Епоксидният гранит, известен също като синтетичен гранит, е смес от епоксидна смола и гранит, често използвана като алтернативен материал за основи на машинни инструменти.Използва се епоксиден гранит вместо чугун и стомана за по-добро гасене на вибрациите, по-дълъг живот на инструмента и по-ниски разходи за сглобяване.
Машинна база
Машинните инструменти и другите високопрецизни машини разчитат на висока твърдост, дългосрочна стабилност и отлични характеристики на затихване на основния материал за техните статични и динамични характеристики.Най-широко използваните материали за тези конструкции са чугун, заварени стоманени изделия и естествен гранит.Поради липсата на дългосрочна стабилност и много лошите свойства на затихване, стоманените конструкции рядко се използват, когато се изисква висока точност.Качественият чугун, който е освободен от напрежението и е закален, ще даде на конструкцията стабилност на размерите и може да бъде излят в сложни форми, но се нуждае от скъп процес на обработка, за да се оформят прецизни повърхности след отливането.
Качественият естествен гранит става все по-труден за намиране, но има по-висока амортизираща способност от чугуна.Отново, както при чугуна, обработката на естествен гранит е трудоемка и скъпа.
Прецизните гранитни отливки се произвеждат чрез смесване на гранитни агрегати (които са натрошени, измити и изсушени) със система от епоксидна смола при температура на околната среда (т.е. процес на студено втвърдяване).В състава може да се използва и пълнител от кварцов инертен материал.Вибрационното уплътняване по време на процеса на формоване плътно уплътнява инертния материал.
Резбови вложки, стоманени плочи и тръби за охлаждаща течност могат да бъдат отлети по време на процеса на леене.За постигане на още по-висока степен на гъвкавост, линейните релси, шлифованите плъзгачи и опорите на двигателя могат да бъдат копирани или фугирани, като по този начин се елиминира необходимостта от обработка след отливане.Повърхностното покритие на отливката е толкова добро, колкото и повърхността на формата.
Предимства и недостатъци
Предимствата включват:
■ Амортизиране на вибрациите.
■ Гъвкавост: персонализирани линейни канали, резервоари за хидравлични течности, вложки с резба, течност за рязане и тръбопроводи могат да бъдат интегрирани в полимерната основа.
■ Включването на вложки и т.н. позволява значително намалена обработка на готовата отливка.
■ Времето за сглобяване се намалява чрез вграждане на множество компоненти в една отливка.
■ Не изисква еднаква дебелина на стената, което позволява по-голяма гъвкавост на дизайна на вашата основа.
■ Химическа устойчивост на повечето обикновени разтворители, киселини, основи и флуиди за рязане.
■ Не изисква боядисване.
■Композитът има плътност приблизително същата като алуминия (но парчетата са по-дебели, за да се постигне еквивалентна здравина).
■ Процесът на отливане на композитен полимербетон използва много по-малко енергия от металните отливки.Полимерните леярски смоли използват много малко енергия за производство и процесът на леене се извършва при стайна температура.
Епоксидният гранит има коефициент на вътрешно затихване до десет пъти по-добър от чугуна, до три пъти по-добър от естествения гранит и до тридесет пъти по-добър от стоманената конструкция.Не се влияе от охлаждащи течности, има отлична дълготрайна стабилност, подобрена термична стабилност, висока усукваща и динамична коравина, отлично поглъщане на шума и незначителни вътрешни напрежения.
Недостатъците включват ниска якост на тънки секции (по-малко от 1 инч (25 mm)), ниска якост на опън и ниска устойчивост на удар.
Въведение в рамките за минерални отливки
Минералното леене е един от най-ефективните, съвременни строителни материали.Производителите на прецизни машини бяха сред пионерите в използването на минерално леене.Днес употребата му по отношение на фрезови машини с ЦПУ, бормашини, шлифовъчни машини и електроерозионни машини нараства и предимствата не се ограничават до високоскоростни машини.
Минералната отливка, наричана още епоксиден гранитен материал, се състои от минерални пълнители като чакъл, кварцов пясък, ледниково брашно и свързващи вещества.Материалът се смесва според точните спецификации и се излива студен във формите.Солидната основа е основата за успех!
Най-съвременните машинни инструменти трябва да работят все по-бързо и по-бързо и да осигуряват по-голяма прецизност от всякога.Въпреки това, високите скорости на движение и тежката механична обработка предизвикват нежелани вибрации на рамката на машината.Тези вибрации ще имат отрицателни ефекти върху повърхността на детайла и съкращават живота на инструмента.Рамките от минерална отливка бързо намаляват вибрациите – около 6 пъти по-бързо от чугунените рамки и 10 пъти по-бързо от стоманените рамки.
Машинните инструменти с легла за минерално леене, като фрези и шлифовъчни машини, са значително по-точни и постигат по-добро качество на повърхността.Освен това значително се намалява износването на инструмента и се удължава експлоатационният живот.
Композитната рамка от минерал (епоксиден гранит) носи няколко предимства:
- Оформяне и здравина: Процесът на минерално леене осигурява изключителна степен на свобода по отношение на формата на компонентите.Специфичните характеристики на материала и на процеса водят до сравнително висока якост и значително по-ниско тегло.
- Интегриране на инфраструктура: Процесът на минерално леене позволява лесно интегриране на структурата и допълнителни компоненти като направляващи, резбови вложки и връзки за услуги по време на действителния процес на леене.
- Производство на сложни машинни конструкции: Това, което би било немислимо с конвенционалните процеси, става възможно с минералното леене: Няколко съставни части могат да бъдат сглобени, за да образуват сложни структури посредством залепени съединения.
- Икономична точност на размерите: В много случаи компонентите от минерална отливка се отливат до крайните размери, тъй като практически не се получава свиване по време на втвърдяване.С това могат да бъдат елиминирани допълнителни скъпи довършителни процеси.
- Прецизност: Високо прецизни референтни или опорни повърхности се постигат чрез допълнителни операции на шлайфане, формоване или фрезоване.В резултат на това много машинни концепции могат да бъдат реализирани елегантно и ефективно.
- Добра термична стабилност: Минералната отливка реагира много бавно на температурните промени, тъй като топлопроводимостта е значително по-ниска от тази на металните материали.Поради тази причина краткотрайните температурни промени имат значително по-малко влияние върху точността на размерите на машината.По-добрата термична стабилност на леглото на машината означава, че цялостната геометрия на машината се поддържа по-добре и в резултат на това геометричните грешки са сведени до минимум.
- Без корозия: компонентите от минерална отливка са устойчиви на масла, охлаждащи течности и други агресивни течности.
- По-голямо гасене на вибрациите за по-дълъг живот на инструмента: нашата минерална отливка постига до 10 пъти по-добри стойности на гасене на вибрации от стомана или чугун.Благодарение на тези характеристики се получава изключително висока динамична стабилност на конструкцията на машината.Ползите, които това има за конструкторите и потребителите на машинни инструменти, са ясни: по-добро качество на повърхностното покритие на обработените или шлифовани компоненти и по-дълъг живот на инструмента, което води до по-ниски разходи за инструменти.
- Околна среда: Въздействието върху околната среда по време на производството е намалено.
Рамка от минерална отливка срещу рамка от чугун
Вижте по-долу предимствата на нашата нова минерална отливка спрямо използваната преди това рамка от чугун:
| Минерална отливка (епоксиден гранит) | Излято желязо | |
| Амортизиране | Високо | ниско |
| Топлинна производителност | Ниска топлопроводимост и високи спец.топлина капацитет | Висока топлопроводимост и ниска спецификациятоплинен капацитет |
| Вградени части | Неограничен дизайн и Форма от една част и безпроблемна връзка | Необходима механична обработка |
| Устойчивост на корозия | Екстра високо | ниско |
| Екологични Приветливост | Ниска консумация на енергия | Висока консумация на енергия |
Заключение
Минералната отливка е идеална за рамковите структури на нашите CNC машини.Предлага ясни технологични, икономически и екологични предимства.Технологията за минерално леене осигурява отлично гасене на вибрациите, висока химическа устойчивост и значителни термични предимства (топлинно разширение, подобно на това на стоманата).Свързващи елементи, кабели, сензори и системи за измерване могат да бъдат излети в комплекта.
Какви са предимствата на обработващия център за легло от минерално леене на гранит?
Минералните отливки (изкуствен гранит, известен още като смолист бетон) са широко разпространени в машиностроителната индустрия повече от 30 години като структурен материал.
Според статистиката в Европа една на всеки 10 металорежещи машини използва минерални отливки като легло.Използването на неподходящ опит, непълна или невярна информация обаче може да доведе до подозрение и предразсъдъци срещу Mineral Castings.Ето защо, когато се прави ново оборудване, е необходимо да се анализират предимствата и недостатъците на минералните отливки и да се сравнят с други материали.
Основата на строителните машини обикновено се разделя на чугун, минерална отливка (полимер и/или бетон от реактивна смола), стоманена/заварена конструкция (фугираща/нефугираща) и естествен камък (като гранит).Всеки материал има свои собствени характеристики и няма идеален структурен материал.Само чрез изследване на предимствата и недостатъците на материала според специфичните конструктивни изисквания може да се избере идеалният структурен материал.
Двете важни функции на структурните материали - гарантират геометрията, позицията и поглъщането на енергия на компонентите, съответно поставят изисквания за производителност (статични, динамични и топлинни характеристики), функционални/структурни изисквания (точност, тегло, дебелина на стената, лекота на водещите релси) за монтаж на материали, система за разпространение на медиите, логистика) и изисквания за разходите (цена, количество, наличност, характеристики на системата).
I. Изисквания за експлоатационни характеристики на структурните материали
1. Статични характеристики
Критерият за измерване на статичните свойства на основата обикновено е твърдостта на материала - минимална деформация при натоварване, а не висока якост.За статична еластична деформация минералните отливки могат да се разглеждат като изотропни хомогенни материали, подчиняващи се на закона на Хук.
Плътността и модулът на еластичност на минералните отливки са съответно 1/3 от тези на чугуна.Тъй като минералните отливки и чугуните имат еднаква специфична твърдост, при еднакво тегло, твърдостта на чугунните и минералните отливки е еднаква, без да се отчита влиянието на формата.В много случаи проектната дебелина на стената на минералните отливки обикновено е 3 пъти по-голяма от тази на чугунните отливки и този дизайн няма да причини проблеми по отношение на механичните свойства на продукта или отливката.Минералните отливки са подходящи за работа в статични среди, които носят натиск (напр. легла, опори, колони) и не са подходящи като тънкостенни и/или малки рамки (напр. маси, палети, устройства за смяна на инструменти, каретки, опори на шпиндели).Теглото на структурните части обикновено е ограничено от оборудването на производителите на минерални отливки, а продуктите от минерални отливки над 15 тона обикновено са рядкост.
2. Динамични характеристики
Колкото по-голяма е скоростта на въртене и/или ускорението на вала, толкова по-важно е динамичното представяне на машината.Бързото позициониране, бързата смяна на инструмента и високоскоростното подаване непрекъснато укрепват механичния резонанс и динамичното възбуждане на структурните части на машината.В допълнение към дизайна на размерите на компонента, деформацията, разпределението на масата и динамичната твърдост на компонента са силно повлияни от свойствата на затихване на материала.
Използването на минерални отливки предлага добро решение на тези проблеми.Тъй като абсорбира вибрациите 10 пъти по-добре от традиционния чугун, той може значително да намали амплитудата и естествената честота.
При машинни операции като механична обработка, това може да доведе до по-висока прецизност, по-добро качество на повърхността и по-дълъг живот на инструмента.В същото време, по отношение на шумовото въздействие, минералните отливки също се представиха добре чрез сравнение и проверка на основите, отливките на трансмисиите и аксесоарите от различни материали за големи двигатели и центрофуги.Според анализа на звука на удара минералната отливка може да постигне локално намаление от 20% на нивото на звуковото налягане.
3. Топлинни свойства
Експертите изчисляват, че около 80% от отклоненията на машинните инструменти са причинени от топлинни ефекти.Прекъсванията на процеса като вътрешни или външни източници на топлина, предварително нагряване, смяна на детайли и т.н. са причини за термична деформация.За да можете да изберете най-добрия материал, е необходимо да изясните изискванията за материалите.Високата специфична топлина и ниската топлопроводимост позволяват на минералните отливки да имат добра топлинна инерция към преходни температурни влияния (като смяна на детайли) и колебания на околната температура.Ако се изисква бързо предварително нагряване като метален слой или температурата на леглото е забранена, нагревателните или охлаждащите устройства могат да бъдат директно отлети в минералната отливка, за да се контролира температурата.Използването на този вид устройство за температурна компенсация може да намали деформацията, причинена от влиянието на температурата, което спомага за подобряване на точността на разумна цена.
II.Функционални и структурни изисквания
Целостта е отличителна черта, която отличава минералните отливки от другите материали.Максималната температура на леене за минерални отливки е 45°C и заедно с високопрецизни форми и инструменти, части и минерални отливки могат да се леят заедно.
Усъвършенствани техники за повторно отливане могат да се използват и върху заготовки за минерално отливане, което води до прецизен монтаж и повърхности на релсите, които не изискват машинна обработка.Подобно на други основни материали, минералните отливки са предмет на специфични правила за структурно проектиране.Дебелината на стената, носещите аксесоари, вложките на ребрата, методите за товарене и разтоварване се различават до известна степен от другите материали и трябва да бъдат взети предвид предварително по време на проектирането.
III.Изисквания за разходите
Въпреки че е важно да се вземе предвид от техническа гледна точка, ефективността на разходите все повече показва своята важност.Използването на минерални отливки позволява на инженерите да спестят значителни производствени и оперативни разходи.В допълнение към спестяването на разходи за обработка, леене, окончателно сглобяване и увеличаващи се логистични разходи (складиране и транспорт) се намаляват съответно.Като се има предвид функцията на високо ниво на минералните отливки, тя трябва да се разглежда като цялостен проект.Всъщност е по-разумно да се направи сравнение на цените, когато основата е инсталирана или предварително инсталирана.Относително високата първоначална цена е цената на минерални леярски форми и инструменти, но тази цена може да бъде намалена при дългосрочна употреба (500-1000 броя/стоманена форма), а годишната консумация е около 10-15 броя.
IV.Обхват на използване
Като конструктивен материал минералните отливки непрекъснато изместват традиционните структурни материали и ключът към бързото им развитие се крие в минералните отливки, формите и стабилните свързващи структури.Понастоящем минералните отливки се използват широко в много области на металообработващи машини, като шлифовъчни машини и високоскоростна обработка.Производителите на шлифовъчни машини са пионери в сектора на машинните инструменти, използващи минерални отливки за машинни легла.Например, световноизвестни компании като ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude и т.н. винаги са се възползвали от затихването, топлинната инерция и целостта на минералните отливки, за да получат висока прецизност и отлично качество на повърхността в процеса на смилане .
С непрекъснато нарастващи динамични натоварвания, минералните отливки също са все по-предпочитани от водещите световни компании в областта на инструменталните шлайфове.Минералната отливка има отлична твърдост и може добре да елиминира силата, причинена от ускорението на линейния двигател.В същото време, органичната комбинация от добро поглъщане на вибрации и линеен двигател може значително да подобри качеството на повърхността на детайла и експлоатационния живот на шлифовъчното колело.
Колкото до единичната част.В рамките на 10 000 mm дължина е лесно за нас.
Каква е минималната дебелина на стената?
По принцип минималната дебелина на секцията на основата на машината трябва да бъде най-малко 60 mm.По-тънки секции (напр. с дебелина 10 mm) могат да бъдат отлети с фини размери и формули на агрегати.
Степента на свиване след изливане е около 0,1-0,3 mm на 1000 mm.Когато са необходими по-прецизни механични части за минерално леене, допуските могат да бъдат постигнати чрез вторично шлайфане с ЦПУ, ръчно прилепване или други процеси на обработка.
Нашият минерален леярски материал избира природата Jinan Black гранит.Повечето компании просто избират нормален естествен гранит или нормален камък в строителството на сгради.
· Суровини: с уникалните частици Jinan Black Granite (наричани още гранит JinanQing) като агрегат, който е световно известен с висока якост, висока твърдост и висока устойчивост на износване;
· Формула: с уникални подсилени епоксидни смоли и добавки, различни компоненти, използващи различни формули, за да осигурят оптимално цялостно представяне;
· Механични свойства: поглъщането на вибрации е около 10 пъти по-голямо от това на чугуна, добри статични и динамични свойства;
· Физични свойства: плътността е около 1/3 от чугуна, по-високи термични бариерни свойства от металите, не е хигроскопичен, добра термична стабилност;
· Химични свойства: по-висока устойчивост на корозия от металите, екологични;
· Точност на размерите: линейното свиване след отливане е около 0,1-0,3㎜/m, изключително висока форма и точност на контра във всички равнини;
· Структурна цялост: много сложна конструкция може да бъде отлята, докато използването на естествен гранит обикновено изисква сглобяване, снаждане и залепване;
· Бавна термична реакция: реагира на краткотрайни температурни промени много по-бавно и много по-малко;
· Вградени вложки: крепежни елементи, тръби, кабели и камери могат да бъдат вградени в конструкцията, вложки от материали, включително метал, камък, керамика и пластмаса и др.