Эпаксідны граніт, таксама вядомы як сінтэтычны граніт, — гэта сумесь эпаксіднай смалы і граніту, якая звычайна выкарыстоўваецца ў якасці альтэрнатыўнага матэрыялу для асноваў станкоў. Эпаксідны граніт выкарыстоўваецца замест чыгуну і сталі для лепшага гашэння вібрацыі, падаўжэння тэрміну службы інструмента і зніжэння кошту зборкі.
База станкоў
Станкі і іншыя высокадакладныя машыны абапіраюцца на высокую калянасць, доўгатэрміновую стабільнасць і выдатныя характарыстыкі дэмпфіравання асноўнага матэрыялу для сваіх статычных і дынамічных характарыстык. Найбольш шырока выкарыстоўванымі матэрыяламі для гэтых канструкцый з'яўляюцца чыгун, зварныя сталёвыя вырабы і натуральны граніт. З-за адсутнасці доўгатэрміновай стабільнасці і вельмі дрэнных уласцівасцей дэмпфіравання сталёвыя канструкцыі рэдка выкарыстоўваюцца там, дзе патрабуецца высокая дакладнасць. Высокаякасны чыгун, які быў зняты з напружанняў і адпалены, надае канструкцыі памерную стабільнасць і можа быць адліты ў складаныя формы, але патрабуе дарагога працэсу апрацоўкі для фарміравання дакладных паверхняў пасля ліцця.
Якасны натуральны граніт становіцца ўсё цяжэй знайсці, але ён мае больш высокую дэмпфіруючую здольнасць, чым чыгун. Зноў жа, як і ў выпадку з чыгунам, апрацоўка натуральнага граніту з'яўляецца працаёмкай і дарагой.
Дакладныя гранітныя адліўкі вырабляюцца шляхам змешвання гранітных запаўняльнікаў (якія здрабняюцца, прамываюцца і сушацца) з эпаксіднай смалой пры пакаёвай тэмпературы (г.зн., працэс халоднага зацвярдзення). У складзе таксама можа выкарыстоўвацца кварцавы запаўняльнік. Вібрацыйнае ўшчыльненне падчас працэсу фармавання шчыльна ўшчыльняе запаўняльнік разам.
Разьбовыя ўстаўкі, сталёвыя пласціны і трубкі для астуджэння можна адліваць падчас працэсу ліцця. Для дасягнення яшчэ большай універсальнасці лінейныя рэйкі, шліфаваныя накіроўвалыя і мацаванні рухавікоў можна капіяваць або заліваць растворам, што выключае неабходнасць у якой-небудзь апрацоўцы пасля ліцця. Аздабленне паверхні адліўкі такое ж добрае, як і паверхня формы.
Перавагі і недахопы
Перавагі ўключаюць:
■ Гашэнне вібрацыі.
■ Гнуткасць: у палімерную аснову можна інтэграваць лінейныя шляхі на заказ, рэзервуары для гідраўлічнай вадкасці, разьбовыя ўстаўкі, астуджальную вадкасць і трубаправоды.
■ Уключэнне ўставак і г.д. дазваляе значна скараціць апрацоўку гатовай адліўкі.
■ Час зборкі скарачаецца за кошт аб'яднання некалькіх кампанентаў у адну адліўку.
■ Не патрабуе аднастайнай таўшчыні сценкі, што забяспечвае большую гнуткасць дызайну вашай асновы.
■ Хімічная ўстойлівасць да большасці распаўсюджаных растваральнікаў, кіслот, шчолачаў і апрацоўчых вадкасцей.
■ Не патрабуе афарбоўкі.
■Кампазіт мае шчыльнасць прыблізна такую ж, як алюміній (але кавалкі таўсцейшыя, каб дасягнуць эквівалентнай трываласці).
■ Працэс ліцця кампазітнага палімербетону спажывае значна менш энергіі, чым металічныя адліўкі. Ліццёвыя палімерныя смалы спажываюць вельмі мала энергіі для вытворчасці, і працэс ліцця праводзіцца пры пакаёвай тэмпературы.
Эпаксідны гранітны матэрыял мае ўнутраны каэфіцыент дэмпфавання да дзесяці разоў лепшы, чым чыгунны, да трох разоў лепшы, чым натуральны граніт, і да трыццаці разоў лепшы, чым сталёвыя канструкцыі. Ён не паддаецца ўздзеянню астуджальных вадкасцей, мае выдатную доўгатэрміновую стабільнасць, палепшаную тэрмічную стабільнасць, высокую калянасць на кручэнне і дынамічную калянасць, выдатнае паглынанне шуму і нязначныя ўнутраныя напружанні.
Да недахопаў адносяцца нізкая трываласць тонкіх зрэзаў (менш за 25 мм), нізкая трываласць на расцяжэнне і нізкая ўстойлівасць да ўдараў.
Уводзіны ў каркасы для ліцця з мінеральных матэрыялаў
Ліццё з мінеральных сплаваў — адзін з найбольш эфектыўных сучасных будаўнічых матэрыялаў. Вытворцы дакладных станкоў былі сярод піянераў у выкарыстанні ліцця з мінеральных сплаваў. Сёння яго выкарыстанне ў фрэзерных станках з ЧПУ, свідравальных станках, шліфавальных і электраэрозійных машынах расце, і перавагі не абмяжоўваюцца толькі хуткаснымі станкамі.
Мінеральнае ліццё, якое таксама называюць эпаксідным гранітным матэрыялам, складаецца з мінеральных напаўняльнікаў, такіх як жвір, кварцавы пясок, ледзяная мука і звязальныя рэчывы. Матэрыял змешваецца ў адпаведнасці з дакладнымі спецыфікацыямі і заліваецца халодным у формы. Трывалы падмурак — гэта аснова поспеху!
Найсучаснейшыя станкі павінны працаваць усё хутчэй і хутчэй і забяспечваць большую дакладнасць, чым калі-небудзь раней. Аднак высокія хуткасці перамяшчэння і цяжкія нагрузкі прыводзяць да непажаданых вібрацый рамы станка. Гэтыя вібрацыі негатыўна ўплываюць на паверхню дэталі і скарачаюць тэрмін службы інструмента. Рамы з мінеральнага ліцця хутка зніжаюць вібрацыі — прыкладна ў 6 разоў хутчэй, чым чыгунныя рамы, і ў 10 разоў хутчэй, чым сталёвыя.
Станкі з мінеральнымі ліцейнымі станкамі, такія як фрэзерныя і шліфавальныя станкі, значна больш дакладныя і дасягаюць лепшай якасці паверхні. Акрамя таго, знос інструмента значна зніжаецца, а тэрмін службы павялічваецца.
Кампазітная мінеральная (эпаксідная гранітная) рамная ліццёвая рама мае шэраг пераваг:
- Формаванне і трываласць: працэс ліцця мінеральных матэрыялаў забяспечвае выключную ступень свабоды адносна формы кампанентаў. Канкрэтныя характарыстыкі матэрыялу і працэсу прыводзяць да параўнальна высокай трываласці і значна меншай вагі.
- Інтэграцыя інфраструктуры: працэс ліцця мінеральных матэрыялаў дазваляе лёгка інтэграваць канструкцыю і дадатковыя кампаненты, такія як накіроўвалыя, разьбовыя ўстаўкі і злучэнні для камунікацый, падчас фактычнага працэсу ліцця.
- Вытворчасць складаных машынных канструкцый: тое, што было б немагчыма ў традыцыйных працэсах, становіцца магчымым з дапамогай мінеральнага ліцця: некалькі кампанентаў можна сабраць у складаныя канструкцыі з дапамогай клееных злучэнняў.
- Эканамічная дакладнасць памераў: у многіх выпадках кампаненты з мінеральнага ліцця адліваюцца па канчатковых памерах, таму што падчас зацвярдзення практычна не адбываецца сціскання. Дзякуючы гэтаму можна пазбегнуць дадатковых дарагіх працэсаў аздаблення.
- Дакладнасць: Высокадакладныя апорныя або апорныя паверхні дасягаюцца шляхам далейшага шліфавання, фармоўкі або фрэзеравання. У выніку гэтага многія канцэпцыі машын могуць быць рэалізаваны элегантна і эфектыўна.
- Добрая тэрмічная стабільнасць: мінеральнае ліццё вельмі павольна рэагуе на змены тэмпературы, паколькі цеплаправоднасць значна ніжэйшая, чым у металічных матэрыялаў. Па гэтай прычыне кароткачасовыя змены тэмпературы аказваюць значна меншы ўплыў на дакладнасць памераў станка. Лепшая тэрмічная стабільнасць станіны азначае, што агульная геаметрыя станка лепш падтрымліваецца і, як вынік, геаметрычныя памылкі мінімізуюцца.
- Адсутнасць карозіі: кампаненты з мінеральнага ліцця ўстойлівыя да ўздзеяння алеяў, астуджальных вадкасцей і іншых агрэсіўных вадкасцей.
- Палепшанае гашэнне вібрацыі для больш працяглага тэрміну службы інструмента: наша мінеральнае ліццё дасягае да 10 разоў лепшых значэнняў гашэння вібрацыі, чым сталь або чыгун. Дзякуючы гэтым характарыстыкам дасягаецца надзвычай высокая дынамічная ўстойлівасць канструкцыі машыны. Перавагі, якія гэта мае для вытворцаў і карыстальнікаў станкоў, відавочныя: лепшая якасць аздаблення паверхні апрацаваных або шліфаваных дэталяў і больш працяглы тэрмін службы інструмента, што прыводзіць да зніжэння выдаткаў на аснастку.
- Навакольнае асяроддзе: Уздзеянне на навакольнае асяроддзе падчас вытворчасці зніжаецца.
Рама з мінеральнага ліцця супраць чыгуннай рамы
Глядзіце ніжэй перавагі нашай новай рамы з мінеральнага ліцця ў параўнанні з чыгуннай рамай, якая выкарыстоўвалася раней:
| Мінеральнае ліццё (эпаксідны граніт) | чыгун | |
| Дэмпфіраванне | Высокі | Нізкі |
| Цеплавыя характарыстыкі | Нізкая цеплаправоднасць і высокая спецыфікацыя цяпла ёмістасць | Высокая цеплаправоднасць і нізкая спецыфікацыя цеплаёмістасці |
| Убудаваныя дэталі | Неабмежаваны дызайн і Цэльная форма і бесперашкоднае злучэнне | Неабходная апрацоўка |
| Устойлівасць да карозіі | Вельмі высокая | Нізкі |
| Экалагічны Прыязнасць | Нізкае спажыванне энергіі | Высокае спажыванне энергіі |
Выснова
Ліццё з мінеральных матэрыялаў ідэальна падыходзіць для рам нашых станкоў з ЧПУ. Яно прапануе відавочныя тэхналагічныя, эканамічныя і экалагічныя перавагі. Тэхналогія ліцця з мінеральных матэрыялаў забяспечвае выдатнае гашэнне вібрацыі, высокую хімічную ўстойлівасць і значныя цеплавыя перавагі (цеплавое пашырэнне, падобнае да цеплавога пашырэння сталі). Злучальныя элементы, кабелі, датчыкі і вымяральныя сістэмы можна заліваць у зборку.
Якія перавагі апрацоўчага цэнтра з гранітнай станінай для ліцця з мінеральных матэрыялаў?
Мінеральныя адліўкі (штучны граніт, таксама вядомы як смалобетон) шырока выкарыстоўваюцца ў станкабудаўнічай прамысловасці ў якасці канструкцыйнага матэрыялу ўжо больш за 30 гадоў.
Згодна са статыстыкай, у Еўропе кожны дзясяты станок выкарыстоўвае мінеральнае ліццё ў якасці асновы. Аднак выкарыстанне няправільнага вопыту, няпоўнай або няправільнай інфармацыі можа прывесці да падазронасці і прадузятасці ў дачыненні да мінеральнага ліцця. Таму пры вырабе новага абсталявання неабходна прааналізаваць перавагі і недахопы мінеральнага ліцця і параўнаць іх з іншымі матэрыяламі.
Аснова будаўнічай тэхнікі звычайна падзяляецца на чыгун, мінеральнае ліццё (палімерны і/або рэактыўны бетон), сталь/зварныя канструкцыі (з заціркай/без заціркі) і натуральны камень (напрыклад, граніт). Кожны матэрыял мае свае характарыстыкі, і не існуе ідэальнага канструкцыйнага матэрыялу. Толькі шляхам вывучэння пераваг і недахопаў матэрыялу ў адпаведнасці з канкрэтнымі канструкцыйнымі патрабаваннямі можна выбраць ідэальны канструкцыйны матэрыял.
Дзве важныя функцыі канструкцыйных матэрыялаў — гарантаваць геаметрыю, размяшчэнне і паглынанне энергіі кампанентамі — адпаведна вылучаюць патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык (статычныя, дынамічныя і цеплавыя характарыстыкі), функцыянальныя/структурныя патрабаванні (дакладнасць, вага, таўшчыня сценак, зручнасць накіроўвалых рэек) да ўстаноўкі матэрыялаў, сістэмы цыркуляцыі асяроддзяў, лагістыкі і патрабаванні да кошту (цана, колькасць, даступнасць, характарыстыкі сістэмы).
I. Патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык канструкцыйных матэрыялаў
1. Статычныя характарыстыкі
Крытэрыем для вымярэння статычных уласцівасцей асновы звычайна з'яўляецца калянасць матэрыялу — мінімальная дэфармацыя пад нагрузкай, а не высокая трываласць. Пры статычнай пругкай дэфармацыі мінеральныя адліўкі можна разглядаць як ізатропныя аднародныя матэрыялы, якія падпарадкоўваюцца закону Гука.
Шчыльнасць і модуль пругкасці мінеральных адлівак адпаведна складаюць 1/3 ад такіх жа, як у чыгуну. Паколькі мінеральныя адліўкі і чыгуны маюць аднолькавую ўдзельную калянасць, пры аднолькавай вазе калянасць чыгунных адлівак і мінеральных адлівак аднолькавая без уліку ўплыву формы. У многіх выпадках разліковая таўшчыня сценак мінеральных адлівак звычайна ў 3 разы перавышае таўшчыню сценак чыгунных адлівак, і такая канструкцыя не выкліча ніякіх праблем з пункту гледжання механічных уласцівасцей вырабу або адліўкі. Мінеральныя адліўкі падыходзяць для працы ў статычных асяроддзях, якія падвяргаюцца ціску (напрыклад, станіны, апоры, калоны), і не падыходзяць у якасці танкасценных і/або малых рам (напрыклад, сталы, паддоны, прылады змены інструмента, карэткі, апоры шпіндзеля). Вага канструкцыйных дэталяў звычайна абмежавана абсталяваннем вытворцаў мінеральных адлівак, і вырабы з мінеральных адлівак вагой больш за 15 тон звычайна сустракаюцца рэдка.
2. Дынамічныя характарыстыкі
Чым большая хуткасць кручэння і/або паскарэнне вала, тым важнейшыя дынамічныя характарыстыкі машыны. Хуткае пазіцыянаванне, хуткая замена інструмента і высокая хуткасць падачы пастаянна ўзмацняюць механічны рэзананс і дынамічнае ўзбуджэнне канструкцыйных дэталяў машыны. Акрамя памернай канструкцыі кампанента, на прагін, размеркаванне масы і дынамічную калянасць кампанента значна ўплываюць дэмпфіруючыя ўласцівасці матэрыялу.
Выкарыстанне мінеральнага ліцця прапануе добрае рашэнне гэтых праблем. Паколькі яно паглынае вібрацыі ў 10 разоў лепш, чым традыцыйны чыгун, яно можа значна знізіць амплітуду і ўласную частату.
У аперацыях апрацоўкі, такіх як механічная апрацоўка, гэта можа забяспечыць больш высокую дакладнасць, лепшую якасць паверхні і падоўжыць тэрмін службы інструмента. У той жа час, з пункту гледжання ўздзеяння шуму, мінеральныя адліўкі таксама добра паказалі сябе з пункту гледжання ўзроўню шуму дзякуючы параўнанню і праверцы асноў, трансмісійных адлівак і аксесуараў з розных матэрыялаў для вялікіх рухавікоў і цэнтрабушак. Згодна з аналізам ударнага шуму, мінеральныя адліўкі могуць дасягнуць лакальнага зніжэння ўзроўню гукавога ціску на 20%.
3. Цеплавыя ўласцівасці
Паводле ацэнак экспертаў, каля 80% адхіленняў станкоў выкліканыя цеплавымі ўздзеяннямі. Перапынкі працэсу, такія як унутраныя або знешнія крыніцы цяпла, папярэдні нагрэў, змена дэталяў і г.д., з'яўляюцца прычынамі цеплавой дэфармацыі. Каб мець магчымасць выбраць найлепшы матэрыял, неабходна ўдакладніць патрабаванні да матэрыялу. Высокая ўдзельная цеплаёмістасць і нізкая цеплаправоднасць дазваляюць мінеральным адлівам мець добрую цеплавую інерцыю да часовых тэмпературных уздзеянняў (напрыклад, змена дэталяў) і ваганняў тэмпературы навакольнага асяроддзя. Калі патрабуецца хуткі папярэдні нагрэў, напрыклад, металічнага ложа, або тэмпература ложа забароненая, прылады нагрэву або астуджэння можна непасрэдна адліваць у мінеральнае адліўку для кантролю тэмпературы. Выкарыстанне такога тыпу прылад тэмпературнай кампенсацыі можа паменшыць дэфармацыю, выкліканую ўздзеяннем тэмпературы, што дапамагае павысіць дакладнасць пры разумнай цане.
II. Функцыянальныя і структурныя патрабаванні
Цэласнасць — гэта адметная рыса, якая адрознівае мінеральныя адліўкі ад іншых матэрыялаў. Максімальная тэмпература ліцця для мінеральных адлівак складае 45°C, і разам з высокадакладнымі формамі і інструментамі дэталі і мінеральныя адліўкі можна адліваць разам.
Для мінеральных адлівак можна выкарыстоўваць і перадавыя метады пералівання, што дазваляе атрымаць дакладныя мантажы і паверхні рэек, якія не патрабуюць механічнай апрацоўкі. Як і іншыя асноўныя матэрыялы, мінеральныя адліўкі падпарадкоўваюцца пэўным правілам канструкцыйнага праектавання. Таўшчыня сценак, апорныя аксэсуары, устаўкі рэбраў, метады загрузкі і разгрузкі ў пэўнай ступені адрозніваюцца ад іншых матэрыялаў і павінны быць улічаны загадзя падчас праектавання.
III. Патрабаванні да выдаткаў
Хоць з тэхнічнага пункту гледжання гэта важна ўлічваць, эканамічная эфектыўнасць усё часцей дэманструе сваю важнасць. Выкарыстанне мінеральных адлівак дазваляе інжынерам значна зэканоміць на вытворчых і эксплуатацыйных выдатках. Акрамя эканоміі на апрацоўцы, адпаведна зніжаюцца выдаткі на ліццё, канчатковую зборку і павелічэнне лагістычных выдаткаў (складаванне і транспарціроўка). Улічваючы высокі ўзровень функцыянальнасці мінеральных адлівак, іх варта разглядаць як адзіны праект. Фактычна, больш разумна параўноўваць цэны пры ўсталёўцы або папярэдне ўсталяванай аснове. Адносна высокі пачатковы кошт - гэта кошт формаў для мінеральных адлівак і інструментаў, але гэты кошт можа быць зніжаны пры працяглым выкарыстанні (500-1000 штук/сталёвая форма), а гадавое спажыванне складае каля 10-15 штук.
IV. Сфера выкарыстання
Як канструкцыйны матэрыял, мінеральнае ліццё пастаянна замяняе традыцыйныя канструкцыйныя матэрыялы, і ключом да яго хуткага развіцця з'яўляецца мінеральнае ліццё, формы і стабільныя злучальныя структуры. У цяперашні час мінеральнае ліццё шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах станкабудавання, такіх як шліфавальныя станкі і высакахуткасная апрацоўка. Вытворцы шліфавальных станкоў былі піянерамі ў сектары станкоў, выкарыстоўваючы мінеральнае ліццё для станін. Напрыклад, сусветна вядомыя кампаніі, такія як ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude і г.д., заўсёды карысталіся перавагамі дэмпфіравання, цеплавой інерцыі і цэласнасці мінеральнага ліцця для атрымання высокай дакладнасці і выдатнай якасці паверхні ў працэсе шліфавання.
З пастаянна ўзрастаючымі дынамічнымі нагрузкамі, мінеральнае ліццё таксама ўсё часцей атрымлівае перавагу ад вядучых сусветных кампаній у галіне шліфавальных станкоў. Ліццё з мінеральнага матэрыялу мае выдатную калянасць і можа добра ліквідаваць сілу, выкліканую паскарэннем лінейнага рухавіка. У той жа час, арганічнае спалучэнне добрай эфектыўнасці паглынання вібрацыі і лінейнага рухавіка можа значна палепшыць якасць паверхні апрацоўванай дэталі і тэрмін службы шліфавальнага круга.
Што тычыцца адной дэталі, то даўжыня ў межах 10000 мм для нас лёгкая.
Якая мінімальная таўшчыня сценкі?
Як правіла, мінімальная таўшчыня сячэння асновы машыны павінна быць не менш за 60 мм. Больш тонкія сячэнні (напрыклад, таўшчынёй 10 мм) можна адліваць з дробнага запаўняльніка па памерах і рэцэптурах.
Усаджванне пасля залівання складае каля 0,1-0,3 мм на 1000 мм. Калі патрабуюцца больш дакладныя механічныя дэталі для мінеральнага ліцця, дапушчальныя адхіленні можна дасягнуць шляхам другаснага шліфавання на станках з ЧПУ, ручной прыціркі або іншых працэсаў апрацоўкі.
Нашым мінеральным ліцейным матэрыялам з'яўляецца натуральны чорны граніт Цзінань. Большасць кампаній выбіраюць звычайны натуральны граніт або звычайны камень для будаўніцтва.
· Сыравіна: з унікальнымі часцінкамі чорнага граніту Цзінань (таксама званага гранітам «Цзінаньцын») у якасці запаўняльніка, які вядомы ва ўсім свеце сваёй высокай трываласцю, высокай калянасцю і высокай зносаўстойлівасцю;
· Формула: з унікальнымі ўзмоцненымі эпаксіднымі смоламі і дадаткамі, рознымі кампанентамі з выкарыстаннем розных рэцэптур для забеспячэння аптымальнай комплекснай прадукцыйнасці;
· Механічныя ўласцівасці: паглынанне вібрацыі прыкладна ў 10 разоў вышэйшае, чым у чыгуну, добрыя статычныя і дынамічныя ўласцівасці;
· Фізічныя ўласцівасці: шчыльнасць складае каля 1/3 ад шчыльнасці чыгуну, мае вышэйшыя цеплаахоўныя ўласцівасці, чым у металаў, не гіграскапічны, мае добрую тэрмічную стабільнасць;
· Хімічныя ўласцівасці: больш высокая каразійная ўстойлівасць, чым у металаў, экалагічна чысты;
· Дакладнасць памераў: лінейнае сцісканне пасля адліўкі складае каля 0,1-0,3㎜/м, надзвычай высокая дакладнасць формы і адзнакі ва ўсіх плоскасцях;
· Структурная цэласнасць: можна адліваць вельмі складаныя канструкцыі, у той час як выкарыстанне натуральнага граніту звычайна патрабуе зборкі, зрошчвання і склейвання;
· Павольная цеплавая рэакцыя: рэагуе на кароткачасовыя змены тэмпературы значна павольней і значна менш;
· Убудаваныя ўстаўкі: крапежныя элементы, трубы, кабелі і камеры могуць быць убудаваны ў канструкцыю, устаўляюцца з такіх матэрыялаў, як метал, камень, кераміка і пластык і г.д.