합성 화강암으로도 알려진 에폭시 화강암은 공작 기계 베이스의 대체 재료로 일반적으로 사용되는 에폭시와 화강암의 혼합물입니다.더 나은 진동 감쇠, 더 긴 공구 수명 및 더 낮은 조립 비용을 위해 주철 및 강철 대신 에폭시 화강암이 사용됩니다.
공작기계 베이스
공작 기계 및 기타 고정밀 기계는 정적 및 동적 성능을 위해 모재의 높은 강성, 장기 안정성 및 탁월한 감쇠 특성에 의존합니다.이러한 구조물에 가장 널리 사용되는 재료는 주철, 용접 강철 구조물 및 천연 화강암입니다.장기적인 안정성이 부족하고 감쇠 특성이 매우 낮기 때문에 강철로 제작된 구조물은 고정밀도가 요구되는 곳에 거의 사용되지 않습니다.응력 완화 및 풀림 처리된 고품질 주철은 구조의 치수 안정성을 제공하고 복잡한 형상으로 주조할 수 있지만 주조 후 정밀한 표면을 형성하려면 값비싼 가공 공정이 필요합니다.
양질의 천연 화강암은 점점 더 찾기 어려워지고 있지만 주철보다 감쇠 능력이 더 높습니다.다시 말하지만, 주철과 마찬가지로 천연 화강암의 가공은 노동 집약적이고 비용이 많이 듭니다.
정밀 화강암 주물은 화강암 골재(분쇄, 세척 및 건조)를 주변 온도에서 에폭시 수지 시스템과 혼합하여 생산됩니다(즉, 저온 경화 공정).석영 골재 충전재도 조성물에 사용할 수 있습니다.성형 공정 중 진동 압축으로 골재를 단단히 포장합니다.
나사형 인서트, 강판 및 냉각수 파이프는 주조 공정 중에 주조될 수 있습니다.더 높은 수준의 다양성을 달성하기 위해 선형 레일, 접지 슬라이드 웨이 및 모터 마운트를 복제하거나 그라우팅할 수 있으므로 주조 후 가공이 필요하지 않습니다.주물의 표면 조도는 금형 표면만큼 좋습니다.
장점과 단점
장점은 다음과 같습니다:
■ 진동 감쇠.
■ 유연성: 맞춤형 선형 방식, 유압유 탱크, 나사형 인서트, 절삭유 및 도관 배관을 모두 폴리머 베이스에 통합할 수 있습니다.
■ 인서트 등을 포함하여 완성된 주조품의 가공을 크게 줄일 수 있습니다.
■ 여러 부품을 하나의 주물에 통합하여 조립 시간을 단축합니다.
■ 균일한 벽 두께가 필요하지 않으므로 베이스의 설계 유연성이 더욱 높아집니다.
■ 가장 일반적인 용제, 산, 알칼리 및 절삭유에 대한 내화학성.
■ 페인팅이 필요하지 않습니다.
■복합재료의 밀도는 알루미늄과 거의 같습니다(단, 동일한 강도를 얻기 위해서는 조각이 더 두껍습니다).
■ 복합 폴리머 콘크리트 주조 공정은 금속 주조보다 훨씬 적은 에너지를 사용합니다.폴리머 캐스트 수지는 생산하는 데 에너지를 거의 사용하지 않으며 주조 공정은 실온에서 수행됩니다.
에폭시 화강암 재료는 주철보다 최대 10배, 천연 화강암보다 최대 3배, 강철로 제작된 구조물보다 최대 30배 더 나은 내부 감쇠 계수를 갖습니다.냉각수의 영향을 받지 않으며, 우수한 장기 안정성, 향상된 열 안정성, 높은 비틀림 및 동적 강성, 우수한 소음 흡수 및 무시할 수 있는 내부 응력을 갖습니다.
단점은 얇은 단면(25mm(1인치) 미만)의 강도가 낮고 인장 강도가 낮으며 충격 저항이 낮다는 점입니다.
미네랄 캐스팅 프레임 소개
미네랄 캐스팅은 가장 효율적이고 현대적인 건축 자재 중 하나입니다.정밀 기계 제조업체는 광물 주조 사용의 선구자 중 하나였습니다.오늘날 CNC 밀링 머신, 드릴 프레스, 그라인더 및 방전가공기에 대한 사용이 증가하고 있으며 그 장점은 고속 머신에만 국한되지 않습니다.
에폭시 화강암 재료라고도 하는 광물 주조는 자갈, 석영 모래, 빙하 가루 및 바인더와 같은 광물 충전재로 구성됩니다.재료는 정확한 사양에 따라 혼합되고 차가운 상태로 틀에 부어집니다.탄탄한 기초가 성공의 기초입니다!
최첨단 공작 기계는 더 빠르고 더 빠르게 작동해야 하며 그 어느 때보다 더 높은 정밀도를 제공해야 합니다.그러나 높은 이동 속도와 고강도 가공으로 인해 기계 프레임에 원치 않는 진동이 발생합니다.이러한 진동은 부품 표면에 부정적인 영향을 미치고 공구 수명을 단축시킵니다.광물 주조 프레임은 주철 프레임보다 약 6배, 강철 프레임보다 10배 더 빠르게 진동을 줄여줍니다.
밀링 머신 및 그라인더와 같은 광물 주조 베드가 있는 공작 기계는 훨씬 더 정확하고 더 나은 표면 품질을 달성합니다.또한 공구 마모가 크게 감소하고 서비스 수명이 연장됩니다.
복합 광물(에폭시 화강암) 주조 프레임은 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다.
- 성형 및 강도: 광물 주조 공정은 부품의 형태에 있어 탁월한 자유도를 제공합니다.재료와 공정의 특정 특성으로 인해 강도는 상대적으로 높고 무게는 상당히 가볍습니다.
- 인프라 통합: 광물 주조 공정을 사용하면 실제 주조 공정 중에 구조와 가이드웨이, 나사형 인서트 및 서비스용 연결부와 같은 추가 구성 요소를 간단하게 통합할 수 있습니다.
- 복잡한 기계 구조의 제조: 기존 공정에서는 상상할 수 없었던 것이 광물 주조를 통해 가능해졌습니다. 여러 구성 부품을 결합 조인트를 통해 조립하여 복잡한 구조를 형성할 수 있습니다.
- 경제적인 치수 정확도: 대부분의 경우 경화 중에 수축이 거의 일어나지 않기 때문에 광물 주조 부품이 최종 치수로 주조됩니다.이를 통해 추가로 비용이 많이 드는 마무리 공정을 없앨 수 있습니다.
- 정밀도: 추가 연삭, 성형 또는 밀링 작업을 통해 고정밀 기준 또는 지지 표면을 얻을 수 있습니다.그 결과, 많은 기계 개념을 우아하고 효율적으로 구현할 수 있습니다.
- 우수한 열 안정성: 미네랄 주조는 열전도율이 금속 재료보다 훨씬 낮기 때문에 온도 변화에 매우 느리게 반응합니다.이러한 이유로 단기적인 온도 변화는 공작 기계의 치수 정확도에 훨씬 적은 영향을 미칩니다.머신 베드의 열 안정성이 향상되면 머신의 전체 형상이 더 잘 유지되고 결과적으로 기하학적 오류가 최소화됩니다.
- 부식 없음: 광물 주조 부품은 오일, 냉각수 및 기타 공격적인 액체에 대한 저항력이 있습니다.
- 더 긴 공구 수명을 위한 더 큰 진동 감쇠: 당사의 광물 주조는 강철이나 주철보다 최대 10배 더 나은 진동 감쇠 값을 달성합니다.이러한 특성 덕분에 기계 구조의 동적 안정성이 매우 높습니다.이것이 공작 기계 제작자와 사용자에게 주는 이점은 분명합니다. 가공되거나 연삭된 구성 요소의 표면 마감 품질이 향상되고 공구 수명이 길어져 툴링 비용이 절감됩니다.
- 환경: 제조 과정에서 환경에 미치는 영향이 줄어듭니다.
미네랄 주조 프레임과 주철 프레임
이전에 사용된 새로운 광물 주조와 주철 프레임의 장점을 아래에서 확인하세요.
| 미네랄 주조(에폭시 화강암) | 주철 | |
| 제동 | 높은 | 낮은 |
| 열 성능 | 낮은 열전도율 그리고 높은 사양.열 용량 | 높은 열전도율과 낮은 사양.열용량 |
| 내장 부품 | 무한한 디자인과 일체형 금형 및 원활한 연결 | 가공 필요 |
| 부식 저항 | 매우 높음 | 낮은 |
| 환경 우정 | 낮은 에너지 소비 | 높은 에너지 소비 |
결론
미네랄 주조는 CNC 기계 프레임 구조에 이상적입니다.이는 분명한 기술적, 경제적, 환경적 이점을 제공합니다.미네랄 주조 기술은 탁월한 진동 감쇠, 높은 내화학성 및 상당한 열적 이점(강철과 유사한 열팽창)을 제공합니다.연결 요소, 케이블, 센서 및 측정 시스템을 모두 어셈블리에 부을 수 있습니다.
미네랄 캐스팅 화강암 베드 머시닝 센터의 장점은 무엇입니까?
광물 주물(수지 콘크리트라고도 알려진 인공 화강암)은 공작기계 산업에서 30년 넘게 구조재로 널리 사용되어 왔습니다.
통계에 따르면 유럽에서는 공작 기계 10대 중 1대가 광물 주물을 베드로 사용합니다.그러나 부적절한 경험, 불완전하거나 잘못된 정보를 사용하면 Mineral Castings에 대한 의심과 편견이 생길 수 있습니다.따라서 새로운 장비를 제작할 때에는 미네랄 캐스팅의 장점과 단점을 분석하고 다른 소재와 비교해 볼 필요가 있습니다.
건설기계의 베이스는 일반적으로 주철, 미네랄 캐스팅(폴리머 및/또는 반응성 수지 콘크리트), 강철/용접 구조물(그라우팅/비그라우팅), 자연석(화강암 등)으로 구분됩니다.각 재료에는 고유한 특성이 있으며 완벽한 구조 재료는 없습니다.특정 구조적 요구 사항에 따라 재료의 장단점을 검토해야만 이상적인 구조 재료를 선택할 수 있습니다.
구조 재료의 두 가지 중요한 기능은 구성 요소의 형상, 위치 및 에너지 흡수를 보장하며 각각 성능 요구 사항(정적, 동적 및 열 성능), 기능/구조적 요구 사항(정확도, 무게, 벽 두께, 가이드 레일의 용이성)을 제시합니다. 자재 설치, 매체 유통 시스템, 물류) 및 비용 요구 사항(가격, 수량, 가용성, 시스템 특성)에 대해 설명합니다.
I. 구조재료의 성능 요구사항
1. 정적 특성
베이스의 정적 특성을 측정하는 기준은 일반적으로 높은 강도보다는 재료의 강성, 즉 하중에 따른 최소 변형입니다.정적 탄성 변형의 경우 광물 주조는 Hooke의 법칙을 따르는 등방성 균질 재료로 생각할 수 있습니다.
광물 주물의 밀도와 탄성률은 각각 주철의 1/3입니다.광물성 주물과 주철의 비강성은 동일하므로, 동일한 중량 하에서도 형상의 영향을 고려하지 않고 철주물과 광물성 주물의 강성은 동일합니다.대부분의 경우 광물주물의 설계 벽 두께는 철주물의 3배 정도이며, 이러한 설계는 제품이나 주물의 기계적 성질에 문제를 일으키지 않습니다.미네랄 캐스팅은 압력을 전달하는 정적 환경(예: 베드, 지지대, 기둥)에서 작업하는 데 적합하며 벽이 얇거나 작은 프레임(예: 테이블, 팔레트, 도구 교환기, 캐리지, 스핀들 지지대)으로는 적합하지 않습니다.구조 부품의 무게는 일반적으로 광물 주조 제조업체의 장비에 의해 제한되며, 15톤 이상의 광물 주조 제품은 일반적으로 드뭅니다.
2. 동적 특성
샤프트의 회전 속도 및/또는 가속도가 높을수록 기계의 동적 성능이 더욱 중요해집니다.신속한 위치 결정, 신속한 공구 교체 및 고속 피드는 기계 구조 부품의 기계적 공진 및 동적 가진을 지속적으로 강화합니다.부품의 치수 설계 외에도 부품의 처짐, 질량 분포 및 동적 강성은 재료의 감쇠 특성에 의해 크게 영향을 받습니다.
광물 주조의 사용은 이러한 문제에 대한 좋은 해결책을 제공합니다.기존 주철보다 진동을 10배 더 잘 흡수하기 때문에 진폭과 고유 주파수를 크게 줄일 수 있습니다.
가공과 같은 가공 작업에서는 정밀도가 높아지고 표면 품질이 향상되며 공구 수명이 길어질 수 있습니다.동시에, 소음 영향 측면에서 대형 엔진 및 원심 분리기에 대한 다양한 재료의 베이스, 변속기 주조 및 부속품의 비교 및 검증을 통해 광물 주조도 좋은 성능을 보였습니다.충격음 분석에 따르면 미네랄 캐스팅은 음압 수준을 국부적으로 20% 감소시킬 수 있습니다.
3. 열적 특성
전문가들은 공작기계 편차의 약 80%가 열 효과로 인해 발생한다고 추정합니다.내부 또는 외부 열원, 예열, 공작물 변경 등과 같은 공정 중단은 모두 열 변형의 원인입니다.최상의 재료를 선택하려면 재료 요구사항을 명확히 할 필요가 있습니다.높은 비열과 낮은 열 전도성으로 인해 광물 주물은 일시적인 온도 영향(예: 공작물 변경) 및 주변 온도 변동에 대해 우수한 열 관성을 가질 수 있습니다.금속 베드와 같이 급속한 예열이 필요하거나 베드 온도가 금지된 경우 가열 또는 냉각 장치를 미네랄 캐스팅에 직접 주조하여 온도를 제어할 수 있습니다.이러한 온도 보상 장치를 사용하면 온도의 영향으로 인한 변형을 줄일 수 있어 합리적인 비용으로 정확도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.
II.기능적 및 구조적 요구 사항
무결성은 광물 주물을 다른 재료와 구별하는 구별되는 특징입니다.미네랄 캐스팅의 최대 주조 온도는 45°C이며 고정밀 금형 및 툴링과 함께 부품 및 미네랄 캐스팅을 함께 주조할 수 있습니다.
광물 주조 블랭크에도 고급 재주조 기술을 사용할 수 있으므로 가공이 필요하지 않은 정밀한 장착 및 레일 표면을 얻을 수 있습니다.다른 기본 재료와 마찬가지로 광물 주물에도 특정 구조 설계 규칙이 적용됩니다.벽 두께, 내하중 액세서리, 리브 인서트, 로딩 및 언로딩 방법은 모두 다른 재료와 어느 정도 다르므로 설계 시 미리 고려해야 합니다.
III.비용 요구 사항
기술적 관점에서 고려하는 것도 중요하지만, 비용 효율성의 중요성이 점점 더 커지고 있습니다.광물 주조를 사용하면 엔지니어는 상당한 생산 및 운영 비용을 절감할 수 있습니다.가공비용 절감은 물론, 주조, 최종조립, 물류비(창고 및 운송) 증가 등이 모두 그에 따라 절감됩니다.미네랄 캐스팅의 높은 수준의 기능을 고려하면 전체 프로젝트로 보아야 합니다.사실 베이스가 설치되어 있거나 사전 설치되어 있을 때 가격 비교를 하는 것이 더 합리적입니다.상대적으로 높은 초기 비용은 광물 주조 금형 및 툴링 비용이지만 장기간 사용하면 이 비용이 희석될 수 있으며(500~1000개/강철 금형) 연간 소비량은 약 10~15개입니다.
IV.사용 범위
구조 재료로서 미네랄 캐스팅은 전통적인 구조 재료를 지속적으로 대체하고 있으며, 급속한 발전의 열쇠는 미네랄 캐스팅, 금형 및 안정적인 결합 구조에 있습니다.현재 미네랄 캐스팅은 연삭기 및 고속 가공과 같은 많은 공작 기계 분야에서 널리 사용되고 있습니다.연삭기 제조업체는 기계 베드용 광물 주조를 사용하는 공작 기계 부문의 선구자입니다.예를 들어, ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude 등과 같은 세계적으로 유명한 기업들은 연삭 공정에서 높은 정밀도와 우수한 표면 품질을 얻기 위해 항상 광물 주조의 감쇠, 열 관성 및 무결성의 이점을 누려왔습니다. .
동적 하중이 계속 증가함에 따라 공구 연삭기 분야의 세계적 기업들이 광물 주물을 점점 더 선호하고 있습니다.미네랄 캐스팅 베드는 강성이 뛰어나 리니어 모터의 가속으로 인한 힘을 잘 제거할 수 있습니다.동시에 우수한 진동 흡수 성능과 리니어 모터의 유기적 결합으로 공작물의 표면 품질과 연삭 휠의 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.
단일 부분에 관해서는.길이가 10000mm 이내이면 쉽습니다.
최소 벽 두께는 얼마입니까?
일반적으로 기계 베이스의 최소 단면 두께는 60mm 이상이어야 합니다.더 얇은 부분(예: 두께 10mm)은 미세한 골재 크기와 구성으로 주조될 수 있습니다.
타설 후 수축률은 1000mm당 약 0.1~0.3mm입니다.보다 정밀한 광물 주조 기계 부품이 필요한 경우 2차 CNC 연삭, 핸드 래핑 또는 기타 가공 공정을 통해 공차를 달성할 수 있습니다.
우리의 미네랄 주조 재료는 천연 지난 블랙 화강암을 선택하고 있습니다.대부분의 회사는 건물 건설에 일반 자연 화강암이나 일반 석재를 선택합니다.
· 원자재: 독특한 지난 흑색 화강암('JinanQing' 화강암이라고도 함) 입자를 골재로 사용하며 이는 고강도, 고강성 및 높은 내마모성으로 세계적으로 유명합니다.
· 공식: 독특한 강화 에폭시 수지 및 첨가제를 사용하여 다양한 구성을 사용하여 최적의 종합 성능을 보장합니다.
· 기계적 성질: 진동 흡수력은 주철의 약 10배이며 정적 및 동적 성질이 우수합니다.
· 물리적 특성: 밀도는 주철의 약 1/3이며 금속보다 열 차단 특성이 높으며 흡습성이 없으며 열 안정성이 우수합니다.
· 화학적 성질: 금속보다 내식성이 높고 환경 친화적입니다.
· 치수 정확도: 주조 후 선형 수축은 약 0.1-0.3㎜/m이며 모든 평면에서 매우 높은 형태와 카운터 정확도입니다.
· 구조적 완전성: 매우 복잡한 구조를 주조할 수 있지만 천연 화강암을 사용하려면 일반적으로 조립, 접합 및 접착이 필요합니다.
· 느린 열 반응: 단기적인 온도 변화에 반응하는 속도가 훨씬 느리고 훨씬 적습니다.
· 내장형 인서트: 패스너, 파이프, 케이블 및 챔버를 구조물에 내장할 수 있으며 금속, 석재, 세라믹 및 플라스틱 등의 재료를 삽입할 수 있습니다.