El granito epoxi, también conocido como granito sintético, es una mezcla de epoxi y granito comúnmente utilizado como material alternativo para bases de máquinas herramientas. El granito epoxi se usa en lugar de hierro fundido y acero para una mejor amortiguación de vibraciones, una vida útil más larga de herramientas y un menor costo de ensamblaje.
Base de máquinas herramienta
Las máquinas herramientas y otras máquinas de alta precisión se basan en alta rigidez, estabilidad a largo plazo y excelentes características de amortiguación del material base para su rendimiento estático y dinámico. Los materiales más utilizados para estas estructuras son de hierro fundido, fabricaciones de acero soldadas y granito natural. Debido a la falta de estabilidad a largo plazo y propiedades de amortiguación muy pobres, las estructuras fabricadas en acero rara vez se usan cuando se requiere una alta precisión. El hierro fundido de buena calidad que se vuelve a aliviar y al recocer el estrés le dará a la estructura la estabilidad dimensional, y puede ser fundida en formas complejas, pero necesita un proceso de mecanizado costoso para formar superficies de precisión después de la fundición.
El granito natural de buena calidad se está volviendo cada vez más difícil de encontrar, pero tiene una mayor capacidad de amortiguación que el hierro fundido. Nuevamente, como con el hierro fundido, el mecanizado del granito natural es intensivo y costoso.
Las fundiciones de granito de precisión se producen mezclando agregados de granito (que se trituran, lavan y se secan) con un sistema de resina epoxi a temperatura ambiente (es decir, proceso de curado en frío). El relleno agregado de cuarzo también se puede usar en la composición. La compactación vibratoria durante el proceso de moldeo empaca bien el agregado.
Los insertos roscados, las placas de acero y las tuberías de refrigerante se pueden lanzar durante el proceso de fundición. Para lograr un grado aún más alto de versatilidad, los rieles lineales, las tierras deslizantes de tierra y los soportes del motor pueden replicarse o agruparse, por lo tanto, eliminando la necesidad de cualquier mecanizado posterior a la fundición. El acabado superficial de la fundición es tan bueno como la superficie del molde.
Ventajas y desventajas
Las ventajas incluyen:
■ Amortiguación de vibración.
■ Flexibilidad: formas lineales personalizadas, tanques de fluido hidráulico, insertos roscados, fluido de corte y tuberías de conducto se pueden integrar en la base del polímero.
■ La inclusión de insertos, etc. permite un mecanizado muy reducido de la fundición terminada.
■ El tiempo de ensamblaje se reduce incorporando múltiples componentes en una fundición.
■ No requiere un grosor de pared uniforme, lo que permite una mayor flexibilidad de diseño de su base.
■ Resistencia química a los solventes más comunes, ácidos, álcalis y fluidos de corte.
■ No requiere pintura.
■ El compuesto tiene una densidad aproximadamente lo mismo que el aluminio (pero las piezas son más gruesas para lograr una resistencia equivalente).
■ El proceso de fundición de concreto de polímero compuesto utiliza mucha menos energía que las fundiciones metálicas. Las resinas de fundición de polímeros usan muy poca energía para producir, y el proceso de fundición se realiza a temperatura ambiente.
El material de granito epoxi tiene un factor de amortiguación interno hasta diez veces mejor que el hierro fundido, hasta tres veces mejor que el granito natural, y hasta treinta veces mejor que la estructura fabricada en acero. No se ve afectado por los refrigerantes, tiene una excelente estabilidad a largo plazo, estabilidad térmica mejorada, rigidez torsional y dinámica, excelente absorción de ruido y tensiones internas insignificantes.
Las desventajas incluyen baja resistencia en secciones delgadas (menos de 1 pulgada (25 mm)), baja resistencia a la tracción y baja resistencia a los choques.
Una introducción a los marcos de fundición minerales
La fundición mineral es uno de los materiales de construcción modernos más eficientes. Los fabricantes de máquinas de precisión se encontraban entre los pioneros en el uso de la fundición mineral. Hoy en día, su uso con respecto a las máquinas de fresado CNC, prensas de perforación, molinillos y máquinas de descarga eléctrica está en aumento, y las ventajas no se limitan a máquinas de alta velocidad.
La fundición mineral, también conocida como material de granito epoxi, compuestos de rellenos minerales como grava, arena de cuarzo, harina glacial y aglutinantes. El material se mezcla según las especificaciones precisas y se vierte frío en los moldes. ¡Una base sólida es la base del éxito!
Las máquinas herramientas de última generación deben funcionar de manera más rápida, y proporcionar más precisión que nunca. Sin embargo, las altas velocidades de viaje y el mecanizado de servicio pesado producen vibraciones no deseadas del marco de la máquina. Estas vibraciones tendrán efectos negativos en la superficie de la pieza, y acortan la vida útil de la herramienta. Los marcos de fundición mineral reducen rápidamente las vibraciones, aproximadamente 6 veces más rápido que los marcos de hierro fundido y 10 veces más rápido que los marcos de acero.
Las máquinas herramientas con camas de fundición minerales, como fresadoras y amolador, son significativamente más precisas y logran una mejor calidad de la superficie. Además, el desgaste de la herramienta se reduce significativamente y la vida útil se extiende.
El marco de fundición mineral compuesto (granito epoxi) trae varias ventajas ::
- Formación y fuerza: el proceso de fundición mineral proporciona un grado excepcional de libertad con respecto a la forma de los componentes. Las características específicas del material y del proceso dan como resultado una resistencia relativamente alta y un peso significativamente más bajo.
- Integración de la infraestructura: el proceso de fundición mineral permite la integración simple de la estructura y los componentes adicionales, como guías, insertos roscados y conexiones para servicios, durante el proceso de fundición real.
- La fabricación de estructuras de máquina complejas: lo que sería inconcebible con los procesos convencionales se hace posible con la fundición mineral: se pueden ensamblar varias piezas de componentes para formar estructuras complejas mediante juntas unidas.
- Precisión dimensional económica: en muchos casos, los componentes de fundición mineral se lanzan a las dimensiones finales porque prácticamente no se produce contracción durante el endurecimiento. Con esto, se pueden eliminar más procesos de acabado costosos.
- Precisión: las superficies de referencia o soporte altamente precisas se logran mediante operaciones de molienda, formación o molienda. Como resultado de esto, muchos conceptos de máquinas se pueden implementar de manera elegante y eficiente.
- Buena estabilidad térmica: la fundición mineral reacciona muy lentamente a los cambios de temperatura porque la conductividad térmica es significativamente menor que los materiales metálicos. Por esta razón, los cambios en la temperatura a corto plazo tienen una influencia significativamente menor en la precisión dimensional de la máquina herramienta. Una mejor estabilidad térmica de un lecho de la máquina significa que la geometría general de la máquina se mantiene mejor y, como resultado, se minimizan los errores geométricos.
- Sin corrosión: los componentes de fundición mineral son resistentes a los aceites, refrigerantes y otros líquidos agresivos.
- Mayor amortiguación de vibración para una vida de servicio de herramientas más largas: nuestro fundición mineral logra hasta 10 veces mejores valores de amortiguación de vibración que el acero o el hierro fundido. Gracias a estas características, se obtiene una estabilidad dinámica extremadamente alta de la estructura de la máquina. Los beneficios que esto tiene para los constructores de máquinas herramienta y los usuarios son claros: una mejor calidad del acabado superficial de los componentes mecanizados o de tierra y la vida útil más larga que conduce a costos de herramientas más bajos.
- Medio ambiente: El impacto ambiental durante la fabricación se reduce.
Marco de fundición mineral vs marco de hierro fundido
Consulte a continuación los beneficios de nuestro nuevo marco de hierro mineral vs de hierro fundido utilizada anteriormente:
| Casting mineral (granito epoxi) | Hierro fundido | |
| Mojadura | Alto | Bajo |
| Rendimiento del calor | Baja conductividad de calor y alta especificación. calor capacidad | Conductividad de alta calor y baja especificación. capacidad de calor |
| Partes incrustadas | Diseño ilimitado y Molde de una pieza y conexión sin costura | Mecanizado necesario |
| Resistencia a la corrosión | Extra alto | Bajo |
| Ambiental Amabilidad | Bajo consumo de energía | Alto consumo de energía |
Conclusión
La fundición mineral es ideal para nuestras estructuras de marco de máquina CNC. Ofrece claras ventajas tecnológicas, económicas y ambientales. La tecnología de fundición mineral proporciona una excelente amortiguación de vibración, alta resistencia química y ventajas térmicas significativas (expansión térmica similar a la del acero). Los elementos de conexión, los cables, el sensor y los sistemas de medición se pueden verter en el ensamblaje.
¿Cuáles son los beneficios del centro de mecanizado de cama de granito de fundición mineral?
Las piezas fundidas minerales (granito artificial, también conocido como concreto de resina) se han aceptado ampliamente en la industria de la máquina herramienta durante más de 30 años como material estructural.
Según las estadísticas, en Europa, una de cada 10 máquinas herramientas utiliza piezas de fundición mineral como cama. Sin embargo, el uso de experiencia inapropiada, información incompleta o incorrecta puede conducir a sospechas y prejuicios contra las piezas de fundición mineral. Por lo tanto, al hacer nuevos equipos, es necesario analizar las ventajas y desventajas de las piezas de fundición mineral y compararlos con otros materiales.
La base de la maquinaria de construcción generalmente se divide en hierro fundido, fundición mineral (polímero y/o concreto de resina reactiva), estructura de acero/soldado (lechada/no crutitación) y piedra natural (como granito). Cada material tiene sus propias características, y no hay material estructural perfecto. Solo examinando las ventajas y desventajas del material de acuerdo con los requisitos estructurales específicos, se puede seleccionar el material estructural ideal.
Las dos funciones importantes de los materiales estructurales: garantizar la geometría, la posición y la absorción de energía de los componentes, se presentan respectivamente requisitos de rendimiento (rendimiento estático, dinámico y térmico), requisitos funcionales/estructurales (precisión, peso, espesor de pared, facilidad de rieles guía) para la instalación de materiales, sistema de circulación de medios, logística) y requisitos de costo (precio, cantidad, disponibilidad, características del sistema).
I. Requisitos de rendimiento para materiales estructurales
1. Características estáticas
El criterio para medir las propiedades estáticas de una base suele ser la rigidez del material: deformación mínima bajo carga, en lugar de alta resistencia. Para la deformación elástica estática, se pueden considerar fundiciones minerales como materiales homogéneos isotrópicos que obedecen la ley de Hooke.
La densidad y el módulo elástico de las fundiciones minerales son respectivamente 1/3 de las del hierro fundido. Dado que las fundiciones minerales y las planchas de fundición tienen la misma rigidez específica, bajo el mismo peso, la rigidez de las fundiciones de hierro y las piezas de fundición mineral es la misma sin considerar la influencia de la forma. En muchos casos, el grosor de la pared de diseño de las fundiciones minerales suele ser 3 veces mayor que las de las fundiciones de hierro, y este diseño no causará ningún problema en términos de propiedades mecánicas del producto o fundición. Los fundiciones minerales son adecuadas para trabajar en entornos estáticos que llevan presión (por ejemplo, lechos, soportes, columnas) y no son adecuados como marcos de paredes delgadas y/o pequeños (por ejemplo, tablas, paletas, cambiadores de herramientas, carruajes, soportes del huso). El peso de las piezas estructurales generalmente está limitado por el equipo de los fabricantes de fundición mineral, y los productos de fundición mineral por encima de 15 toneladas son generalmente raras.
2. Características dinámicas
Cuanto mayor sea la velocidad de rotación y/o la aceleración del eje, más importante es el rendimiento dinámico de la máquina. El posicionamiento rápido, el reemplazo rápido de la herramienta y la alimentación de alta velocidad fortalecen continuamente la resonancia mecánica y la excitación dinámica de las piezas estructurales de la máquina. Además del diseño dimensional del componente, la desviación, la distribución de masa y la rigidez dinámica del componente se ven muy afectados por las propiedades de amortiguación del material.
El uso de moldes minerales ofrece una buena solución a estos problemas. Debido a que absorbe vibraciones 10 veces mejor que el hierro fundido tradicional, puede reducir en gran medida la amplitud y la frecuencia natural.
En operaciones de mecanizado como el mecanizado, puede traer mayor precisión, mejor calidad de la superficie y una vida útil más larga de herramientas. Al mismo tiempo, en términos de impacto del ruido, las fundiciones minerales también se desempeñaron bien a través de la comparación y verificación de las bases, piezas de transmisión y accesorios de diferentes materiales para grandes motores y centrifugadores. Según el análisis de sonido de impacto, la fundición mineral puede lograr una reducción local del 20% en el nivel de presión de sonido.
3. Propiedades térmicas
Los expertos estiman que aproximadamente el 80% de las desviaciones de la máquina herramienta son causadas por efectos térmicos. Las interrupciones de procesos, como fuentes de calor interna o externas, precalentamiento, piezas de trabajo cambiantes, etc., son causas de deformación térmica. Para poder seleccionar el mejor material, es necesario aclarar los requisitos del material. El alto calor específico y la baja conductividad térmica permiten que las fundiciones minerales tengan una buena inercia térmica a las influencias de la temperatura transitoria (como las piezas de trabajo cambiantes) y las fluctuaciones de temperatura ambiente. Si se requiere precalentamiento rápido como un lecho de metal o se prohíbe la temperatura de la cama, los dispositivos de calefacción o enfriamiento se pueden fundir directamente en la fundición mineral para controlar la temperatura. El uso de este tipo de dispositivo de compensación de temperatura puede reducir la deformación causada por la influencia de la temperatura, lo que ayuda a mejorar la precisión a un costo razonable.
II. Requisitos funcionales y estructurales
La integridad es una característica distintiva que distingue las fundiciones minerales de otros materiales. La temperatura máxima de fundición para las fundiciones minerales es de 45 ° C, y junto con moldes de alta precisión y herramientas, piezas y piezas de fundición mineral se pueden juntar.
Las técnicas avanzadas de reiniciado también se pueden usar en los espacios en blanco de la fundición mineral, lo que resulta en superficies precisas de montaje y riel que no requieren mecanizado. Al igual que otros materiales base, las piezas fundidas minerales están sujetas a reglas de diseño estructural específicas. El grosor de la pared, los accesorios de carga, los insertos de costillas, los métodos de carga y descarga son diferentes de otros materiales hasta cierto punto, y deben considerarse de antemano durante el diseño.
Iii. Requisitos de costos
Si bien es importante considerar desde un punto de vista técnico, la rentabilidad muestra cada vez más su importancia. El uso de moldes minerales permite a los ingenieros ahorrar costos de producción y operación significativos. Además de ahorrar en costos de mecanizado, fundición, ensamblaje final y el aumento de los costos logísticos (almacenamiento y transporte) se reducen en consecuencia. Teniendo en cuenta la función de alto nivel de las fundiciones minerales, debe verse como un proyecto completo. De hecho, es más razonable hacer una comparación de precios cuando la base está instalada o preinstalada. El costo inicial relativamente alto es el costo de los moldes de fundición mineral y las herramientas, pero este costo se puede diluir en uso a largo plazo (500-1000 piezas/moho de acero), y el consumo anual es de aproximadamente 10-15 piezas.
IV. Alcance de uso
Como material estructural, las fundiciones minerales reemplazan constantemente los materiales estructurales tradicionales, y la clave para su rápido desarrollo radica en la fundición mineral, los moldes y las estructuras de enlace estables. En la actualidad, las fundiciones minerales se han utilizado ampliamente en muchos campos de máquinas herramienta, como máquinas de molienda y mecanizado de alta velocidad. Los fabricantes de máquinas de molienda han sido pioneros en el sector de la máquina herramienta utilizando fundiciones minerales para camas de máquina. Por ejemplo, las empresas de renombre mundial como ABA Z&B, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. siempre se han beneficiado de la amortiguación, la inercia térmica y la integridad de las fundiciones minerales para obtener una alta precisión y una excelente calidad de la superficie en el proceso de molienda.
Con cargas dinámicas cada vez mayores, las fundiciones minerales también son cada vez más favorecidas por las compañías líderes en el mundo en el campo de los molinillos de herramientas. El lecho de fundición mineral tiene una excelente rigidez y puede eliminar la fuerza causada por la aceleración del motor lineal. Al mismo tiempo, la combinación orgánica de un buen rendimiento de absorción de vibración y un motor lineal puede mejorar en gran medida la calidad de la superficie de la pieza de trabajo y la vida útil de la rueda de molienda.
En cuanto a la parte única. Dentro de los 10000 mm de longitud es fácil para nosotros.
¿Cuál es el grosor mínimo de la pared?
En general, el grosor de sección mínimo de la base de la máquina debe ser de al menos 60 mm. Las secciones más delgadas (por ejemplo, de 10 mm de espesor) se pueden fundir con tamaños y formulaciones de agregados finos.
La tasa de contracción después de verter es de aproximadamente 0.1-0.3 mm por 1000 mm. Cuando se requieren piezas mecánicas de fundición minerales más precisas, se pueden lograr tolerancias mediante molienda secundaria de CNC, lamiendo a mano u otros procesos de mecanizado.
Nuestro material de fundición mineral es elegir el granito negro Jinan Jinan. La mayoría de las empresas simplemente eligen granito de naturaleza normal o piedra normal en la construcción de edificios.
· Materias primas: con el único granito negro Jinan (también llamado granito 'Jinanqing') como agregado, que es mundialmente famoso por la alta fuerza, la alta rigidez y la alta resistencia al desgaste;
· Fórmula: con las resinas epoxi reforzadas únicas y aditivos, diferentes componentes utilizando diferentes formulaciones para garantizar un rendimiento integral óptimo;
· Propiedades mecánicas: la absorción de vibraciones es aproximadamente 10 veces la de las propiedades de hierro fundido, buenas estáticas y dinámicas;
· Propiedades físicas: la densidad es aproximadamente 1/3 del hierro fundido, propiedades de barrera térmica más altas que los metales, no la estabilidad térmica higroscópica, buena;
· Propiedades químicas: mayor resistencia a la corrosión que los metales, amigable con el medio ambiente;
· Precisión dimensional: la contracción lineal después de la fundición es de aproximadamente 0.1-0.3㎜/m, forma extremadamente alta y precisión de contrapaluación en todos los planos;
· Integridad estructural: se puede fundir una estructura muy compleja, mientras que el uso de granito natural generalmente requiere ensamblar, empalme y enlaces;
· Reacción térmica lenta: reacciona a los cambios de temperatura a corto plazo es mucho más lento y mucho menos;
· Insertos incrustados: los sujetadores, tuberías, cables y cámaras se pueden incrustar en la estructura, inserta materiales que incluyen metal, piedra, cerámica y plástico, etc.