Đá granit epoxy, còn được gọi là đá granit tổng hợp, là hỗn hợp của epoxy và đá granit, thường được sử dụng làm vật liệu thay thế cho đế máy công cụ. Đá granit epoxy được sử dụng thay cho gang và thép để giảm rung động tốt hơn, kéo dài tuổi thọ dụng cụ và giảm chi phí lắp ráp.
Cơ sở máy công cụ
Máy công cụ và các loại máy móc có độ chính xác cao khác phụ thuộc vào độ cứng cao, độ ổn định lâu dài và đặc tính giảm chấn tuyệt vời của vật liệu nền để đảm bảo hiệu suất tĩnh và động của chúng. Các vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho các kết cấu này là gang, thép hàn và đá granit tự nhiên. Do thiếu độ ổn định lâu dài và khả năng giảm chấn rất kém, các kết cấu thép chế tạo hiếm khi được sử dụng ở những nơi yêu cầu độ chính xác cao. Gang đúc chất lượng tốt, được khử ứng suất và ủ sẽ mang lại độ ổn định kích thước cho kết cấu và có thể đúc thành các hình dạng phức tạp, nhưng cần một quy trình gia công tốn kém để tạo ra các bề mặt chính xác sau khi đúc.
Đá granit tự nhiên chất lượng tốt ngày càng khó tìm, nhưng lại có khả năng giảm chấn cao hơn gang. Một lần nữa, giống như gang, việc gia công đá granit tự nhiên đòi hỏi nhiều nhân công và chi phí cao.
Đúc đá granit chính xác được sản xuất bằng cách trộn cốt liệu granit (đã được nghiền, rửa và sấy khô) với hệ thống nhựa epoxy ở nhiệt độ môi trường (tức là quy trình đóng rắn lạnh). Chất độn cốt liệu thạch anh cũng có thể được sử dụng trong thành phần. Quá trình nén rung trong quá trình đúc giúp nén chặt cốt liệu lại với nhau.
Các chi tiết ren, tấm thép và ống dẫn chất làm mát có thể được đúc sẵn trong quá trình đúc. Để đạt được độ linh hoạt cao hơn nữa, các thanh ray tuyến tính, đường trượt mặt đất và giá đỡ động cơ có thể được sao chép hoặc bơm vữa, do đó loại bỏ nhu cầu gia công sau đúc. Bề mặt hoàn thiện của vật đúc cũng tốt như bề mặt khuôn.
Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm bao gồm:
■ Giảm rung.
■ Tính linh hoạt: các đường dẫn tuyến tính tùy chỉnh, bể chứa chất lỏng thủy lực, chèn ren, chất lỏng cắt và đường ống dẫn đều có thể được tích hợp vào đế polymer.
■ Việc thêm các chi tiết chèn, v.v. cho phép giảm đáng kể quá trình gia công đúc thành phẩm.
■ Thời gian lắp ráp được giảm bớt bằng cách kết hợp nhiều thành phần vào một vật đúc.
■ Không yêu cầu độ dày thành đồng đều, cho phép thiết kế đế linh hoạt hơn.
■ Khả năng chống chịu hóa chất đối với hầu hết các dung môi, axit, kiềm và chất lỏng cắt thông thường.
■ Không cần sơn.
■Vật liệu tổng hợp có mật độ gần bằng nhôm (nhưng các mảnh dày hơn để đạt được độ bền tương đương).
■ Quy trình đúc bê tông polyme tổng hợp sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với đúc kim loại. Nhựa đúc polyme sử dụng rất ít năng lượng để sản xuất và quá trình đúc được thực hiện ở nhiệt độ phòng.
Vật liệu đá granit epoxy có hệ số giảm chấn bên trong tốt hơn gang gấp mười lần, tốt hơn đá granit tự nhiên gấp ba lần và tốt hơn kết cấu thép gấp ba mươi lần. Vật liệu này không bị ảnh hưởng bởi chất làm mát, có độ ổn định lâu dài tuyệt vời, độ ổn định nhiệt được cải thiện, độ cứng xoắn và độ cứng động cao, khả năng hấp thụ tiếng ồn tuyệt vời và ứng suất bên trong không đáng kể.
Nhược điểm bao gồm độ bền thấp ở các phần mỏng (nhỏ hơn 1 in (25 mm)), độ bền kéo thấp và khả năng chống va đập thấp.
Giới thiệu về khung đúc khoáng sản
Đúc khoáng là một trong những vật liệu xây dựng hiện đại và hiệu quả nhất. Các nhà sản xuất máy móc chính xác là những người tiên phong trong việc sử dụng đúc khoáng. Ngày nay, việc sử dụng nó trong máy phay CNC, máy khoan, máy mài và máy phóng điện đang ngày càng phổ biến, và những ưu điểm của nó không chỉ giới hạn ở máy tốc độ cao.
Đúc khoáng, còn được gọi là vật liệu epoxy granite, bao gồm các chất độn khoáng như sỏi, cát thạch anh, bột băng hà và chất kết dính. Vật liệu được trộn theo thông số kỹ thuật chính xác và đổ lạnh vào khuôn. Nền tảng vững chắc là nền tảng cho sự thành công!
Máy công cụ hiện đại phải hoạt động ngày càng nhanh hơn và chính xác hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, tốc độ di chuyển cao và gia công nặng nhọc tạo ra rung động không mong muốn cho khung máy. Những rung động này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến bề mặt chi tiết và làm giảm tuổi thọ của dụng cụ. Khung đúc khoáng giúp giảm rung động nhanh chóng - nhanh hơn khoảng 6 lần so với khung gang và nhanh hơn 10 lần so với khung thép.
Máy công cụ với bệ đúc khoáng, chẳng hạn như máy phay và máy mài, có độ chính xác cao hơn đáng kể và đạt được chất lượng bề mặt tốt hơn. Ngoài ra, độ mài mòn của dụng cụ được giảm đáng kể và tuổi thọ được kéo dài.
Khung đúc khoáng vật tổng hợp (đá granit epoxy) mang lại một số ưu điểm: :
- Định hình và độ bền: Quy trình đúc khoáng mang lại sự tự do đặc biệt về hình dạng của các chi tiết. Các đặc tính riêng biệt của vật liệu và quy trình đúc tạo ra độ bền tương đối cao và trọng lượng nhẹ hơn đáng kể.
- Tích hợp cơ sở hạ tầng: Quá trình đúc khoáng sản cho phép tích hợp đơn giản cấu trúc và các thành phần bổ sung như đường dẫn hướng, chèn ren và kết nối cho các dịch vụ trong quá trình đúc thực tế.
- Sản xuất các cấu trúc máy phức tạp: Những điều không thể thực hiện được bằng các quy trình thông thường thì có thể thực hiện được bằng phương pháp đúc khoáng: Nhiều bộ phận có thể được lắp ráp để tạo thành các cấu trúc phức tạp thông qua các mối nối liên kết.
- Độ chính xác về kích thước kinh tế: Trong nhiều trường hợp, các chi tiết đúc khoáng được đúc theo kích thước cuối cùng vì hầu như không có sự co ngót nào xảy ra trong quá trình tôi cứng. Nhờ đó, có thể loại bỏ các quy trình hoàn thiện tốn kém khác.
- Độ chính xác: Các bề mặt tham chiếu hoặc bề mặt hỗ trợ có độ chính xác cao đạt được thông qua các hoạt động mài, tạo hình hoặc phay tiếp theo. Nhờ đó, nhiều khái niệm máy móc có thể được triển khai một cách tinh tế và hiệu quả.
- Độ ổn định nhiệt tốt: Đúc khoáng phản ứng rất chậm với sự thay đổi nhiệt độ do độ dẫn nhiệt thấp hơn đáng kể so với vật liệu kim loại. Vì lý do này, những thay đổi nhiệt độ ngắn hạn ít ảnh hưởng đến độ chính xác kích thước của máy công cụ. Độ ổn định nhiệt tốt hơn của bệ máy đồng nghĩa với việc hình dạng tổng thể của máy được duy trì tốt hơn và do đó, sai số hình học được giảm thiểu.
- Không bị ăn mòn: Các thành phần đúc khoáng có khả năng chống lại dầu, chất làm mát và các chất lỏng ăn mòn khác.
- Giảm chấn tốt hơn, kéo dài tuổi thọ dụng cụ: Công nghệ đúc khoáng của chúng tôi đạt được khả năng giảm chấn tốt hơn tới 10 lần so với thép hoặc gang. Nhờ những đặc tính này, kết cấu máy đạt được độ ổn định động cực cao. Lợi ích mà công nghệ này mang lại cho các nhà chế tạo và người dùng máy công cụ là rất rõ ràng: chất lượng bề mặt hoàn thiện tốt hơn của các chi tiết gia công hoặc mài, đồng thời kéo dài tuổi thọ dụng cụ, giúp giảm chi phí gia công.
- Môi trường: Giảm thiểu tác động đến môi trường trong quá trình sản xuất.
Khung đúc khoáng sản so với khung gang
Xem bên dưới những lợi ích của khung đúc khoáng mới so với khung gang đã sử dụng trước đây:
| Đúc khoáng sản (Epoxy Granite) | Gang | |
| Giảm chấn | Cao | Thấp |
| Hiệu suất nhiệt | Độ dẫn nhiệt thấp và nhiệt độ cao dung tích | Độ dẫn nhiệt cao và công suất nhiệt thấp |
| Các bộ phận nhúng | Thiết kế không giới hạn và Khuôn một mảnh và kết nối liền mạch | Gia công cần thiết |
| Khả năng chống ăn mòn | Cực cao | Thấp |
| Môi trường Sự thân thiện | Tiêu thụ năng lượng thấp | Tiêu thụ năng lượng cao |
Phần kết luận
Đúc khoáng là giải pháp lý tưởng cho kết cấu khung máy CNC của chúng tôi. Công nghệ này mang lại những lợi thế rõ ràng về mặt công nghệ, kinh tế và môi trường. Công nghệ đúc khoáng mang lại khả năng giảm rung tuyệt vời, khả năng chống hóa chất cao và lợi thế nhiệt đáng kể (giãn nở nhiệt tương tự như thép). Các bộ phận kết nối, cáp, cảm biến và hệ thống đo lường đều có thể được đổ vào cụm lắp ráp.
Những lợi ích của trung tâm gia công đá granit đúc khoáng là gì?
Đúc khoáng (đá granit nhân tạo hay còn gọi là bê tông nhựa) đã được chấp nhận rộng rãi trong ngành công cụ máy móc trong hơn 30 năm qua như một vật liệu kết cấu.
Theo thống kê, tại châu Âu, cứ 10 máy công cụ thì có một máy sử dụng vật liệu đúc khoáng làm bệ máy. Tuy nhiên, việc sử dụng kinh nghiệm không phù hợp, thông tin không đầy đủ hoặc không chính xác có thể dẫn đến sự nghi ngờ và định kiến đối với vật liệu đúc khoáng. Do đó, khi chế tạo thiết bị mới, cần phân tích ưu nhược điểm của vật liệu đúc khoáng và so sánh với các vật liệu khác.
Cơ sở của máy móc xây dựng thường được chia thành gang, đúc khoáng (bê tông polyme và/hoặc bê tông nhựa phản ứng), kết cấu thép/hàn (có bơm vữa/không bơm vữa) và đá tự nhiên (như đá granit). Mỗi vật liệu có đặc tính riêng, không có vật liệu kết cấu hoàn hảo. Chỉ bằng cách xem xét ưu nhược điểm của vật liệu theo yêu cầu kết cấu cụ thể, mới có thể lựa chọn được vật liệu kết cấu lý tưởng.
Hai chức năng quan trọng của vật liệu kết cấu là đảm bảo hình dạng, vị trí và khả năng hấp thụ năng lượng của các thành phần, lần lượt đưa ra các yêu cầu về hiệu suất (hiệu suất tĩnh, động và nhiệt), các yêu cầu về chức năng/kết cấu (độ chính xác, trọng lượng, độ dày thành, độ dễ dàng của ray dẫn hướng) để lắp đặt vật liệu, hệ thống lưu thông vật liệu, hậu cần) và các yêu cầu về chi phí (giá cả, số lượng, tính khả dụng, đặc điểm của hệ thống).
I. Yêu cầu về hiệu suất đối với vật liệu kết cấu
1. Đặc điểm tĩnh
Tiêu chí để đo các đặc tính tĩnh của một đế thường là độ cứng của vật liệu—biến dạng tối thiểu dưới tải trọng, chứ không phải độ bền cao. Đối với biến dạng đàn hồi tĩnh, vật đúc khoáng sản có thể được coi là vật liệu đồng nhất đẳng hướng tuân theo định luật Hooke.
Mật độ và mô đun đàn hồi của đúc khoáng sản lần lượt bằng 1/3 so với gang. Vì đúc khoáng sản và gang có cùng độ cứng riêng, nên dưới cùng một trọng lượng, độ cứng của đúc sắt và đúc khoáng sản là như nhau mà không xét đến ảnh hưởng của hình dạng. Trong nhiều trường hợp, độ dày thành thiết kế của đúc khoáng sản thường gấp 3 lần độ dày thành thiết kế của đúc sắt và thiết kế này sẽ không gây ra bất kỳ vấn đề nào về tính chất cơ học của sản phẩm hoặc vật đúc. Đúc khoáng sản thích hợp để làm việc trong môi trường tĩnh chịu áp lực (ví dụ: bệ, giá đỡ, cột) và không thích hợp làm khung có thành mỏng và/hoặc nhỏ (ví dụ: bàn, pallet, bộ thay đổi dụng cụ, giá đỡ, giá đỡ trục chính). Trọng lượng của các bộ phận kết cấu thường bị giới hạn bởi thiết bị của nhà sản xuất đúc khoáng sản và các sản phẩm đúc khoáng sản trên 15 tấn thường rất hiếm.
2. Đặc điểm động
Tốc độ quay và/hoặc gia tốc của trục càng lớn thì hiệu suất động của máy càng quan trọng. Việc định vị nhanh chóng, thay thế dụng cụ nhanh chóng và cấp liệu tốc độ cao liên tục tăng cường cộng hưởng cơ học và kích thích động của các bộ phận kết cấu máy. Ngoài thiết kế kích thước của chi tiết, độ võng, phân bố khối lượng và độ cứng động của chi tiết bị ảnh hưởng rất lớn bởi các đặc tính giảm chấn của vật liệu.
Việc sử dụng vật liệu đúc khoáng là một giải pháp tốt cho những vấn đề này. Nhờ khả năng hấp thụ rung động tốt hơn gang truyền thống gấp 10 lần, nó có thể giảm đáng kể biên độ và tần số tự nhiên.
Trong các hoạt động gia công như gia công cơ khí, đúc khoáng có thể mang lại độ chính xác cao hơn, chất lượng bề mặt tốt hơn và tuổi thọ dụng cụ dài hơn. Đồng thời, về tác động tiếng ồn, đúc khoáng cũng thể hiện tốt thông qua việc so sánh và kiểm tra các đế, đúc truyền động và phụ kiện bằng các vật liệu khác nhau cho động cơ lớn và máy ly tâm. Theo phân tích âm thanh va đập, đúc khoáng có thể đạt mức giảm cục bộ 20% mức áp suất âm thanh.
3. Tính chất nhiệt
Các chuyên gia ước tính rằng khoảng 80% độ lệch của máy công cụ là do tác động nhiệt. Các gián đoạn quy trình như nguồn nhiệt bên trong hoặc bên ngoài, gia nhiệt trước, thay đổi phôi, v.v. đều là nguyên nhân gây ra biến dạng nhiệt. Để có thể lựa chọn vật liệu tốt nhất, cần phải làm rõ các yêu cầu về vật liệu. Nhiệt dung riêng cao và độ dẫn nhiệt thấp cho phép đúc khoáng có quán tính nhiệt tốt đối với các ảnh hưởng nhiệt độ tạm thời (chẳng hạn như thay đổi phôi) và biến động nhiệt độ môi trường. Nếu cần gia nhiệt trước nhanh như giường kim loại hoặc nhiệt độ giường bị cấm, các thiết bị gia nhiệt hoặc làm mát có thể được đúc trực tiếp vào vật đúc khoáng để kiểm soát nhiệt độ. Sử dụng loại thiết bị bù nhiệt này có thể làm giảm biến dạng do ảnh hưởng của nhiệt độ, giúp cải thiện độ chính xác với chi phí hợp lý.
II. Yêu cầu về chức năng và kết cấu
Tính toàn vẹn là một đặc điểm nổi bật giúp phân biệt vật đúc khoáng sản với các vật liệu khác. Nhiệt độ đúc tối đa của vật đúc khoáng sản là 45°C, và cùng với khuôn mẫu và dụng cụ có độ chính xác cao, các bộ phận và vật đúc khoáng sản có thể được đúc cùng nhau.
Các kỹ thuật đúc lại tiên tiến cũng có thể được sử dụng trên phôi đúc khoáng, tạo ra bề mặt lắp ghép và ray chính xác mà không cần gia công. Giống như các vật liệu nền khác, vật liệu đúc khoáng cũng tuân theo các quy tắc thiết kế kết cấu cụ thể. Độ dày thành, phụ kiện chịu lực, chèn gân, phương pháp tải và dỡ tải đều khác biệt so với các vật liệu khác ở một mức độ nhất định và cần được xem xét trước trong quá trình thiết kế.
III. Yêu cầu về chi phí
Mặc dù việc xem xét từ góc độ kỹ thuật là quan trọng, nhưng hiệu quả chi phí ngày càng thể hiện rõ tầm quan trọng của nó. Sử dụng đúc khoáng sản cho phép các kỹ sư tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất và vận hành. Ngoài việc tiết kiệm chi phí gia công, chi phí đúc, lắp ráp cuối cùng và chi phí hậu cần ngày càng tăng (kho bãi và vận chuyển) đều được giảm thiểu tương ứng. Xét đến chức năng cấp cao của đúc khoáng sản, nên xem xét nó như một dự án tổng thể. Trên thực tế, việc so sánh giá cả khi đế đã được lắp đặt hoặc lắp đặt sẵn sẽ hợp lý hơn. Chi phí ban đầu tương đối cao là chi phí khuôn đúc khoáng sản và dụng cụ, nhưng chi phí này có thể được giảm bớt khi sử dụng lâu dài (500-1000 chi tiết/khuôn thép), và mức tiêu thụ hàng năm khoảng 10-15 chi tiết.
IV. Phạm vi sử dụng
Là một vật liệu kết cấu, đúc khoáng sản đang liên tục thay thế các vật liệu kết cấu truyền thống, và chìa khóa cho sự phát triển nhanh chóng của nó nằm ở đúc khoáng sản, khuôn mẫu và kết cấu liên kết ổn định. Hiện nay, đúc khoáng sản đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực máy công cụ như máy mài và gia công tốc độ cao. Các nhà sản xuất máy mài là những người tiên phong trong lĩnh vực máy công cụ sử dụng đúc khoáng sản cho bệ máy. Ví dụ, các công ty nổi tiếng thế giới như ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, v.v. luôn được hưởng lợi từ khả năng giảm chấn, quán tính nhiệt và tính toàn vẹn của đúc khoáng sản để đạt được độ chính xác cao và chất lượng bề mặt tuyệt vời trong quá trình mài.
Với tải trọng động ngày càng tăng, vật liệu đúc khoáng cũng ngày càng được các công ty hàng đầu thế giới trong lĩnh vực máy mài công cụ ưa chuộng. Bệ đúc khoáng có độ cứng tuyệt vời và có thể triệt tiêu lực do gia tốc của động cơ tuyến tính gây ra. Đồng thời, sự kết hợp hữu cơ giữa hiệu suất hấp thụ rung động tốt và động cơ tuyến tính có thể cải thiện đáng kể chất lượng bề mặt của phôi và tuổi thọ của đá mài.
Đối với một bộ phận riêng lẻ. Chiều dài trong vòng 10000mm là dễ dàng đối với chúng tôi.
Độ dày tối thiểu của tường là bao nhiêu?
Nhìn chung, độ dày tối thiểu của đế máy phải đạt ít nhất 60mm. Các phần mỏng hơn (ví dụ: dày 10mm) có thể được đúc bằng kích thước và công thức cốt liệu mịn.
Tỷ lệ co ngót sau khi đúc khoảng 0,1-0,3mm trên 1000mm. Khi cần các chi tiết cơ khí đúc khoáng chính xác hơn, dung sai có thể đạt được bằng cách mài CNC thứ cấp, mài thủ công hoặc các quy trình gia công khác.
Vật liệu đúc khoáng của chúng tôi được lựa chọn từ đá granite đen Jinan tự nhiên. Hầu hết các công ty chỉ lựa chọn đá granite tự nhiên hoặc đá thông thường trong xây dựng.
· Nguyên liệu thô: sử dụng các hạt đá Granite Đen Jinan độc đáo (còn gọi là đá granite 'JinanQing') làm cốt liệu, nổi tiếng thế giới về độ bền cao, độ cứng cao và khả năng chống mài mòn cao;
· Công thức: với nhựa epoxy gia cường độc đáo và các chất phụ gia, các thành phần khác nhau sử dụng các công thức khác nhau để đảm bảo hiệu suất toàn diện tối ưu;
· Tính chất cơ học: khả năng hấp thụ rung động gấp khoảng 10 lần gang, tính chất tĩnh và động tốt;
· Tính chất vật lý: khối lượng riêng bằng khoảng 1/3 gang, tính chất cản nhiệt cao hơn kim loại, không hút ẩm, độ ổn định nhiệt tốt;
· Tính chất hóa học: khả năng chống ăn mòn cao hơn kim loại, thân thiện với môi trường;
· Độ chính xác về kích thước: độ co tuyến tính sau khi đúc khoảng 0,1-0,3㎜/m, độ chính xác về hình dạng và độ chính xác ngược cực cao trên mọi mặt phẳng;
· Tính toàn vẹn về kết cấu: có thể đúc được những kết cấu rất phức tạp, trong khi sử dụng đá granit tự nhiên thường đòi hỏi phải lắp ráp, nối và liên kết;
· Phản ứng nhiệt chậm: phản ứng với những thay đổi nhiệt độ ngắn hạn chậm hơn nhiều và ít hơn nhiều;
· Chèn nhúng: các vật liệu cố định, ống, cáp và buồng có thể được nhúng vào cấu trúc, chèn các vật liệu bao gồm kim loại, đá, gốm và nhựa, v.v.