranje) in naravni kamen (kot je granit).Vsak material ima svoje značilnosti in popolnega konstrukcijskega materiala ni.Samo s preučitvijo prednosti in slabosti materiala glede na specifične konstrukcijske zahteve je mogoče izbrati idealen strukturni material.
Dve pomembni funkciji strukturnih materialov - zagotavljanje geometrije, položaja in absorpcije energije komponent, oziroma postavljata zahteve glede delovanja (statične, dinamične in toplotne lastnosti), funkcionalne/strukturne zahteve (natančnost, teža, debelina stene, enostavnost vodilnih tirnic) za vgradnjo materialov, sistem kroženja medijev, logistiko) in stroškovne zahteve (cena, količina, razpoložljivost, značilnosti sistema).
I. Zahteve glede zmogljivosti za strukturne materiale
1. Statične značilnosti
Merilo za merjenje statičnih lastnosti podlage je običajno togost materiala – minimalna deformacija pod obremenitvijo, ne pa visoka trdnost.Za statično elastično deformacijo lahko mineralne ulitke obravnavamo kot izotropne homogene materiale, ki upoštevajo Hookov zakon.
Gostota in modul elastičnosti mineralnih ulitkov sta 1/3 tistih iz litega železa.Ker imajo mineralni ulitki in litine enako specifično togost, pod enako težo, je togost železnih in mineralnih ulitkov enaka brez upoštevanja vpliva oblike.V mnogih primerih je načrtovana debelina stene mineralnih ulitkov običajno 3-krat večja od debeline železnih ulitkov in ta oblika ne bo povzročala nobenih težav v smislu mehanskih lastnosti izdelka ali ulitka.Mineralni ulitki so primerni za delo v statičnih okoljih, ki prenašajo pritisk (npr. postelje, nosilci, stebri) in niso primerni kot tankostenski in/ali majhni okvirji (npr. mize, palete, menjalniki orodij, vozički, nosilci vreten).Teža strukturnih delov je običajno omejena z opremo proizvajalcev mineralnih ulitkov, izdelki iz mineralnih ulitkov nad 15 ton pa so na splošno redki.
2. Dinamične lastnosti
Večja kot je vrtilna hitrost in/ali pospešek gredi, pomembnejša je dinamična zmogljivost stroja.Hitro pozicioniranje, hitra zamenjava orodja in visokohitrostno podajanje nenehno krepijo mehansko resonanco in dinamično vzbujanje strukturnih delov stroja.Poleg dimenzijske zasnove komponente na upogib, porazdelitev mase in dinamično togost komponente močno vplivajo lastnosti dušenja materiala.
Uporaba mineralnih ulitkov nudi dobro rešitev teh težav.Ker absorbira vibracije 10-krat bolje kot tradicionalna litina, lahko močno zmanjša amplitudo in naravno frekvenco.
Pri obdelovalnih postopkih, kot je strojna obdelava, lahko prinese večjo natančnost, boljšo kakovost površine in daljšo življenjsko dobo orodja.Hkrati so se z vidika vpliva hrupa mineralni ulitki dobro izkazali tudi s primerjavo in verifikacijo podstavkov, ulitkov menjalnika in dodatkov iz različnih materialov za velike motorje in centrifuge.Glede na analizo udarnega zvoka lahko mineralna litina doseže lokalno zmanjšanje ravni zvočnega tlaka za 20 %.
3. Toplotne lastnosti
Strokovnjaki ocenjujejo, da je približno 80 % odstopanj obdelovalnih strojev posledica toplotnih učinkov.Prekinitve procesa, kot so notranji ali zunanji viri toplote, predgretje, menjava obdelovancev itd., so vzroki za toplotno deformacijo.Da bi lahko izbrali najboljši material, je treba razjasniti zahteve glede materiala.Visoka specifična toplota in nizka toplotna prevodnost omogočata, da imajo mineralni ulitki dobro toplotno vztrajnost pri prehodnih temperaturnih vplivih (kot je menjava obdelovancev) in temperaturnih nihanjih okolja.Če je potrebno hitro predgretje, kot je kovinska postelja, ali je temperatura postelje prepovedana, se lahko grelne ali hladilne naprave neposredno vlijejo v mineralni ulitek za nadzor temperature.Uporaba te vrste naprave za temperaturno kompenzacijo lahko zmanjša deformacijo, ki jo povzroči vpliv temperature, kar pomaga izboljšati natančnost po razumni ceni.
II.Funkcionalne in konstrukcijske zahteve
Celovitost je značilnost, ki razlikuje mineralne ulitke od drugih materialov.Najvišja temperatura ulivanja mineralnih ulitkov je 45 °C, skupaj z visoko natančnimi kalupi in orodjem pa je mogoče skupaj uliti dele in mineralne ulitke.
Napredne tehnike ponovnega ulivanja je mogoče uporabiti tudi na surovcih za mineralno ulivanje, kar ima za posledico natančno montažo in površine tirnic, ki ne zahtevajo strojne obdelave.Tako kot drugi osnovni materiali tudi za mineralne ulitke veljajo posebna konstrukcijska pravila.Debelina sten, nosilni dodatki, rebrasti vložki, načini nakladanja in razkladanja se do določene mere razlikujejo od drugih materialov in jih je treba upoštevati vnaprej med projektiranjem.
III.Stroškovne zahteve
Medtem ko je pomembno upoštevati s tehničnega vidika, stroškovna učinkovitost vse bolj kaže svoj pomen.Uporaba mineralnih ulitkov omogoča inženirjem, da znatno prihranijo stroške proizvodnje in obratovanja.Poleg prihranka pri stroških strojne obdelave, litja, končne montaže in naraščajočih logističnih stroškov (skladiščenje in transport) se ustrezno zmanjšajo.Glede na visoko funkcijo mineralnih ulitkov je treba nanj gledati kot na celoten projekt.Pravzaprav je bolj smiselno narediti primerjavo cen, ko je osnova nameščena ali prednameščena.Relativno visok začetni strošek je strošek mineralnih livarskih kalupov in orodja, vendar se lahko ta strošek zmanjša pri dolgotrajni uporabi (500-1000 kosov/jekleni kalup), letna poraba pa je približno 10-15 kosov.
IV.Področje uporabe
Mineralni ulitki kot konstrukcijski material vseskozi nadomeščajo tradicionalne konstrukcijske materiale, ključ do njegovega hitrega razvoja pa so mineralni ulitki, kalupi in stabilne vezivne strukture.Trenutno se mineralni ulitki pogosto uporabljajo na številnih področjih obdelovalnih strojev, kot so brusilni stroji in visokohitrostna obdelava.Proizvajalci brusilnih strojev so bili pionirji v sektorju obdelovalnih strojev, ki uporabljajo mineralne ulitke za postelje strojev.Na primer, svetovno priznana podjetja, kot so ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude itd., so vedno imela koristi od dušenja, toplotne vztrajnosti in celovitosti mineralnih ulitkov za doseganje visoke natančnosti in odlične kakovosti površine v procesu brušenja. .
Ob vedno večjih dinamičnih obremenitvah so mineralnim ulitkom vedno bolj naklonjena tudi vodilna svetovna podjetja na področju orodnih brusilnikov.Mineralna litina ima odlično togost in lahko dobro odpravi silo, ki jo povzroči pospešek linearnega motorja.Hkrati lahko organska kombinacija dobrega blaženja vibracij in linearnega motorja močno izboljša kakovost površine obdelovanca in življenjsko dobo brusa.
Kar se tiče posameznega dela.Znotraj 10000 mm dolžine je za nas enostavno.
Kakšna je najmanjša debelina stene?
Na splošno mora biti najmanjša debelina profila podstavka stroja vsaj 60 mm.Tanjše odseke (npr. debeline 10 mm) je mogoče uliti z drobnimi agregati in formulacijami.
Stopnja krčenja po vlivanju je približno 0,1-0,3 mm na 1000 mm.Kadar so potrebni natančnejši mehanski deli za ulivanje mineralov, je tolerance mogoče doseči s sekundarnim cnc brušenjem, ročnim lepanjem ali drugimi obdelovalnimi postopki.
Naš material za mineralno litje izbere naravni črni granit Jinan.Večina podjetij pri gradnji stavb izbere navaden naravni granit ali običajen kamen.
· Surovine: z edinstvenimi delci črnega granita Jinan (imenovan tudi granit 'JinanQing') kot agregatom, ki je svetovno znan po visoki trdnosti, visoki togosti in visoki odpornosti proti obrabi;
· Formula: z edinstvenimi ojačanimi epoksidnimi smolami in dodatki, različne komponente z uporabo različnih formulacij za zagotavljanje optimalne celovite učinkovitosti;
· Mehanske lastnosti: absorpcija vibracij je približno 10-krat večja od litega železa, dobre statične in dinamične lastnosti;
· Fizikalne lastnosti: gostota je približno 1/3 litega železa, višje lastnosti toplotne pregrade kot kovine, ni higroskopičen, dobra toplotna stabilnost;
· Kemijske lastnosti: večja odpornost proti koroziji kot kovine, okolju prijazen;
· Dimenzijska natančnost: linearna kontrakcija po ulivanju je približno 0,1-0,3㎜/m, izjemno visoka oblika in nasprotna natančnost v vseh ravninah;
· Strukturna celovitost: zelo zapleteno strukturo je mogoče uliti, medtem ko uporaba naravnega granita običajno zahteva sestavljanje, spajanje in lepljenje;
· Počasna toplotna reakcija: reagira na kratkotrajne temperaturne spremembe veliko počasneje in veliko manj;
· Vgrajeni vložki: pritrdilni elementi, cevi, kabli in komore se lahko vdelajo v strukturo, materiali vložkov, vključno s kovino, kamnom, keramiko in plastiko itd.