Epoksi granit, sentetik granit olarak da bilinir ve genellikle takım tezgahı tabanları için alternatif bir malzeme olarak kullanılan epoksi ve granit karışımıdır. Epoksi granit, daha iyi titreşim sönümlemesi, daha uzun takım ömrü ve daha düşük montaj maliyeti için dökme demir ve çelik yerine kullanılır.
Takım tezgahı tabanı
Takım tezgahları ve diğer yüksek hassasiyetli makineler, statik ve dinamik performansları için temel malzemenin yüksek rijitliğine, uzun vadeli stabilitesine ve mükemmel sönümleme özelliklerine dayanır. Bu yapılar için en yaygın kullanılan malzemeler dökme demir, kaynaklı çelik imalatlar ve doğal granittir. Uzun vadeli stabilite eksikliği ve çok zayıf sönümleme özellikleri nedeniyle, çelikten imal edilmiş yapılar yüksek hassasiyetin gerekli olduğu yerlerde nadiren kullanılır. Gerilim giderme ve tavlama işleminden geçirilmiş kaliteli dökme demir, yapıya boyutsal stabilite kazandırır ve karmaşık şekillere dökülebilir, ancak dökümden sonra hassas yüzeyler oluşturmak için pahalı bir işleme sürecine ihtiyaç duyar.
Kaliteli doğal granit bulmak giderek zorlaşıyor, ancak dökme demire göre daha yüksek sönümleme kapasitesine sahip. Yine, dökme demirde olduğu gibi, doğal granitin işlenmesi de emek yoğun ve pahalıdır.
Hassas granit dökümler, granit agregalarının (ezilmiş, yıkanmış ve kurutulmuş) epoksi reçine sistemiyle oda sıcaklığında (yani soğuk kürleme işlemi) karıştırılmasıyla üretilir. Bileşimde kuvars agregası dolgu maddesi de kullanılabilir. Kalıplama işlemi sırasında titreşimli sıkıştırma, agregaları sıkıca bir araya getirir.
Dişli ek parçalar, çelik levhalar ve soğutma boruları döküm işlemi sırasında eklenebilir. Daha da yüksek bir çok yönlülük elde etmek için, doğrusal raylar, taşlanmış kızak yolları ve motor bağlantı parçaları kopyalanabilir veya harçla doldurulabilir, böylece döküm sonrası herhangi bir işleme gerek kalmaz. Dökümün yüzey kalitesi, kalıp yüzeyi kadar iyidir.
Avantajlar ve dezavantajlar
Avantajları şunlardır:
■ Titreşim sönümleme.
■ Esneklik: Özel doğrusal yollar, hidrolik sıvı depoları, dişli ek parçalar, kesme sıvısı ve boru hatları polimer tabana entegre edilebilir.
■ Ek parçaların vb. dahil edilmesi, bitmiş dökümün işlenmesini büyük ölçüde azaltır.
■ Birden fazla parçanın tek bir dökümde birleştirilmesiyle montaj süresi kısalır.
■ Tek tip duvar kalınlığı gerektirmez, bu da taban tasarımında daha fazla esneklik sağlar.
■ En yaygın çözücülere, asitlere, alkalilere ve kesici sıvılara karşı kimyasal direnç.
■ Boyama gerektirmez.
■Kompozit malzemenin yoğunluğu yaklaşık olarak alüminyumla aynıdır (ancak eşdeğer mukavemeti elde etmek için parçalar daha kalındır).
■ Kompozit polimer beton döküm işlemi, metal dökümlere göre çok daha az enerji kullanır. Polimer döküm reçinelerinin üretimi çok az enerji gerektirir ve döküm işlemi oda sıcaklığında yapılır.
Epoksi granit malzeme, dökme demire göre on kata kadar, doğal granite göre üç kata kadar ve çelikten imal edilmiş yapıya göre otuz kata kadar daha iyi iç sönümleme faktörüne sahiptir. Soğutuculardan etkilenmez, mükemmel uzun vadeli stabiliteye, geliştirilmiş termal stabiliteye, yüksek burulma ve dinamik rijitliğe, mükemmel gürültü emilimine ve ihmal edilebilir iç gerilmelere sahiptir.
Dezavantajları arasında ince kesitlerde (25 mm'den az) düşük mukavemet, düşük çekme mukavemeti ve düşük darbe direnci yer almaktadır.
Mineral döküm kalıplarına giriş
Mineral döküm, en verimli ve modern yapı malzemelerinden biridir. Hassas makine üreticileri, mineral dökümün kullanımında öncüler arasındaydı. Günümüzde, CNC freze makineleri, matkap presleri, taşlama makineleri ve elektrik deşarjlı makinelerle ilgili kullanımı artmaktadır ve avantajları yüksek hızlı makinelerle sınırlı değildir.
Mineral döküm, diğer adıyla epoksi granit malzeme, çakıl, kuvars kumu, buzul unu ve bağlayıcılar gibi mineral dolgu maddelerinden oluşur. Malzeme, hassas özelliklere göre karıştırılır ve kalıplara soğuk olarak dökülür. Sağlam bir temel, başarının temelidir!
En modern takım tezgahlarının her zamankinden daha hızlı çalışması ve daha yüksek hassasiyet sağlaması gerekiyor. Ancak yüksek hareket hızları ve ağır işleme, makine gövdesinde istenmeyen titreşimlere neden olur. Bu titreşimler, parça yüzeyini olumsuz etkiler ve takım ömrünü kısaltır. Mineral döküm gövdeler, titreşimleri hızla azaltır; dökme demir gövdelere göre yaklaşık 6 kat, çelik gövdelere göre ise 10 kat daha hızlıdır.
Freze ve taşlama makineleri gibi mineral döküm yataklı takım tezgahları, önemli ölçüde daha hassastır ve daha iyi yüzey kalitesi elde eder. Ayrıca, takım aşınması önemli ölçüde azalır ve kullanım ömrü uzar.
Kompozit mineral (epoksi granit) döküm çerçevesi çeşitli avantajlar sunmaktadır:
- Şekillendirme ve dayanıklılık: Mineral döküm işlemi, bileşenlerin şekli konusunda olağanüstü bir özgürlük sağlar. Malzemenin ve işlemin kendine özgü özellikleri, nispeten yüksek bir dayanıklılık ve önemli ölçüde daha düşük bir ağırlıkla sonuçlanır.
- Altyapının entegrasyonu: Mineral döküm işlemi, kılavuz raylar, dişli ek parçalar ve servis bağlantıları gibi yapı ve ek bileşenlerin döküm işlemi sırasında kolayca entegre edilmesini sağlar.
- Karmaşık makine yapılarının üretimi: Geleneksel yöntemlerle düşünülemez olan şey, mineral döküm ile mümkün hale geliyor: Birçok bileşen parça, yapıştırılmış bağlantılar vasıtasıyla bir araya getirilerek karmaşık yapılar oluşturulabiliyor.
- Ekonomik boyutsal doğruluk: Birçok durumda, mineral döküm parçaları, sertleşme sırasında neredeyse hiç büzülme olmadığı için nihai boyutlarına göre dökülür. Bu sayede, daha pahalı olan son işlem süreçleri ortadan kaldırılabilir.
- Hassasiyet: Daha ileri taşlama, şekillendirme veya frezeleme işlemleriyle son derece hassas referans veya destek yüzeyleri elde edilir. Bunun sonucunda birçok makine konsepti şık ve verimli bir şekilde uygulanabilir.
- İyi termal kararlılık: Mineral döküm, metalik malzemelere göre termal iletkenliği önemli ölçüde daha düşük olduğu için sıcaklık değişimlerine çok yavaş tepki verir. Bu nedenle, kısa süreli sıcaklık değişimleri, takım tezgahının boyutsal hassasiyeti üzerinde önemli ölçüde daha az etkiye sahiptir. Bir takım yatağının daha iyi termal kararlılığı, makinenin genel geometrisinin daha iyi korunması ve sonuç olarak geometrik hataların en aza indirilmesi anlamına gelir.
- Korozyona karşı dayanıklı: Mineral döküm parçalar yağlara, soğutuculara ve diğer aşındırıcı sıvılara karşı dirençlidir.
- Daha uzun takım ömrü için daha yüksek titreşim sönümleme: Mineral dökümümüz, çelik veya dökme demire göre 10 kata kadar daha iyi titreşim sönümleme değerleri elde eder. Bu özellikler sayesinde, makine yapısının son derece yüksek dinamik stabilitesi sağlanır. Bunun takım tezgahı üreticileri ve kullanıcıları için faydaları açıktır: işlenmiş veya taşlanmış parçaların daha iyi yüzey kalitesi ve daha uzun takım ömrü, dolayısıyla daha düşük takım maliyetleri.
- Çevre: Üretim sırasında çevresel etki azaltılır.
Mineral döküm çerçeveye karşı dökme demir çerçeve
Yeni mineral döküm çerçevemizin, daha önce kullanılan dökme demir çerçeveye kıyasla avantajlarını aşağıda görebilirsiniz:
| Mineral Döküm (Epoksi Granit) | Dökme Demir | |
| Sönümleme | Yüksek | Düşük |
| Isı Performansı | Düşük ısı iletkenliği ve yüksek özellikli ısı kapasite | Yüksek ısı iletkenliği ve düşük özellikli ısı kapasitesi |
| Gömülü Parçalar | Sınırsız tasarım ve Tek parça kalıp ve sorunsuz bağlantı | İşleme gerekli |
| Korozyon Direnci | Ekstra yüksek | Düşük |
| Çevresel Dostluk | Düşük enerji tüketimi | Yüksek enerji tüketimi |
Çözüm
Mineral döküm, CNC makine çerçeve yapılarımız için idealdir. Açık teknolojik, ekonomik ve çevresel avantajlar sunar. Mineral döküm teknolojisi mükemmel titreşim sönümlemesi, yüksek kimyasal direnç ve önemli termal avantajlar (çeliğe benzer termal genleşme) sağlar. Bağlantı elemanları, kablolar, sensörler ve ölçüm sistemleri, yapının içine dökülebilir.
Granit döküm yataklı işleme merkezinin faydaları nelerdir?
Mineral dökümler (yapay granit veya reçine beton olarak da bilinir), 30 yılı aşkın süredir makine aletleri endüstrisinde yapı malzemesi olarak yaygın olarak kabul görmektedir.
İstatistiklere göre, Avrupa'da her 10 takım tezgahından birinde yatak olarak mineral döküm kullanılmaktadır. Bununla birlikte, uygun olmayan deneyim, eksik veya yanlış bilgiler, mineral dökümlere karşı şüphe ve önyargıya yol açabilir. Bu nedenle, yeni ekipman üretilirken, mineral dökümlerin avantaj ve dezavantajlarının analiz edilmesi ve diğer malzemelerle karşılaştırılması gereklidir.
İnşaat makinelerinin temel malzemeleri genellikle dökme demir, mineral döküm (polimer ve/veya reaktif reçine beton), çelik/kaynaklı yapı (derz dolgulu/derz dolgusuz) ve doğal taş (granit gibi) olarak sınıflandırılır. Her malzemenin kendine özgü özellikleri vardır ve mükemmel bir yapı malzemesi yoktur. İdeal yapı malzemesi ancak, belirli yapısal gereksinimlere göre malzemenin avantaj ve dezavantajları incelenerek seçilebilir.
Yapı malzemelerinin iki önemli işlevi; bileşenlerin geometrisini, konumunu ve enerji emilimini garanti etmek; performans gereksinimlerini (statik, dinamik ve termal performans), işlevsel/yapısal gereksinimleri (doğruluk, ağırlık, duvar kalınlığı, kılavuz rayların kolaylığı) malzeme montajı, ortam dolaşım sistemi, lojistik ve maliyet gereksinimlerini (fiyat, miktar, bulunabilirlik, sistem özellikleri) ortaya koymaktır.
I. Yapı malzemeleri için performans gereksinimleri
1. Statik özellikler
Bir tabanın statik özelliklerini ölçme kriteri genellikle malzemenin sertliğidir; yani yüksek mukavemetten ziyade yük altında minimum deformasyondur. Statik elastik deformasyon için, mineral dökümler Hooke yasasına uyan izotropik homojen malzemeler olarak düşünülebilir.
Mineral dökümlerin yoğunluğu ve elastik modülü, dökme demirin yoğunluğunun ve elastik modülünün sırasıyla 1/3'ü kadardır. Mineral dökümler ve dökme demirler aynı özgül sertliğe sahip olduğundan, aynı ağırlık altında, şeklin etkisini hesaba katmadan, demir dökümlerin ve mineral dökümlerin rijitliği aynıdır. Birçok durumda, mineral dökümlerin tasarım duvar kalınlığı genellikle demir dökümlerin 3 katıdır ve bu tasarım, ürünün veya dökümün mekanik özellikleri açısından herhangi bir soruna neden olmaz. Mineral dökümler, basınç taşıyan statik ortamlarda (örneğin yataklar, destekler, kolonlar) çalışmak için uygundur ve ince duvarlı ve/veya küçük çerçeveler (örneğin masalar, paletler, takım değiştiriciler, arabalar, mil destekleri) olarak uygun değildir. Yapısal parçaların ağırlığı genellikle mineral döküm üreticilerinin ekipmanıyla sınırlıdır ve 15 tonun üzerindeki mineral döküm ürünleri genellikle nadirdir.
2. Dinamik özellikler
Milin dönme hızı ve/veya ivmesi ne kadar yüksek olursa, makinenin dinamik performansı da o kadar önemli hale gelir. Hızlı konumlandırma, hızlı takım değiştirme ve yüksek hızlı ilerleme, makine yapısal parçalarının mekanik rezonansını ve dinamik uyarımını sürekli olarak güçlendirir. Bileşenin boyut tasarımına ek olarak, bileşenin sapması, kütle dağılımı ve dinamik rijitliği, malzemenin sönümleme özelliklerinden büyük ölçüde etkilenir.
Mineral döküm kullanımı bu sorunlara iyi bir çözüm sunmaktadır. Geleneksel dökme demire göre titreşimleri 10 kat daha iyi emdiği için genliği ve doğal frekansı büyük ölçüde azaltabilir.
İşleme gibi imalat operasyonlarında daha yüksek hassasiyet, daha iyi yüzey kalitesi ve daha uzun takım ömrü sağlayabilir. Aynı zamanda, gürültü etkisi açısından da, büyük motorlar ve santrifüjler için farklı malzemelerden yapılmış tabanlar, şanzıman dökümleri ve aksesuarların karşılaştırılması ve doğrulanması sonucunda mineral dökümler iyi performans göstermiştir. Darbe sesi analizine göre, mineral döküm ses basıncı seviyesinde %20'lik yerel bir azalma sağlayabilir.
3. Termal özellikler
Uzmanlar, takım tezgahı sapmalarının yaklaşık %80'inin termal etkilerden kaynaklandığını tahmin ediyor. İç veya dış ısı kaynakları, ön ısıtma, iş parçası değiştirme gibi proses kesintileri, termal deformasyonun nedenleridir. En iyi malzemeyi seçebilmek için malzeme gereksinimlerinin netleştirilmesi gerekir. Yüksek özgül ısı ve düşük ısı iletkenliği, mineral dökümlerin geçici sıcaklık etkilerine (iş parçası değiştirme gibi) ve ortam sıcaklığı dalgalanmalarına karşı iyi bir termal atalet göstermesini sağlar. Metal yatak gibi hızlı ön ısıtma gerekiyorsa veya yatak sıcaklığı yasaksa, sıcaklığı kontrol etmek için ısıtma veya soğutma cihazları doğrudan mineral döküme dökülebilir. Bu tür bir sıcaklık dengeleme cihazı kullanmak, sıcaklığın etkisinden kaynaklanan deformasyonu azaltabilir ve bu da makul bir maliyetle doğruluğu artırmaya yardımcı olur.
II. İşlevsel ve yapısal gereksinimler
Bütünlük, mineral dökümleri diğer malzemelerden ayıran en önemli özelliklerden biridir. Mineral dökümler için maksimum döküm sıcaklığı 45°C'dir ve yüksek hassasiyetli kalıplar ve aletlerle birlikte parçalar ve mineral dökümler birlikte dökülebilir.
Gelişmiş yeniden döküm teknikleri, mineral döküm kalıplarında da kullanılabilir ve bu sayede işleme gerektirmeyen hassas montaj ve ray yüzeyleri elde edilir. Diğer temel malzemeler gibi, mineral dökümler de belirli yapısal tasarım kurallarına tabidir. Duvar kalınlığı, yük taşıyıcı aksesuarlar, nervür ekleri, yükleme ve boşaltma yöntemleri diğer malzemelerden belirli ölçüde farklıdır ve tasarım sırasında önceden dikkate alınmalıdır.
III. Maliyet gereksinimleri
Teknik açıdan dikkate alınması önemli olmakla birlikte, maliyet etkinliği giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Mineral döküm kullanımı, mühendislerin üretim ve işletme maliyetlerinde önemli ölçüde tasarruf etmelerini sağlar. İşleme maliyetlerinden tasarruf etmenin yanı sıra, döküm, son montaj ve artan lojistik maliyetleri (depolama ve nakliye) de buna bağlı olarak azalır. Mineral dökümün yüksek düzeydeki işlevselliği göz önüne alındığında, bir bütün olarak proje olarak ele alınmalıdır. Aslında, taban kurulu veya önceden kurulu olduğunda fiyat karşılaştırması yapmak daha mantıklıdır. Nispeten yüksek başlangıç maliyeti, mineral döküm kalıplarının ve aletlerinin maliyetidir, ancak bu maliyet uzun vadeli kullanımda (500-1000 adet/çelik kalıp) azalabilir ve yıllık tüketim yaklaşık 10-15 adettir.
IV. Kullanım kapsamı
Yapı malzemesi olarak mineral dökümler, geleneksel yapı malzemelerinin yerini sürekli olarak almaktadır ve hızlı gelişiminin anahtarı mineral döküm, kalıplar ve sağlam bağlama yapılarında yatmaktadır. Günümüzde mineral dökümler, taşlama makineleri ve yüksek hızlı işleme gibi birçok takım tezgahı alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Taşlama makinesi üreticileri, makine yatakları için mineral dökümler kullanan takım tezgahı sektöründe öncüdürler. Örneğin, ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude gibi dünyaca ünlü şirketler, taşlama işleminde yüksek hassasiyet ve mükemmel yüzey kalitesi elde etmek için mineral dökümlerin sönümleme, termal atalet ve bütünlüğünden her zaman faydalanmıştır.
Sürekli artan dinamik yüklerle birlikte, mineral dökümler, takım taşlama makineleri alanında dünya lideri şirketler tarafından da giderek daha fazla tercih edilmektedir. Mineral döküm yatak, mükemmel rijitliğe sahiptir ve lineer motorun ivmelenmesinden kaynaklanan kuvveti iyi bir şekilde ortadan kaldırabilir. Aynı zamanda, iyi titreşim emme performansı ve lineer motorun organik birleşimi, iş parçasının yüzey kalitesini ve taşlama tekerleğinin kullanım ömrünü önemli ölçüde iyileştirebilir.
Tek parçaya gelince, 10.000 mm'lik uzunluk aralığındaki parçalar bizim için kolaylıkla üretilebilir.
Minimum duvar kalınlığı nedir?
Genel olarak, makine tabanının minimum kesit kalınlığı en az 60 mm olmalıdır. Daha ince kesitler (örneğin 10 mm kalınlığında) ince agrega boyutları ve formülasyonlarıyla dökülebilir.
Döküm sonrası büzülme oranı 1000 mm başına yaklaşık 0,1-0,3 mm'dir. Daha hassas mineral döküm mekanik parçalar gerektiğinde, toleranslar ikincil CNC taşlama, el alıştırma veya diğer işleme süreçleri ile elde edilebilir.
Döküm malzememiz olarak doğal Jinan Siyah granitini seçiyoruz. Çoğu şirket inşaatta normal doğal granit veya normal taş kullanmaktadır.
• Hammaddeler: Agrega olarak, yüksek mukavemeti, yüksek rijitliği ve yüksek aşınma direnciyle dünyaca ünlü eşsiz Jinan Siyah Graniti (aynı zamanda 'JinanQing' graniti olarak da adlandırılır) parçacıkları kullanılmıştır;
• Formül: Eşsiz güçlendirilmiş epoksi reçineler ve katkı maddeleri ile, optimum kapsamlı performans sağlamak için farklı formülasyonlar kullanan farklı bileşenler;
• Mekanik özellikler: Titreşim emilimi dökme demire göre yaklaşık 10 kat daha fazladır, iyi statik ve dinamik özelliklere sahiptir;
• Fiziksel özellikler: yoğunluğu dökme demirin yaklaşık 1/3'ü kadardır, metallere göre daha yüksek ısı yalıtım özelliklerine sahiptir, higroskopik değildir, iyi termal kararlılığa sahiptir;
• Kimyasal özellikler: Metallere göre daha yüksek korozyon direnci, çevre dostu;
• Boyutsal doğruluk: Döküm sonrası doğrusal büzülme yaklaşık 0,1-0,3 mm/m'dir, tüm düzlemlerde son derece yüksek şekil ve karşıt doğruluk sağlar;
• Yapısal bütünlük: Çok karmaşık yapılar dökülebilirken, doğal granit kullanımı genellikle birleştirme, ekleme ve yapıştırma gerektirir;
· Yavaş termal reaksiyon: Kısa süreli sıcaklık değişimlerine çok daha yavaş ve çok daha az tepki verir;
• Gömülü elemanlar: Bağlantı elemanları, borular, kablolar ve bölmeler yapının içine gömülebilir; metal, taş, seramik ve plastik gibi malzemeler kullanılabilir.