Epoxygraniet, ook bekend als synthetisch graniet, is een mengsel van epoxy en graniet dat vaak wordt gebruikt als alternatief materiaal voor onderstellen van werktuigmachines.Epoxygraniet wordt gebruikt in plaats van gietijzer en staal voor betere trillingsdemping, langere standtijd en lagere montagekosten.
Basis van gereedschapswerktuigen
Werktuigmachines en andere machines met hoge precisie vertrouwen op een hoge stijfheid, langdurige stabiliteit en uitstekende dempingseigenschappen van het basismateriaal voor hun statische en dynamische prestaties.De meest gebruikte materialen voor deze constructies zijn gietijzer, gelaste staalconstructies en natuurlijk graniet.Vanwege het gebrek aan stabiliteit op lange termijn en de zeer slechte dempingseigenschappen worden staalconstructies zelden gebruikt waar hoge precisie vereist is.Gietijzer van goede kwaliteit dat spanningsvrij en uitgegloeid is, geeft de structuur maatvastheid en kan in complexe vormen worden gegoten, maar heeft een duur bewerkingsproces nodig om na het gieten precisieoppervlakken te vormen.
Natuurlijk graniet van goede kwaliteit wordt steeds moeilijker te vinden, maar heeft een hoger dempend vermogen dan gietijzer.Ook hier is de bewerking van natuurlijk graniet, net als bij gietijzer, arbeidsintensief en duur.
Precisiegietstukken van graniet worden geproduceerd door granietaggregaten (die worden gemalen, gewassen en gedroogd) te mengen met een epoxyharssysteem bij omgevingstemperatuur (dwz een koud uithardingsproces).Kwartsaggregaatvulmiddel kan ook in de samenstelling worden gebruikt.Trillingsverdichting tijdens het vormproces verpakt het aggregaat stevig samen.
Tijdens het gietproces kunnen inzetstukken met schroefdraad, stalen platen en koelmiddelleidingen worden ingegoten.Om een nog grotere mate van veelzijdigheid te bereiken, kunnen lineaire rails, grondglijbanen en motorsteunen worden gerepliceerd of ingegoten, waardoor nabewerking overbodig wordt.De oppervlakteafwerking van het gietstuk is net zo goed als het matrijsoppervlak.
Voor-en nadelen
Voordelen zijn onder meer:
■ Trillingsdemping.
■ Flexibiliteit: aangepaste lineaire wegen, hydraulische vloeistoftanks, inzetstukken met schroefdraad, snijvloeistof en leidingleidingen kunnen allemaal in de polymeerbasis worden geïntegreerd.
■ Dankzij de toevoeging van inzetstukken enz. kan de bewerking van het voltooide gietstuk aanzienlijk worden verminderd.
■ De montagetijd wordt verkort door meerdere componenten in één gietstuk te verwerken.
■ Vereist geen uniforme wanddikte, waardoor een grotere ontwerpflexibiliteit van uw basis mogelijk is.
■ Chemische bestendigheid tegen de meest voorkomende oplosmiddelen, zuren, logen en snijvloeistoffen.
■ Vereist geen schilderwerk.
■Composiet heeft een dichtheid die ongeveer hetzelfde is als aluminium (maar de stukken zijn dikker om een gelijkwaardige sterkte te bereiken).
■ Het gietproces van composietpolymeerbeton verbruikt veel minder energie dan metalen gietstukken.Polymeergietharsen gebruiken bij de productie zeer weinig energie en het gietproces vindt plaats bij kamertemperatuur.
Epoxygranietmateriaal heeft een interne dempingsfactor die tot tien keer beter is dan gietijzer, tot drie keer beter dan natuurlijk graniet en tot dertig keer beter dan een stalen constructie.Het wordt niet beïnvloed door koelmiddelen, heeft een uitstekende stabiliteit op lange termijn, verbeterde thermische stabiliteit, hoge torsie- en dynamische stijfheid, uitstekende geluidsabsorptie en verwaarloosbare interne spanningen.
Nadelen zijn onder meer lage sterkte in dunne secties (minder dan 1 inch (25 mm)), lage treksterkte en lage schokbestendigheid.
Een introductie tot mineraalgietframes
Mineraalgieten is een van de meest efficiënte, moderne bouwmaterialen.Fabrikanten van precisiemachines behoorden tot de pioniers in het gebruik van mineraalgietwerk.Tegenwoordig neemt het gebruik ervan met betrekking tot CNC-freesmachines, kolomboormachines, slijpmachines en elektrische ontladingsmachines toe, en de voordelen zijn niet beperkt tot machines met hoge snelheid.
Mineraal gieten, ook wel epoxygranietmateriaal genoemd, bestaat uit minerale vulstoffen zoals grind, kwartszand, gletsjermeel en bindmiddelen.Het materiaal wordt volgens nauwkeurige specificaties gemengd en koud in de mallen gegoten.Een solide basis is de basis voor succes!
De modernste werktuigmachines moeten steeds sneller werken en meer precisie bieden dan ooit.Hoge rijsnelheden en zware bewerkingen veroorzaken echter ongewenste trillingen in het machineframe.Deze trillingen hebben negatieve effecten op het onderdeeloppervlak en verkorten de standtijd van het gereedschap.Frames van mineraalgietwerk verminderen trillingen snel – ongeveer 6 keer sneller dan gietijzeren frames en 10 keer sneller dan stalen frames.
Werktuigmachines met minerale gietbedden, zoals freesmachines en slijpmachines, zijn aanzienlijk nauwkeuriger en bereiken een betere oppervlaktekwaliteit.Bovendien wordt de slijtage van het gereedschap aanzienlijk verminderd en de levensduur verlengd.
composiet mineraal (epoxygraniet) gietframe brengt verschillende voordelen met zich mee::
- Vormgeving en sterkte: Het minerale gietproces biedt een uitzonderlijke mate van vrijheid met betrekking tot de vorm van de componenten.De specifieke eigenschappen van het materiaal en van het proces resulteren in een relatief hoge sterkte en een aanzienlijk lager gewicht.
- Integratie van infrastructuur: Het minerale gietproces maakt de eenvoudige integratie van de structuur en aanvullende componenten zoals geleidingsbanen, schroefdraadinzetstukken en aansluitingen voor diensten mogelijk tijdens het eigenlijke gietproces.
- De vervaardiging van complexe machineconstructies: Wat met conventionele processen ondenkbaar zou zijn, wordt mogelijk met mineraalgieten: verschillende onderdelen kunnen door middel van lijmverbindingen tot complexe structuren worden samengevoegd.
- Economische maatnauwkeurigheid: In veel gevallen worden de minerale gietdelen tot de uiteindelijke maat gegoten, omdat er tijdens het uitharden vrijwel geen krimp plaatsvindt.Hiermee kunnen verdere dure afwerkingsprocessen worden geëlimineerd.
- Precisie: Zeer nauwkeurige referentie- of steunvlakken worden bereikt door verdere slijp-, vorm- of freesbewerkingen.Hierdoor kunnen veel machineconcepten elegant en efficiënt worden geïmplementeerd.
- Goede thermische stabiliteit: Mineraal gietwerk reageert zeer langzaam op temperatuurveranderingen omdat de thermische geleidbaarheid aanzienlijk lager is dan die van metalen.Om deze reden hebben kortetermijntemperatuurveranderingen aanzienlijk minder invloed op de maatnauwkeurigheid van de werktuigmachine.Een betere thermische stabiliteit van een machinebed betekent dat de algehele geometrie van de machine beter behouden blijft, waardoor geometrische fouten tot een minimum worden beperkt.
- Geen corrosie: Mineraal gegoten componenten zijn bestand tegen oliën, koelvloeistoffen en andere agressieve vloeistoffen.
- Grotere trillingsdemping voor een langere levensduur van het gereedschap: ons mineraalgietwerk bereikt tot 10x betere trillingsdempingswaarden dan staal of gietijzer.Dankzij deze eigenschappen wordt een extreem hoge dynamische stabiliteit van de machinestructuur verkregen.De voordelen die dit heeft voor machinebouwers en gebruikers zijn duidelijk: betere kwaliteit van de oppervlakteafwerking van de bewerkte of geslepen componenten en een langere standtijd, wat leidt tot lagere gereedschapskosten.
- Milieu: De impact op het milieu tijdens de productie wordt verminderd.
Mineraal gegoten frame versus gietijzeren frame
Bekijk hieronder de voordelen van ons nieuwe mineraalgietwerk versus eerder gebruikt gietijzeren frame:
| Mineraal gieten (epoxygraniet) | Gietijzer | |
| Demping | Hoog | Laag |
| Warmteprestaties | Lage warmtegeleiding en hoge spec.warmte capaciteit | Hoge warmtegeleiding en lage specificatie.warmte capaciteit |
| Ingebedde onderdelen | Onbeperkt ontwerp en Mal uit één stuk en naadloze verbinding | Bewerking noodzakelijk |
| Corrosieweerstand | Extra hoog | Laag |
| Milieu Vriendelijkheid | Laag energieverbruik | Hoog energieverbruik |
Conclusie
Mineraalgietwerk is ideaal voor onze CNC-machineframeconstructies.Het biedt duidelijke technologische, economische en ecologische voordelen.Minerale giettechnologie zorgt voor uitstekende trillingsdemping, hoge chemische bestendigheid en aanzienlijke thermische voordelen (thermische uitzetting vergelijkbaar met die van staal).Verbindingselementen, kabels, sensoren en meetsystemen kunnen allemaal in het geheel worden gegoten.
Wat zijn de voordelen van het bewerkingscentrum voor mineraalgieten van granietbedden?
Minerale gietstukken (kunstmatig graniet, ook wel harsbeton genoemd) worden in de gereedschapswerktuigindustrie al meer dan 30 jaar algemeen aanvaard als constructiemateriaal.
Volgens statistieken gebruikt in Europa één op de tien werktuigmachines minerale gietstukken als bed.Het gebruik van ongepaste ervaring, onvolledige of onjuiste informatie kan echter leiden tot argwaan en vooroordelen jegens Mineral Castings.Daarom is het bij het maken van nieuwe apparatuur noodzakelijk om de voor- en nadelen van minerale gietstukken te analyseren en deze met andere materialen te vergelijken.
De basis van bouwmachines wordt over het algemeen onderverdeeld in gietijzer, mineraalgietwerk (polymeer- en/of reactief harsbeton), staal/gelaste constructies (voeg/niet-voeg) en natuursteen (zoals graniet).Elk materiaal heeft zijn eigen kenmerken en er bestaat geen perfect structuurmateriaal.Alleen door de voor- en nadelen van het materiaal te onderzoeken volgens de specifieke structurele vereisten, kan het ideale structurele materiaal worden geselecteerd.
De twee belangrijke functies van structurele materialen: het garanderen van de geometrie, positie en energieabsorptie van componenten, respectievelijk het stellen van prestatie-eisen (statische, dynamische en thermische prestaties), functionele/structurele eisen (nauwkeurigheid, gewicht, wanddikte, gemak van geleiderails) voor materiaalinstallatie, mediacirculatiesysteem, logistiek) en kostenvereisten (prijs, hoeveelheid, beschikbaarheid, systeemkenmerken).
I. Prestatie-eisen voor structurele materialen
1. Statische kenmerken
Het criterium voor het meten van de statische eigenschappen van een basis is meestal de stijfheid van het materiaal: minimale vervorming onder belasting, in plaats van hoge sterkte.Voor statische elastische vervorming kunnen minerale gietstukken worden gezien als isotrope homogene materialen die voldoen aan de wet van Hooke.
De dichtheid en elasticiteitsmodulus van minerale gietstukken zijn respectievelijk 1/3 van die van gietijzer.Omdat minerale gietstukken en gietijzeren dezelfde specifieke stijfheid hebben, bij hetzelfde gewicht, is de stijfheid van ijzeren gietstukken en minerale gietstukken hetzelfde zonder rekening te houden met de invloed van de vorm.In veel gevallen is de ontwerpwanddikte van minerale gietstukken meestal drie keer zo groot als die van ijzeren gietstukken, en dit ontwerp zal geen problemen veroorzaken in termen van mechanische eigenschappen van het product of gietstuk.Mineraalgietwerk is geschikt voor het werken in statische drukdragende omgevingen (bijv. bedden, steunen, kolommen) en is niet geschikt als dunwandig en/of klein frame (bijv. tafels, pallets, gereedschapswisselaars, wagens, spindelsteunen).Het gewicht van structurele onderdelen wordt doorgaans beperkt door de uitrusting van fabrikanten van mineraalgietstukken, en minerale gietproducten van meer dan 15 ton zijn over het algemeen zeldzaam.
2. Dynamische kenmerken
Hoe groter het toerental en/of de versnelling van de as, hoe belangrijker de dynamische prestaties van de machine zijn.Snelle positionering, snelle gereedschapsvervanging en snelle invoer versterken voortdurend de mechanische resonantie en dynamische excitatie van structurele machineonderdelen.Naast het dimensionale ontwerp van het onderdeel worden de doorbuiging, de massaverdeling en de dynamische stijfheid van het onderdeel in grote mate beïnvloed door de dempende eigenschappen van het materiaal.
Het gebruik van minerale gietstukken biedt een goede oplossing voor deze problemen.Omdat het trillingen 10 keer beter absorbeert dan traditioneel gietijzer, kan het de amplitude en eigenfrequentie aanzienlijk verminderen.
Bij verspanende bewerkingen zoals verspanen kan het zorgen voor een hogere nauwkeurigheid, een betere oppervlaktekwaliteit en een langere standtijd.Tegelijkertijd presteerden de minerale gietstukken qua geluidsimpact ook goed door de vergelijking en verificatie van de bases, transmissiegietstukken en accessoires van verschillende materialen voor grote motoren en centrifuges.Volgens de impactgeluidanalyse kan het mineraalgietwerk een lokale reductie van het geluidsdrukniveau van 20% realiseren.
3. Thermische eigenschappen
Deskundigen schatten dat ongeveer 80% van de afwijkingen van werktuigmachines worden veroorzaakt door thermische effecten.Procesonderbrekingen zoals interne of externe warmtebronnen, voorverwarmen, wisselen van werkstukken, etc. zijn allemaal oorzaken van thermische vervorming.Om het beste materiaal te kunnen selecteren, is het noodzakelijk om de materiaalvereisten te verduidelijken.De hoge soortelijke warmte en de lage thermische geleidbaarheid zorgen ervoor dat minerale gietstukken een goede thermische traagheid hebben tegen voorbijgaande temperatuurinvloeden (zoals veranderende werkstukken) en schommelingen in de omgevingstemperatuur.Als snel voorverwarmen vereist is, zoals bij een metalen bed, of als de bedtemperatuur verboden is, kunnen verwarmings- of koelapparaten rechtstreeks in het minerale gietstuk worden gegoten om de temperatuur te regelen.Het gebruik van dit soort temperatuurcompensatie-apparaten kan de vervorming verminderen die wordt veroorzaakt door de invloed van temperatuur, wat helpt de nauwkeurigheid tegen redelijke kosten te verbeteren.
II.Functionele en structurele eisen
Integriteit is een onderscheidend kenmerk dat minerale gietstukken onderscheidt van andere materialen.De maximale giettemperatuur voor minerale gietstukken is 45°C, en samen met uiterst nauwkeurige mallen en gereedschappen kunnen onderdelen en minerale gietstukken samen worden gegoten.
Geavanceerde hergiettechnieken kunnen ook worden gebruikt op minerale gietstukken, wat resulteert in nauwkeurige montage- en railoppervlakken die geen machinale bewerking vereisen.Net als andere basismaterialen zijn minerale gietstukken onderworpen aan specifieke structurele ontwerpregels.Wanddikte, dragende accessoires, ribinzetstukken, laad- en losmethoden verschillen allemaal tot op zekere hoogte van andere materialen en moeten bij het ontwerp vooraf in overweging worden genomen.
III.Kostenvereisten
Hoewel het vanuit technisch oogpunt belangrijk is om dit te bekijken, toont kosteneffectiviteit steeds meer zijn belang aan.Door minerale gietstukken te gebruiken, kunnen ingenieurs aanzienlijke productie- en bedrijfskosten besparen.Naast de besparing op de bewerkingskosten worden ook het gieten, de eindmontage en de stijgende logistieke kosten (opslag en transport) dienovereenkomstig verlaagd.Gezien de hoogwaardige functie van minerale gietstukken moet het als een geheel project worden beschouwd.In feite is het redelijker om een prijsvergelijking te maken wanneer de basis is geïnstalleerd of vooraf is geïnstalleerd.De relatief hoge initiële kosten zijn de kosten van minerale gietvormen en gereedschappen, maar deze kosten kunnen worden verdund bij langdurig gebruik (500-1000 stuks/stalen mal), en het jaarlijkse verbruik bedraagt ongeveer 10-15 stuks.
IV.Toepassingsgebied
Als structureel materiaal vervangen minerale gietstukken voortdurend de traditionele structurele materialen, en de sleutel tot de snelle ontwikkeling ervan ligt in mineraalgietwerk, mallen en stabiele verbindingsstructuren.Momenteel worden minerale gietstukken op grote schaal gebruikt in veel werktuigmachinegebieden, zoals slijpmachines en hogesnelheidsbewerkingen.Fabrikanten van slijpmachines zijn pioniers geweest in de gereedschapsmachinesector die minerale gietstukken voor machinebedden gebruiken.Wereldberoemde bedrijven zoals ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, enz. hebben bijvoorbeeld altijd geprofiteerd van de demping, thermische traagheid en integriteit van minerale gietstukken om hoge precisie en uitstekende oppervlaktekwaliteit in het slijpproces te verkrijgen. .
Met steeds toenemende dynamische belastingen krijgen minerale gietstukken ook steeds meer de voorkeur van toonaangevende bedrijven op het gebied van gereedschapslijpmachines.Het minerale gietbed heeft een uitstekende stijfheid en kan de kracht die wordt veroorzaakt door de versnelling van de lineaire motor goed elimineren.Tegelijkertijd kan de organische combinatie van goede trillingsabsorptieprestaties en lineaire motor de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk en de levensduur van de slijpschijf aanzienlijk verbeteren.
Wat betreft het enkele deel.Binnen een lengte van 10.000 mm is voor ons gemakkelijk.
Wat is de minimale wanddikte?
Over het algemeen moet de minimale sectiedikte van de machinebasis minimaal 60 mm zijn.Dunnere secties (bijv. 10 mm dik) kunnen worden gegoten met fijne toeslagmaterialen en formuleringen.
De krimp na het gieten bedraagt ongeveer 0,1-0,3 mm per 1000 mm.Wanneer nauwkeurigere mechanische onderdelen van mineraalgietwerk vereist zijn, kunnen toleranties worden bereikt door secundair cnc-slijpen, handmatig leppen of andere bewerkingsprocessen.
Ons mineraal gietmateriaal kiest voor de natuur Jinan Zwart graniet.De meeste bedrijven kiezen gewoon voor normaal natuurgraniet of normale steen in de bouwconstructie.
· Grondstoffen: met de unieke Jinan Black Granite-deeltjes (ook wel 'JinanQing'-graniet genoemd) als aggregaat, dat wereldberoemd is vanwege zijn hoge sterkte, hoge stijfheid en hoge slijtvastheid;
· Formule: met de unieke versterkte epoxyharsen en additieven, verschillende componenten met verschillende formuleringen om optimale uitgebreide prestaties te garanderen;
· Mechanische eigenschappen: de trillingsabsorptie is ongeveer 10 keer die van gietijzer, goede statische en dynamische eigenschappen;
· Fysische eigenschappen: dichtheid is ongeveer 1/3 van die van gietijzer, hogere thermische barrière-eigenschappen dan metalen, niet hygroscopisch, goede thermische stabiliteit;
· Chemische eigenschappen: hogere corrosieweerstand dan metalen, milieuvriendelijk;
· Maatnauwkeurigheid: lineaire contractie na het gieten is ongeveer 0,1-0,3 ㎜/m, extreem hoge vorm- en tegennauwkeurigheid in alle vlakken;
· Structurele integriteit: zeer complexe structuren kunnen worden gegoten, terwijl het gebruik van natuurlijk graniet meestal montage, lassen en lijmen vereist;
· Langzame thermische reactie: reageert op korte termijn temperatuurveranderingen is veel langzamer en veel minder;
· Ingebedde inzetstukken: bevestigingsmiddelen, buizen, kabels en kamers kunnen in de constructie worden ingebed, inzetmaterialen zoals metaal, steen, keramiek en kunststof etc.