Эпоксидті гранит, сондай-ақ синтетикалық гранит деп те аталады, станок негіздері үшін балама материал ретінде жиі қолданылатын эпоксидті шайыр мен гранит қоспасы. Дірілді жақсырақ басуға, құралдың қызмет ету мерзімін ұзартуға және құрастыру құнын төмендетуге арналған шойын мен болаттың орнына эпоксидті гранит қолданылады.
Станок негізі
Станоктар мен басқа да жоғары дәлдіктегі станоктар статикалық және динамикалық өнімділігі үшін негізгі материалдың жоғары қаттылығына, ұзақ мерзімді тұрақтылығына және тамаша демпферлік сипаттамаларына сүйенеді. Бұл құрылымдар үшін ең көп қолданылатын материалдар - шойын, дәнекерленген болат бұйымдары және табиғи гранит. Ұзақ мерзімді тұрақтылықтың болмауына және демпферлік қасиеттерінің өте нашар болуына байланысты болаттан жасалған құрылымдар жоғары дәлдік қажет жерлерде сирек қолданылады. Кернеуді жеңілдететін және күйдіретін сапалы шойын құрылымға өлшемдік тұрақтылық береді және күрделі пішіндерге құйылуы мүмкін, бірақ құйғаннан кейін дәлдік беттерін қалыптастыру үшін қымбат өңдеу процесін қажет етеді.
Сапалы табиғи гранитті табу барған сайын қиындап барады, бірақ оның демпферлік қабілеті шойыннан жоғары. Тағы да, шойындағыдай, табиғи гранитті өңдеу көп еңбекті қажет етеді және қымбатқа түседі.
Дәл гранит құймалары гранит агрегаттарын (ұсақталып, жуылып, кептіріледі) қоршаған орта температурасында эпоксидті шайыр жүйесімен араластыру арқылы жасалады (яғни, суықтай қатаю процесі). Кварц агрегатты толтырғышты да құрамға қолдануға болады. Қалыптау процесі кезіндегі дірілдеу агрегатты тығыздайды.
Бұрандалы ендірмелерді, болат пластиналарды және салқындатқыш құбырларды құю процесінде құюға болады. Одан да жоғары деңгейдегі әмбебаптыққа қол жеткізу үшін сызықтық рельстерді, жерге тұйықтау жолдарын және қозғалтқыш бекіткіштерін қайталауға немесе цементтеуге болады, бұл құйылғаннан кейінгі өңдеу қажеттілігін жояды. Құйманың беткі өңдеуі қалып беті сияқты жақсы.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Артықшылықтары:
■ Дірілді өшіру.
■ Икемділік: арнайы сызықтық тәсілдер, гидравликалық сұйықтық бактары, бұрандалы кірістірулер, кесу сұйықтығы және құбыр құбырларының барлығын полимер негізіне біріктіруге болады.
■ Енгізулерді және т.б. қосу дайын құйманы өңдеуді айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.
■ Бір құюға бірнеше құрамдас бөлікті қосу арқылы құрастыру уақыты қысқарады.
■ Біркелкі қабырға қалыңдығын қажет етпейді, бұл сіздің негізіңіздің дизайн икемділігін арттыруға мүмкіндік береді.
■ Көп таралған еріткіштерге, қышқылдарға, сілтілерге және кескіш сұйықтықтарға химиялық төзімділік.
■ Бояуды қажет етпейді.
■Композиттің тығыздығы алюминиймен шамамен бірдей (бірақ бөлшектері бірдей беріктікке жету үшін қалыңырақ).
■ Композиттік полимерлі бетон құю процесі металл құймаларға қарағанда әлдеқайда аз энергия жұмсайды. Полимерлі құйма шайырлары өндіру үшін өте аз энергия жұмсайды, ал құю процесі бөлме температурасында жүзеге асырылады.
Эпоксидті гранит материалы шойыннан он есеге дейін, табиғи граниттен үш есеге дейін және болаттан жасалған құрылымнан отыз есеге дейін ішкі демпферлік факторға ие. Ол салқындатқыштардың әсеріне ұшырамайды, ұзақ мерзімді тұрақтылығымен, жақсартылған термиялық тұрақтылығымен, жоғары бұралу және динамикалық қаттылығымен, тамаша шуды сіңіруімен және елеусіз ішкі кернеулерімен ерекшеленеді.
Кемшіліктеріне жұқа қималардың беріктігінің төмендігі (25 мм-ден аз), созылу беріктігінің төмендігі және соққыға төзімділіктің төмендігі жатады.
Минералды құю рамаларына кіріспе
Минералды құю ең тиімді және заманауи құрылыс материалдарының бірі болып табылады. Дәлдік машиналарын өндірушілер минералды құюды қолданудағы алғашқылардың бірі болды. Бүгінгі таңда оны CNC фрезерлік станоктарында, бұрғылау престерінде, тегістеуіштерде және электр разрядтау машиналарында қолдану артып келеді, және оның артықшылықтары тек жоғары жылдамдықты машиналармен шектелмейді.
Эпоксидті гранит материалы деп те аталатын минералды құю қиыршық тас, кварц құмы, мұздық ұны және байланыстырғыштар сияқты минералды толтырғыштардан тұрады. Материал нақты сипаттамаларға сәйкес араластырылып, қалыптарға суықтай құйылады. Берік іргетас - табыстың негізі!
Заманауи станоктар бұрынғыдан да жылдам жұмыс істеп, дәлдікті қамтамасыз етуі керек. Дегенмен, жоғары жүріс жылдамдығы және ауыр өңдеу машина рамасының қажетсіз дірілдерін тудырады. Бұл дірілдер бөлшек бетіне теріс әсер етеді және құралдың қызмет ету мерзімін қысқартады. Минералды құю рамалары дірілдерді тез азайтады – шойын рамаларға қарағанда шамамен 6 есе және болат рамаларға қарағанда 10 есе жылдам.
Фрезерлік станоктар мен тегістеуіш станоктар сияқты минералды құю алаңдары бар станоктар айтарлықтай дәлірек және бетінің сапасын жақсартады. Сонымен қатар, құралдың тозуы айтарлықтай азаяды және қызмет ету мерзімі ұзарады.
Композиттік минералды (эпоксидті гранит) құю қаңқасы бірнеше артықшылықтар береді:
- Пішін және беріктік: Минералды құю процесі компоненттердің пішініне қатысты ерекше еркіндік дәрежесін қамтамасыз етеді. Материалдың және процестің ерекше сипаттамалары салыстырмалы түрде жоғары беріктікке және айтарлықтай төмен салмаққа әкеледі.
- Инфрақұрылымды интеграциялау: Минералды құю процесі құрылымды және бағыттаушы жолдар, бұрандалы кірістірулер және қызметтерге арналған қосылыстар сияқты қосымша компоненттерді нақты құю процесінде қарапайым интеграциялауға мүмкіндік береді.
- Күрделі машиналық құрылымдарды өндіру: Дәстүрлі процестермен мүмкін емес нәрсе минералды құю арқылы мүмкін болады: Байланыстырылған қосылыстар арқылы күрделі құрылымдарды қалыптастыру үшін бірнеше құрамдас бөліктерді жинауға болады.
- Экономикалық өлшемдік дәлдік: Көптеген жағдайларда минералды құйылған компоненттер соңғы өлшемдерге дейін құйылады, себебі шыңдау кезінде іс жүзінде ешқандай жиырылу болмайды. Осылайша, одан әрі қымбат әрлеу процестерін болдырмауға болады.
- Дәлдік: Жоғары дәлдіктегі тірек немесе тірек беттеріне одан әрі тегістеу, қалыптау немесе фрезерлеу операциялары арқылы қол жеткізіледі. Нәтижесінде көптеген машина тұжырымдамаларын талғампаз және тиімді түрде жүзеге асыруға болады.
- Жақсы термиялық тұрақтылық: Минералды құю температураның өзгеруіне өте баяу әсер етеді, себебі жылу өткізгіштік металл материалдарға қарағанда айтарлықтай төмен. Осы себепті қысқа мерзімді температураның өзгеруі станоктың өлшемдік дәлдігіне айтарлықтай аз әсер етеді. Станок төсегінің жақсы термиялық тұрақтылығы станоктың жалпы геометриясының жақсы сақталуын және нәтижесінде геометриялық қателіктердің азаюын білдіреді.
- Коррозия жоқ: Минералды құйма компоненттер майларға, салқындатқыштарға және басқа да агрессивті сұйықтықтарға төзімді.
- Құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін дірілді демпферлеуді күшейту: біздің минералды құю болат немесе шойынға қарағанда дірілді демпферлеуде 10 есеге дейін жақсы мәндерге қол жеткізеді. Осы сипаттамалардың арқасында машина құрылымының өте жоғары динамикалық тұрақтылығына қол жеткізіледі. Мұның машина жасаушылар мен пайдаланушылар үшін артықшылықтары айқын: өңделген немесе тегістелген бөлшектердің беткі өңдеу сапасының жоғарылауы және құралдың қызмет ету мерзімінің ұзаруы, бұл құрал-саймандар құнын төмендетеді.
- Қоршаған орта: Өндіріс кезінде қоршаған ортаға әсер азаяды.
Минералды құю рамасы және шойын рамасы
Бұрын қолданылған шойын рамамен салыстырғанда, біздің жаңа минералды құю рамасының артықшылықтарын төменде қараңыз:
| Минералды құю (эпоксидті гранит) | Шойын | |
| Демпферлеу | Жоғары | Төмен |
| Жылу өнімділігі | Төмен жылу өткізгіштік және жоғары спецификациялы жылу сыйымдылық | Жоғары жылу өткізгіштік және төмен жылу сыйымдылығы |
| Кіріктірілген бөлшектер | Шексіз дизайн және Бір бөліктен тұратын қалып және үздіксіз байланыс | Өңдеу қажет |
| Коррозияға төзімділік | Өте жоғары | Төмен |
| Қоршаған орта Достық | Энергияны аз тұтыну | Жоғары энергия тұтыну |
Қорытынды
Минералды құю біздің CNC станоктарының қаңқалық құрылымдары үшін өте қолайлы. Ол айқын технологиялық, экономикалық және экологиялық артықшылықтарды ұсынады. Минералды құю технологиясы тамаша дірілге төзімділікті, жоғары химиялық төзімділікті және айтарлықтай термиялық артықшылықтарды (болатқа ұқсас термиялық кеңеюді) қамтамасыз етеді. Қосылым элементтерін, кабельдерді, сенсорларды және өлшеу жүйелерін құрастыруға құюға болады.
Минералды құю гранит төсегін өңдеу орталығының қандай артықшылықтары бар?
Минералды құймалар (жасанды гранит, яғни шайырлы бетон) станок жасау өнеркәсібінде 30 жылдан астам уақыт бойы құрылымдық материал ретінде кеңінен танылды.
Статистикаға сәйкес, Еуропада әрбір 10 станоктың бірі минералды құймаларды негіз ретінде пайдаланады. Дегенмен, орынсыз тәжірибені, толық емес немесе дұрыс емес ақпаратты пайдалану минералды құймаларға қатысты күдік пен теріс пікір тудыруы мүмкін. Сондықтан, жаңа жабдық жасаған кезде минералды құймалардың артықшылықтары мен кемшіліктерін талдап, оларды басқа материалдармен салыстыру қажет.
Құрылыс машиналарының негізі әдетте шойын, минералды құю (полимерлі және/немесе реактивті шайырлы бетон), болат/дәнекерленген құрылым (құю/құюсыз) және табиғи тас (мысалы, гранит) болып бөлінеді. Әрбір материалдың өзіндік сипаттамалары бар және мінсіз құрылымдық материал жоқ. Тек нақты құрылымдық талаптарға сәйкес материалдың артықшылықтары мен кемшіліктерін зерттеу арқылы ғана мінсіз құрылымдық материалды таңдауға болады.
Құрылымдық материалдардың екі маңызды функциясы - компоненттердің геометриясын, орналасуын және энергия сіңірілуін қамтамасыз ету, сәйкесінше өнімділік талаптарын (статикалық, динамикалық және жылулық көрсеткіштер), материалдарды орнатуға арналған функционалдық/құрылымдық талаптарды (дәлдік, салмақ, қабырға қалыңдығы, бағыттаушы рельстердің қарапайымдылығы), орта айналымы жүйесіне, логистикаға және шығын талаптарын (бағасы, саны, қолжетімділігі, жүйе сипаттамалары) алға тартады.
I. Құрылымдық материалдарға қойылатын талаптар
1. Статикалық сипаттамалар
Негіздің статикалық қасиеттерін өлшеу критерийі әдетте материалдың қаттылығы болып табылады — жоғары беріктік емес, жүктеме астындағы минималды деформация. Статикалық серпімді деформация үшін минералды құймаларды Гук заңына бағынатын изотропты біртекті материалдар ретінде қарастыруға болады.
Минералды құймалардың тығыздығы мен серпімділік модулі тиісінше шойынның тығыздығы мен серпімділік модулінің 1/3 бөлігін құрайды. Минералды құймалар мен шойындардың меншікті қаттылығы бірдей болғандықтан, бірдей салмақта темір құймалары мен минералды құймалардың қаттылығы пішіннің әсерін ескерместен бірдей болады. Көп жағдайда минералды құймалардың жобалық қабырға қалыңдығы әдетте темір құймалардан 3 есе үлкен, және бұл дизайн өнімнің немесе құйманың механикалық қасиеттері тұрғысынан ешқандай мәселе тудырмайды. Минералды құймалар қысым көтеретін статикалық ортада (мысалы, төсектер, тіректер, бағандар) жұмыс істеуге жарамды және жұқа қабырғалы және/немесе кішкентай рамалар (мысалы, үстелдер, паллеттер, құрал ауыстырғыштар, арбалар, шпиндель тіректер) ретінде жарамсыз. Құрылымдық бөлшектердің салмағы әдетте минералды құю өндірушілерінің жабдықтарымен шектеледі, ал 15 тоннадан асатын минералды құю өнімдері әдетте сирек кездеседі.
2. Динамикалық сипаттамалар
Біліктің айналу жылдамдығы және/немесе үдеуі неғұрлым жоғары болса, машинаның динамикалық өнімділігі соғұрлым маңызды болады. Жылдам орналастыру, құралды тез ауыстыру және жоғары жылдамдықты беру машинаның құрылымдық бөліктерінің механикалық резонансын және динамикалық қозуын үздіксіз күшейтеді. Компоненттің өлшемдік дизайнынан басқа, компоненттің ауытқуы, массаның таралуы және динамикалық қаттылығы материалдың демпферлік қасиеттеріне қатты әсер етеді.
Минералды құймаларды пайдалану бұл мәселелерді шешудің жақсы шешімін ұсынады. Дәстүрлі шойыннан 10 есе жақсы дірілді сіңіретіндіктен, ол амплитуда мен табиғи жиілікті айтарлықтай төмендете алады.
Механикалық өңдеу сияқты өңдеу операцияларында бұл жоғары дәлдікті, беткі сапасын жақсартуды және құралдың қызмет ету мерзімін ұзартуды қамтамасыз ете алады. Сонымен қатар, шу әсері тұрғысынан минералды құймалар үлкен қозғалтқыштар мен центрифугаларға арналған әртүрлі материалдардың негіздерін, беріліс қорабының құймаларын және керек-жарақтарын салыстыру және тексеру арқылы да жақсы нәтиже көрсетті. Соққы дыбысын талдауға сәйкес, минералды құйма дыбыс қысымы деңгейін 20%-ға жергілікті төмендетуге қол жеткізе алады.
3. Жылулық қасиеттер
Сарапшылардың бағалауы бойынша, станоктардың ауытқуларының шамамен 80%-ы жылу әсерлерінен туындайды. Ішкі немесе сыртқы жылу көздері, алдын ала қыздыру, дайындамаларды ауыстыру және т.б. сияқты процестердің үзілістері жылулық деформацияның себептері болып табылады. Ең жақсы материалды таңдау үшін материалға қойылатын талаптарды нақтылау қажет. Жоғары меншікті жылу және төмен жылу өткізгіштік минералды құймалардың температураның өтпелі әсеріне (мысалы, дайындамаларды ауыстыру) және қоршаған орта температурасының ауытқуларына жақсы жылу инерциясына ие болуына мүмкіндік береді. Егер металл қабат сияқты жылдам алдын ала қыздыру қажет болса немесе қабат температурасына тыйым салынса, температураны бақылау үшін қыздыру немесе салқындату құрылғыларын тікелей минералды құймаға құюға болады. Температураны өтеу құрылғысының осы түрін пайдалану температураның әсерінен туындаған деформацияны азайта алады, бұл дәлдікті қолжетімді бағамен жақсартуға көмектеседі.
II. Функционалдық және құрылымдық талаптар
Тұтастық - минералды құймаларды басқа материалдардан ерекшелендіретін ерекшелік. Минералды құймалар үшін құюдың максималды температурасы 45°C құрайды, ал жоғары дәлдіктегі қалыптар мен құрал-саймандармен бірге бөлшектер мен минералды құймаларды бірге құюға болады.
Минералды құю дайындамаларында да қайта құюдың озық әдістерін қолдануға болады, бұл өңдеуді қажет етпейтін дәл бекіту және рельс беттерін алуға мүмкіндік береді. Басқа негізгі материалдар сияқты, минералды құймалар да белгілі бір құрылымдық жобалау ережелеріне бағынады. Қабырға қалыңдығы, жүк көтергіш керек-жарақтар, қабырға кірістірулері, тиеу және түсіру әдістерінің барлығы басқа материалдардан белгілі бір дәрежеде ерекшеленеді және жобалау кезінде алдын ала ескерілуі керек.
III. Шығын талаптары
Техникалық тұрғыдан қарастыру маңызды болғанымен, шығындардың тиімділігі барған сайын маңыздылығын көрсетіп келеді. Минералды құймаларды пайдалану инженерлерге өндірістік және пайдалану шығындарын айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді. Өңдеу шығындарын үнемдеумен қатар, құю, соңғы құрастыру және логистикалық шығындардың (қойма және тасымалдау) артуы тиісінше азаяды. Минералды құймалардың жоғары деңгейлі функциясын ескере отырып, оны тұтас жоба ретінде қарастырған жөн. Шын мәнінде, негіз орнатылған немесе алдын ала орнатылған кезде бағаны салыстыру тиімдірек. Салыстырмалы түрде жоғары бастапқы құны минералды құю қалыптары мен құрал-саймандарының құны болып табылады, бірақ бұл шығынды ұзақ мерзімді пайдалану кезінде азайтуға болады (500-1000 дана/болат қалып), ал жылдық тұтыну шамамен 10-15 дана құрайды.
IV. Қолданылу аясы
Құрылымдық материал ретінде минералды құймалар дәстүрлі құрылымдық материалдарды үнемі алмастырып келеді, және оның жылдам дамуының кілті минералды құюда, қалыптарда және тұрақты байланыстырушы құрылымдарда жатыр. Қазіргі уақытта минералды құймалар тегістеу машиналары мен жоғары жылдамдықты өңдеу сияқты көптеген станоктар саласында кеңінен қолданылып келеді. Тегістеу машиналарын өндірушілер станоктар саласында станок төсектеріне минералды құймаларды қолдануда пионерлер болды. Мысалы, ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude және т.б. сияқты әлемге әйгілі компаниялар ұнтақтау процесінде жоғары дәлдік пен тамаша беттік сапа алу үшін минералды құймалардың демпферлік, жылу инерциясы мен тұтастығын әрқашан пайдаланып келеді.
Динамикалық жүктемелердің үнемі артуымен минералды құймалар аспаптық тегістеуіштер саласындағы әлемдік жетекші компаниялардың да танымалдылығы артып келеді. Минералды құю қабаты тамаша қаттылыққа ие және сызықтық қозғалтқыштың үдеуінен туындайтын күшті жақсы жоя алады. Сонымен қатар, жақсы дірілді сіңіру өнімділігі мен сызықтық қозғалтқыштың органикалық үйлесімі дайындаманың беткі сапасын және тегістеу дөңгелегінің қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсарта алады.
Бір бөлікке келетін болсақ, 10000 мм ұзындық біз үшін оңай.
Қабырғаның минималды қалыңдығы қандай?
Жалпы алғанда, машина негізінің минималды қимасының қалыңдығы кемінде 60 мм болуы керек. Жұқа қималарды (мысалы, қалыңдығы 10 мм) ұсақ агрегат өлшемдері мен құрамдарымен құюға болады.
Құйғаннан кейінгі кішірею жылдамдығы 1000 мм үшін шамамен 0,1-0,3 мм құрайды. Дәлірек минералды құю механикалық бөлшектері қажет болған кезде, төзімділікке екінші реттік CNC тегістеу, қолмен тегістеу немесе басқа өңдеу процестері арқылы қол жеткізуге болады.
Біздің минералды құю материалымыз - табиғи Цзинань қара гранитін таңдау. Көптеген компаниялар құрылыста тек табиғи гранитті немесе қалыпты тасты таңдайды.
· Шикізат: жоғары беріктігі, жоғары қаттылығы және жоғары тозуға төзімділігімен әлемге әйгілі бірегей Цзинань қара граниті («ЦзинаньЦин» граниті деп те аталады) бөлшектері агрегат ретінде қолданылады;
· Формула: бірегей күшейтілген эпоксидті шайырлар мен қоспалармен, оңтайлы кешенді өнімділікті қамтамасыз ету үшін әртүрлі құрамдарды пайдаланатын әртүрлі компоненттермен;
· Механикалық қасиеттері: дірілді сіңіру шойынға қарағанда шамамен 10 есе жоғары, жақсы статикалық және динамикалық қасиеттерге ие;
· Физикалық қасиеттері: тығыздығы шойынның шамамен 1/3 бөлігін құрайды, металдарға қарағанда жылу кедергісінің қасиеттері жоғары, гигроскопиялық емес, жақсы жылу тұрақтылығы;
· Химиялық қасиеттері: металдарға қарағанда коррозияға төзімділігі жоғары, қоршаған ортаға зиянсыз;
· Өлшемдік дәлдік: құйғаннан кейінгі сызықтық жиырылу шамамен 0,1-0,3 м/м құрайды, барлық жазықтықтарда өте жоғары пішін және қарсы дәлдік;
· Құрылымдық тұтастық: өте күрделі құрылымды құюға болады, ал табиғи гранитті пайдалану әдетте жинауды, дәнекерлеуді және желімдеуді қажет етеді;
· Баяу термиялық реакция: қысқа мерзімді температура өзгерістеріне әлдеқайда баяу және әлдеқайда аз реакция береді;
· Кіріктірілген кірістірулер: бекіткіштерді, құбырларды, кабельдерді және камераларды құрылымға, металл, тас, керамика және пластик сияқты материалдарды кірістіруге болады.