Epoksīdsveķu granīts, kas pazīstams arī kā sintētiskais granīts, ir epoksīdsveķu un granīta maisījums, ko parasti izmanto kā alternatīvu materiālu darbgaldu pamatnēm. Epoksīdsveķu granītu izmanto čuguna un tērauda vietā, lai nodrošinātu labāku vibrācijas slāpēšanu, ilgāku instrumenta kalpošanas laiku un zemākas montāžas izmaksas.
Darbgaldu bāze
Darbgaldi un citas augstas precizitātes iekārtas to statiskajai un dinamiskajai veiktspējai paļaujas uz pamatmateriāla augstu stingrību, ilgtermiņa stabilitāti un lieliskām slāpēšanas īpašībām. Visplašāk izmantotie materiāli šīm konstrukcijām ir čuguns, metinātas tērauda konstrukcijas un dabīgais granīts. Ilgtermiņa stabilitātes trūkuma un ļoti slikto slāpēšanas īpašību dēļ no tērauda izgatavotas konstrukcijas reti tiek izmantotas vietās, kur nepieciešama augsta precizitāte. Labas kvalitātes čuguns, kas ir atbrīvots no sprieguma un atkvēlināts, nodrošinās konstrukcijai izmēru stabilitāti un to var liešanas procesā veidot sarežģītas formas, taču pēc liešanas precīzu virsmu veidošanai ir nepieciešams dārgs apstrādes process.
Kvalitatīvu dabīgo granītu kļūst arvien grūtāk atrast, taču tam ir augstāka slāpēšanas spēja nekā čugunam. Atkal, tāpat kā ar čugunu, dabīgā granīta apstrāde ir darbietilpīga un dārga.
Precīzijas granīta lējumi tiek ražoti, sajaucot granīta agregātus (kas tiek sasmalcināti, mazgāti un žāvēti) ar epoksīdsveķu sistēmu apkārtējās vides temperatūrā (t. i., aukstās sacietēšanas procesā). Sastāvā var izmantot arī kvarca agregātu pildvielu. Vibrācijas blīvēšana formēšanas procesā cieši sablīvē agregātus.
Liešanas procesā var ieliet vītņotus ieliktņus, tērauda plāksnes un dzesēšanas šķidruma caurules. Lai panāktu vēl lielāku daudzpusības pakāpi, lineārās sliedes, slīpētas slīdvirsmas un motora stiprinājumus var atkārtot vai iejavot iejavā, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc jebkādas pēcliešanas apstrādes. Lējuma virsmas apdare ir tikpat laba kā veidnes virsma.
Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības ietver:
■ Vibrāciju slāpēšana.
■ Elastība: polimēru pamatnē var integrēt pielāgotas lineārās līnijas, hidrauliskā šķidruma tvertnes, vītņotus ieliktņus, griešanas šķidrumu un cauruļvadus.
■ Ieliktņu u. c. iekļaušana ievērojami samazina gatavā lējuma apstrādes nepieciešamību.
■ Montāžas laiks tiek samazināts, iekļaujot vairākas sastāvdaļas vienā lējumā.
■ Nav nepieciešams vienāds sienas biezums, kas nodrošina lielāku pamatnes dizaina elastību.
■ Ķīmiskā izturība pret lielāko daļu izplatītāko šķīdinātāju, skābju, sārmu un griešanas šķidrumu.
■ Nav nepieciešama krāsošana.
■Kompozīta blīvums ir aptuveni tāds pats kā alumīnijam (bet detaļas ir biezākas, lai sasniegtu līdzvērtīgu izturību).
■ Kompozītmateriāla polimērbetona liešanas procesā tiek patērēts daudz mazāk enerģijas nekā metāla lējumos. Polimēru liešanas sveķu ražošanai tiek izmantots ļoti maz enerģijas, un liešanas process notiek istabas temperatūrā.
Epoksīdsveķu granīta materiālam ir iekšējais slāpēšanas koeficients, kas ir līdz pat desmit reizēm labāks nekā čugunam, līdz pat trīs reizēm labāks nekā dabīgajam granītam un līdz pat trīsdesmit reizēm labāks nekā no tērauda izgatavotām konstrukcijām. To neietekmē dzesēšanas šķidrumi, tam ir lieliska ilgtermiņa stabilitāte, uzlabota termiskā stabilitāte, augsta vērpes un dinamiskā stingrība, lieliska trokšņa absorbcija un niecīgi iekšējie spriegumi.
Trūkumi ir zema izturība plānās sekcijās (mazāk nekā 1 colla (25 mm)), zema stiepes izturība un zema triecienizturība.
Ievads minerālu liešanas rāmjos
Minerālu liešana ir viens no visefektīvākajiem un modernākajiem būvmateriāliem. Precīzijas iekārtu ražotāji bija vieni no minerālu liešanas izmantošanas pionieriem. Mūsdienās tās izmantošana CNC frēzmašīnās, urbšanas presēs, slīpmašīnās un elektroerozijas iekārtās pieaug, un priekšrocības neaprobežojas tikai ar ātrgaitas iekārtām.
Minerālu liešana, ko sauc arī par epoksīda granīta materiālu, sastāv no minerālu pildvielām, piemēram, grants, kvarca smiltīm, ledāja miltiem un saistvielām. Materiāls tiek sajaukts atbilstoši precīzām specifikācijām un auksts ielejams veidnēs. Stabils pamats ir panākumu pamatā!
Mūsdienīgākajām darbmašīnām jādarbojas arvien ātrāk un precīzāk nekā jebkad agrāk. Tomēr liels pārvietošanās ātrums un liela slodze rada nevēlamas mašīnas rāmja vibrācijas. Šīs vibrācijas negatīvi ietekmē detaļas virsmu un saīsina instrumenta kalpošanas laiku. Minerālu liešanas rāmji ātri samazina vibrācijas – aptuveni 6 reizes ātrāk nekā čuguna rāmji un 10 reizes ātrāk nekā tērauda rāmji.
Darbgaldi ar minerālu liešanas pamatnēm, piemēram, frēzmašīnas un slīpmašīnas, ir ievērojami precīzāki un nodrošina labāku virsmas kvalitāti. Turklāt instrumentu nodilums ir ievērojami samazināts un kalpošanas laiks pagarināts.
Kompozītmateriālu minerālu (epoksīdsveķu granīta) liešanas rāmim ir vairākas priekšrocības:
- Formēšana un izturība: Minerālu liešanas process nodrošina izcilu brīvības pakāpi attiecībā uz detaļu formu. Materiāla un procesa īpašās īpašības nodrošina salīdzinoši augstu izturību un ievērojami mazāku svaru.
- Infrastruktūras integrācija: Minerālu liešanas process ļauj vienkārši integrēt konstrukciju un papildu komponentus, piemēram, vadotnes, vītņotus ieliktņus un savienojumus inženierkomunikācijām, faktiskā liešanas procesa laikā.
- Sarežģītu mašīnu konstrukciju ražošana: Tas, kas nebūtu iedomājams ar tradicionālajiem procesiem, kļūst iespējams ar minerālu liešanu: vairākas sastāvdaļas var salikt kopā, veidojot sarežģītas struktūras, izmantojot līmētus savienojumus.
- Ekonomiska izmēru precizitāte: Daudzos gadījumos minerālliešanas komponenti tiek lieti galīgajos izmēros, jo sacietēšanas laikā praktiski nenotiek saraušanās. Tādējādi var izvairīties no turpmākiem dārgiem apdares procesiem.
- Precizitāte: Ar papildu slīpēšanas, formēšanas vai frēzēšanas darbībām tiek panāktas ļoti precīzas atskaites vai atbalsta virsmas. Tā rezultātā daudzas mašīnu koncepcijas var ieviest eleganti un efektīvi.
- Laba termiskā stabilitāte: Minerālu lējumi ļoti lēni reaģē uz temperatūras izmaiņām, jo siltumvadītspēja ir ievērojami zemāka nekā metāliskiem materiāliem. Šī iemesla dēļ īslaicīgas temperatūras izmaiņas ievērojami mazāk ietekmē darbgalda izmēru precizitāti. Labāka darbgalda pamatnes termiskā stabilitāte nozīmē, ka labāk tiek uzturēta mašīnas kopējā ģeometrija, un rezultātā tiek samazinātas ģeometriskās kļūdas.
- Nav korozijas: minerāllietas detaļas ir izturīgas pret eļļām, dzesēšanas šķidrumiem un citiem agresīviem šķidrumiem.
- Lielāka vibrāciju slāpēšana ilgākam instrumentu kalpošanas laikam: mūsu minerālu lējumi sasniedz līdz pat 10 reizēm labākas vibrāciju slāpēšanas vērtības nekā tērauds vai čuguns. Pateicoties šīm īpašībām, tiek panākta ārkārtīgi augsta mašīnas konstrukcijas dinamiskā stabilitāte. Ieguvumi, ko tas sniedz mašīnu ražotājiem un lietotājiem, ir acīmredzami: labāka apstrādāto vai slīpēto detaļu virsmas apdares kvalitāte un ilgāks instrumentu kalpošanas laiks, kas noved pie zemākām instrumentu izmaksām.
- Vide: Ražošanas laikā tiek samazināta ietekme uz vidi.
Minerālu liešanas rāmis salīdzinājumā ar čuguna rāmi
Zemāk skatiet mūsu jaunā minerālliešanas rāmja priekšrocības salīdzinājumā ar iepriekš izmantoto čuguna rāmi:
| Minerālu liešana (epoksīda granīts) | Čuguns | |
| Slāpēšana | Augsts | Zems |
| Siltuma veiktspēja | Zema siltumvadītspēja un augsta specifiskā siltuma ietilpība | Augsta siltumvadītspēja un zema īpatnējā siltumietilpība |
| Iegultās daļas | Neierobežots dizains un Viengabala veidne un netraucēts savienojums | Nepieciešama apstrāde |
| Korozijas izturība | Īpaši augsts | Zems |
| Vides Draudzīgums | Zems enerģijas patēriņš | Augsts enerģijas patēriņš |
Secinājums
Minerālu liešana ir ideāli piemērota mūsu CNC iekārtu rāmju konstrukcijām. Tā piedāvā nepārprotamas tehnoloģiskas, ekonomiskas un vides priekšrocības. Minerālu liešanas tehnoloģija nodrošina izcilu vibrāciju slāpēšanu, augstu ķīmisko izturību un ievērojamas termiskās priekšrocības (termiskā izplešanās līdzīga tēraudam). Savienojuma elementus, kabeļus, sensorus un mērīšanas sistēmas var ieliet montāžā.
Kādas ir minerālu liešanas granīta gultas apstrādes centra priekšrocības?
Minerālu lējumi (mākslīgais granīts jeb sveķu betons) jau vairāk nekā 30 gadus ir plaši atzīti darbgaldu nozarē kā konstrukcijas materiāls.
Saskaņā ar statistiku, Eiropā katrā desmitajā darbgaldā kā pamatni tiek izmantoti minerālu lējumi. Tomēr nepiemērotas pieredzes, nepilnīgas vai nepareizas informācijas izmantošana var radīt aizdomas un aizspriedumus pret minerālu lējumiem. Tāpēc, izgatavojot jaunas iekārtas, ir jāanalizē minerālu lējumu priekšrocības un trūkumi un jāsalīdzina tie ar citiem materiāliem.
Būvniecības tehnikas bāzi parasti iedala čugunā, minerālu lējumos (polimēru un/vai reaktīvo sveķu betonā), tērauda/metinātās konstrukcijās (ar javu/bez javas) un dabīgajā akmenī (piemēram, granītā). Katram materiālam ir savas īpašības, un nav neviena ideāla konstrukcijas materiāla. Ideālu konstrukcijas materiālu var izvēlēties tikai, izpētot materiāla priekšrocības un trūkumus atbilstoši konkrētajām konstrukcijas prasībām.
Konstrukciju materiālu divas svarīgās funkcijas — garantēt komponentu ģeometriju, novietojumu un enerģijas absorbciju — attiecīgi izvirza veiktspējas prasības (statiskā, dinamiskā un termiskā veiktspēja), funkcionālās/strukturālās prasības (precizitāte, svars, sienu biezums, vadotņu sliežu izvietojuma vieglums) materiālu uzstādīšanai, materiālu cirkulācijas sistēmai, loģistikai un izmaksu prasības (cena, daudzums, pieejamība, sistēmas raksturlielumi).
I. Konstrukciju materiālu veiktspējas prasības
1. Statiskās īpašības
Pamatnes statisko īpašību mērīšanas kritērijs parasti ir materiāla stingrība — minimāla deformācija slodzes ietekmē, nevis augsta izturība. Statiskās elastīgās deformācijas gadījumā minerāllējumus var uzskatīt par izotropiskiem homogēniem materiāliem, kas pakļaujas Huka likumam.
Minerālu lējumu blīvums un elastības modulis ir attiecīgi 1/3 no čuguna blīvuma un elastības moduļa. Tā kā minerālu lējumiem un čugunam ir vienāda īpatnējā stingrība, pie vienāda svara čuguna lējumu un minerālu lējumu stingrība ir vienāda, neņemot vērā formas ietekmi. Daudzos gadījumos minerālu lējumu projektētais sienas biezums parasti ir 3 reizes lielāks nekā čuguna lējumiem, un šī konstrukcija neradīs nekādas problēmas attiecībā uz izstrādājuma vai lējuma mehāniskajām īpašībām. Minerālu lējumi ir piemēroti darbam statiskā vidē, kas rada spiedienu (piemēram, gultas, balsti, kolonnas), un nav piemēroti kā plānsienu un/vai mazi rāmji (piemēram, galdi, paletes, instrumentu mainītāji, ratiņi, vārpstas balsti). Konstrukcijas daļu svaru parasti ierobežo minerālu lējumu ražotāju aprīkojums, un minerālu lējumu izstrādājumi, kas sver vairāk par 15 tonnām, parasti ir reti sastopami.
2. Dinamiskās īpašības
Jo lielāks ir vārpstas rotācijas ātrums un/vai paātrinājums, jo svarīgāka ir mašīnas dinamiskā veiktspēja. Ātra pozicionēšana, ātra instrumentu nomaiņa un ātrgaitas padeve nepārtraukti pastiprina mašīnas konstrukcijas daļu mehānisko rezonansi un dinamisko ierosmi. Papildus detaļas izmēru projektam, detaļas novirzi, masas sadalījumu un dinamisko stingrību lielā mērā ietekmē materiāla slāpēšanas īpašības.
Minerālu lējumu izmantošana piedāvā labu risinājumu šīm problēmām. Tā kā tie absorbē vibrācijas 10 reizes labāk nekā tradicionālais čuguns, tie var ievērojami samazināt amplitūdu un dabisko frekvenci.
Apstrādes operācijās, piemēram, mehāniskajā apstrādē, tas var nodrošināt lielāku precizitāti, labāku virsmas kvalitāti un ilgāku instrumentu kalpošanas laiku. Tajā pašā laikā, salīdzinot un pārbaudot dažādu materiālu pamatnes, transmisijas lējumus un piederumus lieliem dzinējiem un centrifūgām, minerāllējumi uzrādīja labus rezultātus arī trokšņa ietekmes ziņā. Saskaņā ar trieciena skaņas analīzi minerāllējumi var sasniegt lokālu skaņas spiediena līmeņa samazinājumu par 20%.
3. Termiskās īpašības
Eksperti lēš, ka aptuveni 80% darbgaldu noviržu izraisa termiskā iedarbība. Procesa pārtraukumi, piemēram, iekšējie vai ārējie siltuma avoti, iepriekšēja uzsildīšana, sagatavju maiņa utt., ir termiskās deformācijas cēloņi. Lai varētu izvēlēties labāko materiālu, ir jāprecizē materiāla prasības. Augstā īpatnējā siltumspēja un zemā siltumvadītspēja ļauj minerālu lējumiem būt ar labu termisko inerci pret īslaicīgām temperatūras ietekmēm (piemēram, sagatavju maiņu) un apkārtējās vides temperatūras svārstībām. Ja nepieciešama ātra iepriekšēja uzsildīšana, piemēram, metāla gultai vai gultnes temperatūra ir aizliegta, sildīšanas vai dzesēšanas ierīces var tieši ieliet minerālu lējumos, lai kontrolētu temperatūru. Šāda veida temperatūras kompensācijas ierīces izmantošana var samazināt temperatūras ietekmes izraisīto deformāciju, kas palīdz uzlabot precizitāti par saprātīgām izmaksām.
II. Funkcionālās un strukturālās prasības
Integritāte ir atšķirīga iezīme, kas atšķir minerālu lējumus no citiem materiāliem. Minerālu lējumu maksimālā liešanas temperatūra ir 45 °C, un kopā ar augstas precizitātes veidnēm un instrumentiem detaļas un minerālu lējumus var liet kopā.
Minerālu lējumu sagatavēm var izmantot arī uzlabotas pārliešanas metodes, kā rezultātā tiek iegūta precīza montāža un sliežu virsmas, kurām nav nepieciešama apstrāde. Tāpat kā citiem pamatmateriāliem, arī minerālu lējumiem ir piemērojami īpaši konstrukcijas projektēšanas noteikumi. Sieniņu biezums, slodzi nesošie piederumi, ribu ieliktņi, iekraušanas un izkraušanas metodes zināmā mērā atšķiras no citiem materiāliem, un tie ir jāņem vērā iepriekš projektēšanas laikā.
III. Izmaksu prasības
Lai gan ir svarīgi ņemt vērā tehnisko viedokli, arvien vairāk nozīmes izrāda izmaksu efektivitāte. Minerālu lējumu izmantošana ļauj inženieriem ietaupīt ievērojamas ražošanas un ekspluatācijas izmaksas. Papildus ietaupījumiem uz apstrādes izmaksām, attiecīgi tiek samazinātas arī liešanas, galīgās montāžas un pieaugošās loģistikas izmaksas (noliktavu un transporta izmaksas). Ņemot vērā minerālu lējumu augsta līmeņa funkcionalitāti, tas jāuztver kā vesels projekts. Faktiski ir saprātīgāk veikt cenu salīdzinājumu, kad pamatne ir uzstādīta vai iepriekš uzstādīta. Salīdzinoši augstās sākotnējās izmaksas ir minerālu liešanas veidņu un instrumentu izmaksas, taču šīs izmaksas var samazināties ilgstošas lietošanas laikā (500–1000 gab./tērauda veidne), un gada patēriņš ir aptuveni 10–15 gab.
IV. Lietošanas joma
Kā konstrukcijas materiāls minerāllējumi pastāvīgi aizstāj tradicionālos konstrukcijas materiālus, un to straujās attīstības atslēga slēpjas minerāllējumos, veidnēs un stabilās līmēšanas struktūrās. Pašlaik minerāllējumi tiek plaši izmantoti daudzās darbgaldu jomās, piemēram, slīpmašīnās un ātrgaitas apstrādē. Slīpmašīnu ražotāji ir bijuši pionieri darbgaldu nozarē, izmantojot minerāllējumus darbgaldu gultnēm. Piemēram, tādi pasaulē pazīstami uzņēmumi kā ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude u.c. vienmēr ir izmantojuši minerāllējumu slāpēšanas, termiskās inerces un integritātes priekšrocības, lai slīpēšanas procesā iegūtu augstu precizitāti un izcilu virsmas kvalitāti.
Pieaugot dinamiskajām slodzēm, minerāllējumi kļūst arvien populārāki arī pasaulē vadošo instrumentu slīpmašīnu ražotāju vidū. Minerālu lējuma pamatnei ir lieliska stingrība, un tā var labi novērst lineārā motora paātrinājuma radīto spēku. Tajā pašā laikā labas vibrācijas absorbcijas veiktspējas un lineārā motora organiskā kombinācija var ievērojami uzlabot sagataves virsmas kvalitāti un slīpripas kalpošanas laiku.
Kas attiecas uz atsevišķu daļu. 10 000 mm garumā mums ir viegli.
Kāds ir minimālais sienas biezums?
Parasti mašīnas pamatnes minimālajam šķērsgriezuma biezumam jābūt vismaz 60 mm. Plānākas sekcijas (piemēram, 10 mm biezas) var veidot ar smalkiem agregātu izmēriem un formulām.
Saraušanās ātrums pēc ieliešanas ir aptuveni 0,1–0,3 mm uz 1000 mm. Ja ir nepieciešamas precīzākas minerālu liešanas mehāniskās detaļas, pielaides var panākt, veicot sekundāru CNC slīpēšanu, manuālu pieslīpēšanu vai citus apstrādes procesus.
Mūsu minerālu liešanas materiāls ir dabīgais Jinan melnais granīts. Lielākā daļa uzņēmumu ēku būvniecībā izvēlas vienkārši parasto dabisko granītu vai parasto akmeni.
· Izejvielas: ar unikālām Jinan melnā granīta (saukta arī par “JinanQing” granītu) daļiņām kā pildvielu, kas ir pasaulslavens ar augstu izturību, stingrību un nodilumizturību;
· Formula: ar unikāliem pastiprinātiem epoksīdsveķiem un piedevām, dažādiem komponentiem, izmantojot dažādas formulas, lai nodrošinātu optimālu visaptverošu veiktspēju;
· Mehāniskās īpašības: vibrācijas absorbcija ir aptuveni 10 reizes lielāka nekā čugunam, labas statiskās un dinamiskās īpašības;
· Fizikālās īpašības: blīvums ir aptuveni 1/3 no čuguna blīvuma, augstākas siltumizolācijas īpašības nekā metāliem, nav higroskopisks, laba termiskā stabilitāte;
· Ķīmiskās īpašības: augstāka izturība pret koroziju nekā metāliem, videi draudzīgs;
· Izmēru precizitāte: lineārā saraušanās pēc liešanas ir aptuveni 0,1–0,3 ㎜/m, ārkārtīgi augsta formas un pretstatu precizitāte visās plaknēs;
· Strukturālā integritāte: var veidot ļoti sarežģītas konstrukcijas, savukārt dabīgā granīta izmantošana parasti prasa montāžu, savienošanu un līmēšanu;
· Lēna termiskā reakcija: reaģē uz īslaicīgām temperatūras izmaiņām daudz lēnāk un mazāk;
· Iestrādāti ieliktņi: konstrukcijā var iestrādāt stiprinājumus, caurules, kabeļus un kameras, iestrādāt materiālus, tostarp metālu, akmeni, keramiku un plastmasu utt.