Granit epoksi, juga dikenal sebagai granit sintetis, adalah campuran epoksi dan granit yang umum digunakan sebagai material alternatif untuk alas perkakas mesin. Granit epoksi digunakan sebagai pengganti besi cor dan baja untuk meredam getaran dengan lebih baik, memperpanjang masa pakai perkakas, dan mengurangi biaya perakitan.
Basis peralatan mesin
Peralatan mesin dan mesin presisi tinggi lainnya mengandalkan kekakuan tinggi, stabilitas jangka panjang, dan karakteristik redaman yang sangat baik dari material dasar untuk kinerja statis dan dinamisnya. Material yang paling banyak digunakan untuk struktur ini adalah besi cor, fabrikasi baja las, dan granit alam. Karena kurangnya stabilitas jangka panjang dan sifat redaman yang sangat buruk, struktur fabrikasi baja jarang digunakan di tempat yang membutuhkan presisi tinggi. Besi cor berkualitas baik yang telah mengalami stress-reliefing dan annealing akan memberikan stabilitas dimensi pada struktur, dan dapat dicetak menjadi bentuk yang kompleks, tetapi membutuhkan proses pemesinan yang mahal untuk membentuk permukaan presisi setelah pengecoran.
Granit alam berkualitas baik semakin sulit ditemukan, tetapi memiliki kapasitas redaman yang lebih tinggi daripada besi cor. Sekali lagi, seperti halnya besi cor, pemrosesan granit alam membutuhkan banyak tenaga kerja dan biaya yang mahal.
Pengecoran granit presisi diproduksi dengan mencampur agregat granit (yang dihancurkan, dicuci, dan dikeringkan) dengan sistem resin epoksi pada suhu ruang (yaitu, proses pengerasan dingin). Pengisi agregat kuarsa juga dapat digunakan dalam komposisi. Pemadatan getar selama proses pencetakan akan memadatkan agregat hingga rapat.
Sisipan berulir, pelat baja, dan pipa pendingin dapat dicor selama proses pengecoran. Untuk mencapai tingkat fleksibilitas yang lebih tinggi, rel linier, jalur luncur tanah, dan dudukan motor dapat direplikasi atau di-grouting, sehingga menghilangkan kebutuhan akan pemesinan pasca-pengecoran. Permukaan akhir pengecoran sama bagusnya dengan permukaan cetakan.
Keuntungan dan kerugian
Keuntungannya meliputi:
■ Peredam getaran.
■ Fleksibilitas: jalur linier khusus, tangki cairan hidrolik, sisipan berulir, cairan pemotong, dan pipa saluran semuanya dapat diintegrasikan ke dalam basis polimer.
■ Penyertaan sisipan dsb. memungkinkan pengurangan pemesinan pada pengecoran yang telah selesai.
■ Waktu perakitan dikurangi dengan menggabungkan beberapa komponen menjadi satu pengecoran.
■ Tidak memerlukan ketebalan dinding yang seragam, sehingga memungkinkan fleksibilitas desain alas yang lebih besar.
■ Ketahanan kimia terhadap sebagian besar pelarut umum, asam, alkali, dan cairan pemotongan.
■ Tidak memerlukan pengecatan.
■Komposit memiliki kepadatan yang hampir sama dengan aluminium (tetapi potongan-potongannya lebih tebal untuk mencapai kekuatan yang setara).
■ Proses pengecoran beton polimer komposit menggunakan energi yang jauh lebih sedikit dibandingkan pengecoran logam. Resin cor polimer menggunakan energi yang sangat sedikit untuk diproduksi, dan proses pengecoran dilakukan pada suhu ruangan.
Material granit epoksi memiliki faktor redaman internal hingga sepuluh kali lebih baik daripada besi cor, hingga tiga kali lebih baik daripada granit alam, dan hingga tiga puluh kali lebih baik daripada struktur baja. Material ini tidak terpengaruh oleh cairan pendingin, memiliki stabilitas jangka panjang yang sangat baik, stabilitas termal yang lebih baik, kekakuan torsi dan dinamis yang tinggi, penyerapan kebisingan yang sangat baik, dan tegangan internal yang dapat diabaikan.
Kerugiannya meliputi kekuatan rendah pada bagian tipis (kurang dari 1 inci (25 mm)), kekuatan tarik rendah, dan ketahanan guncangan rendah.
Pengenalan bingkai pengecoran mineral
Pengecoran mineral merupakan salah satu material konstruksi modern yang paling efisien. Produsen mesin presisi merupakan salah satu pelopor dalam penggunaan pengecoran mineral. Saat ini, penggunaannya dalam mesin milling CNC, mesin bor tekan, mesin gerinda, dan mesin las listrik sedang meningkat, dan keunggulannya tidak terbatas pada mesin berkecepatan tinggi saja.
Pengecoran mineral, juga disebut sebagai material granit epoksi, terdiri dari pengisi mineral seperti kerikil, pasir kuarsa, tepung glasial, dan bahan pengikat. Material dicampur sesuai spesifikasi yang tepat dan dituangkan dingin ke dalam cetakan. Fondasi yang kokoh adalah kunci kesuksesan!
Perkakas mesin mutakhir harus beroperasi lebih cepat dan lebih cepat, serta memberikan presisi yang lebih tinggi dari sebelumnya. Namun, kecepatan gerak yang tinggi dan pemesinan tugas berat menghasilkan getaran yang tidak diinginkan pada rangka mesin. Getaran ini akan berdampak negatif pada permukaan komponen, dan memperpendek umur perkakas. Rangka pengecoran mineral dengan cepat mengurangi getaran – sekitar 6 kali lebih cepat daripada rangka besi cor dan 10 kali lebih cepat daripada rangka baja.
Perkakas mesin dengan alas pengecoran mineral, seperti mesin frais dan gerinda, jauh lebih akurat dan menghasilkan kualitas permukaan yang lebih baik. Selain itu, keausan pahat berkurang secara signifikan dan masa pakainya pun lebih panjang.
rangka pengecoran mineral komposit (granit epoksi) membawa beberapa keuntungan:
- Pembentukan dan kekuatan: Proses pengecoran mineral memberikan tingkat kebebasan yang luar biasa dalam hal bentuk komponen. Karakteristik spesifik material dan proses menghasilkan kekuatan yang relatif tinggi dan bobot yang jauh lebih ringan.
- Integrasi infrastruktur: Proses pengecoran mineral memungkinkan integrasi sederhana antara struktur dan komponen tambahan seperti jalur pemandu, sisipan berulir, dan sambungan untuk layanan, selama proses pengecoran sebenarnya.
- Pembuatan struktur mesin yang kompleks: Apa yang tidak terbayangkan dengan proses konvensional menjadi mungkin dengan pengecoran mineral: Beberapa bagian komponen dapat dirakit untuk membentuk struktur kompleks melalui sambungan yang direkatkan.
- Akurasi dimensi ekonomis: Dalam banyak kasus, komponen cor mineral dicetak sesuai dimensi akhir karena praktis tidak terjadi penyusutan selama pengerasan. Dengan demikian, proses finishing yang lebih mahal dapat dihilangkan.
- Presisi: Permukaan referensi atau pendukung yang sangat presisi dicapai melalui operasi penggilingan, pembentukan, atau penggilingan lebih lanjut. Hasilnya, banyak konsep mesin dapat diimplementasikan secara elegan dan efisien.
- Stabilitas termal yang baik: Pengecoran mineral bereaksi sangat lambat terhadap perubahan suhu karena konduktivitas termalnya jauh lebih rendah daripada material logam. Oleh karena itu, perubahan suhu jangka pendek memiliki pengaruh yang jauh lebih kecil terhadap akurasi dimensi mesin perkakas. Stabilitas termal alas mesin yang lebih baik berarti geometri keseluruhan mesin lebih terjaga dan, akibatnya, kesalahan geometri dapat diminimalkan.
- Tidak korosi: Komponen cor mineral tahan terhadap minyak, cairan pendingin, dan cairan agresif lainnya.
- Peredam getaran yang lebih baik untuk masa pakai alat yang lebih lama: pengecoran mineral kami mencapai nilai peredam getaran hingga 10 kali lebih baik daripada baja atau besi cor. Berkat karakteristik ini, stabilitas dinamis struktur mesin yang sangat tinggi tercapai. Manfaatnya bagi para pembuat dan pengguna alat mesin sangat jelas: kualitas permukaan akhir yang lebih baik untuk komponen yang dikerjakan atau digerinda dan masa pakai alat yang lebih lama sehingga menghasilkan biaya perkakas yang lebih rendah.
- Lingkungan: Dampak lingkungan selama pembuatan berkurang.
Rangka pengecoran mineral vs rangka besi cor
Lihat di bawah ini manfaat pengecoran mineral baru kami dibandingkan rangka besi cor yang digunakan sebelumnya:
| Pengecoran Mineral (Epoxy Granite) | Besi cor | |
| Pembasahan | Tinggi | Rendah |
| Kinerja Panas | Konduktivitas panas rendah dan spesifikasi panas tinggi kapasitas | Konduktivitas panas tinggi dan kapasitas panas spesifikasi rendah |
| Bagian Tertanam | Desain tak terbatas dan Cetakan satu bagian dan koneksi mulus | Diperlukan pemesinan |
| Ketahanan Korosi | Ekstra tinggi | Rendah |
| Lingkungan Keramahan | Konsumsi energi rendah | Konsumsi energi tinggi |
Kesimpulan
Pengecoran mineral ideal untuk struktur rangka mesin CNC kami. Pengecoran ini menawarkan keunggulan teknologi, ekonomi, dan lingkungan yang jelas. Teknologi pengecoran mineral memberikan peredaman getaran yang sangat baik, ketahanan kimia yang tinggi, dan keunggulan termal yang signifikan (ekspansi termal serupa dengan baja). Elemen sambungan, kabel, sensor, dan sistem pengukuran semuanya dapat dituangkan ke dalam rakitan.
Apa manfaat pusat permesinan lapisan granit pengecoran mineral?
Coran mineral (granit buatan alias beton resin) telah diterima secara luas dalam industri peralatan mesin selama lebih dari 30 tahun sebagai material struktural.
Menurut statistik, di Eropa, satu dari 10 mesin perkakas menggunakan coran mineral sebagai alasnya. Namun, penggunaan pengalaman yang tidak memadai, informasi yang tidak lengkap, atau salah dapat menimbulkan kecurigaan dan prasangka terhadap coran mineral. Oleh karena itu, ketika membuat peralatan baru, penting untuk menganalisis kelebihan dan kekurangan coran mineral dan membandingkannya dengan material lain.
Basis permesinan konstruksi umumnya dibagi menjadi besi cor, pengecoran mineral (beton polimer dan/atau resin reaktif), struktur baja/las (grouting/non-grouting), dan batu alam (seperti granit). Setiap material memiliki karakteristiknya sendiri, dan tidak ada material struktural yang sempurna. Hanya dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan material tersebut sesuai dengan kebutuhan struktural spesifik, material struktural yang ideal dapat dipilih.
Dua fungsi penting material struktural—menjamin geometri, posisi, dan penyerapan energi komponen, masing-masing mengedepankan persyaratan kinerja (kinerja statis, dinamis, dan termal), persyaratan fungsional/struktural (akurasi, berat, ketebalan dinding, kemudahan rel pemandu) untuk pemasangan material, sistem sirkulasi media, logistik) dan persyaratan biaya (harga, kuantitas, ketersediaan, karakteristik sistem).
I. Persyaratan kinerja untuk bahan struktural
1. Karakteristik statis
Kriteria untuk mengukur sifat statis suatu alas biasanya adalah kekakuan material—deformasi minimum di bawah beban, alih-alih kekuatan tinggi. Untuk deformasi elastis statis, coran mineral dapat dianggap sebagai material homogen isotropik yang mematuhi hukum Hooke.
Kepadatan dan modulus elastisitas coran mineral masing-masing adalah 1/3 dari besi cor. Karena coran mineral dan besi cor memiliki kekakuan spesifik yang sama, di bawah berat yang sama, kekakuan coran besi dan coran mineral adalah sama tanpa mempertimbangkan pengaruh bentuk. Dalam banyak kasus, ketebalan dinding desain coran mineral biasanya 3 kali lipat dari coran besi, dan desain ini tidak akan menimbulkan masalah dalam hal sifat mekanis produk atau coran. Coran mineral cocok untuk bekerja di lingkungan statis yang membawa tekanan (misalnya tempat tidur, penyangga, kolom) dan tidak cocok sebagai rangka berdinding tipis dan/atau kecil (misalnya meja, palet, pengubah alat, kereta, penyangga spindel). Berat bagian struktural biasanya dibatasi oleh peralatan produsen coran mineral, dan produk coran mineral di atas 15 ton umumnya jarang.
2. Karakteristik dinamis
Semakin besar kecepatan putar dan/atau percepatan poros, semakin penting kinerja dinamis mesin. Pemosisian yang cepat, penggantian pahat yang cepat, dan pengumpanan berkecepatan tinggi secara berkesinambungan memperkuat resonansi mekanis dan eksitasi dinamis komponen struktural mesin. Selain desain dimensi komponen, defleksi, distribusi massa, dan kekakuan dinamis komponen sangat dipengaruhi oleh sifat redaman material.
Penggunaan coran mineral menawarkan solusi yang baik untuk masalah ini. Karena menyerap getaran 10 kali lebih baik daripada besi cor tradisional, amplitudo dan frekuensi alaminya dapat dikurangi secara signifikan.
Dalam operasi pemesinan seperti pemesinan, hal ini dapat menghasilkan presisi yang lebih tinggi, kualitas permukaan yang lebih baik, dan masa pakai alat yang lebih lama. Di saat yang sama, dalam hal dampak kebisingan, pengecoran mineral juga berkinerja baik melalui perbandingan dan verifikasi basis, pengecoran transmisi, dan aksesori dari berbagai material untuk mesin besar dan sentrifus. Berdasarkan analisis suara benturan, pengecoran mineral dapat mencapai pengurangan lokal sebesar 20% pada tingkat tekanan suara.
3. Sifat termal
Para ahli memperkirakan bahwa sekitar 80% penyimpangan mesin perkakas disebabkan oleh efek termal. Gangguan proses seperti sumber panas internal atau eksternal, pemanasan awal, perubahan benda kerja, dll. semuanya merupakan penyebab deformasi termal. Untuk dapat memilih material terbaik, perlu untuk memperjelas persyaratan material. Panas spesifik yang tinggi dan konduktivitas termal yang rendah memungkinkan pengecoran mineral memiliki inersia termal yang baik terhadap pengaruh suhu transien (seperti perubahan benda kerja) dan fluktuasi suhu sekitar. Jika pemanasan awal yang cepat diperlukan seperti alas logam atau suhu alas dilarang, perangkat pemanas atau pendingin dapat langsung dituang ke dalam pengecoran mineral untuk mengontrol suhu. Menggunakan perangkat kompensasi suhu semacam ini dapat mengurangi deformasi yang disebabkan oleh pengaruh suhu, yang membantu meningkatkan akurasi dengan biaya yang wajar.
II. Persyaratan fungsional dan struktural
Integritas merupakan ciri khas yang membedakan pengecoran mineral dari material lain. Suhu pengecoran maksimum untuk pengecoran mineral adalah 45°C, dan dengan cetakan dan perkakas presisi tinggi, komponen dan pengecoran mineral dapat dicor bersama-sama.
Teknik pengecoran ulang yang canggih juga dapat digunakan pada blanko pengecoran mineral, menghasilkan permukaan pemasangan dan rel yang presisi tanpa perlu pemesinan. Seperti material dasar lainnya, pengecoran mineral tunduk pada aturan desain struktural tertentu. Ketebalan dinding, aksesori penahan beban, sisipan rusuk, serta metode bongkar muat semuanya berbeda dari material lain hingga batas tertentu, dan perlu dipertimbangkan terlebih dahulu selama desain.
III. Persyaratan biaya
Meskipun penting untuk dipertimbangkan dari sudut pandang teknis, efektivitas biaya semakin menunjukkan pentingnya. Penggunaan pengecoran mineral memungkinkan para insinyur untuk menghemat biaya produksi dan operasional yang signifikan. Selain menghemat biaya pemesinan, pengecoran, perakitan akhir, dan peningkatan biaya logistik (pergudangan dan transportasi) semuanya berkurang. Mengingat fungsi pengecoran mineral yang tinggi, pengecoran mineral harus dipandang sebagai keseluruhan proyek. Bahkan, akan lebih masuk akal untuk melakukan perbandingan harga ketika alasnya sudah terpasang atau sudah terpasang sebelumnya. Biaya awal yang relatif tinggi merupakan biaya cetakan pengecoran mineral dan perkakas, tetapi biaya ini dapat dikurangi dalam penggunaan jangka panjang (500-1000 buah/cetakan baja), dan konsumsi tahunannya sekitar 10-15 buah.
IV. Ruang Lingkup Penggunaan
Sebagai material struktural, pengecoran mineral terus menggantikan material struktural tradisional, dan kunci perkembangan pesatnya terletak pada pengecoran mineral, cetakan, dan struktur ikatan yang stabil. Saat ini, pengecoran mineral telah banyak digunakan di berbagai bidang peralatan mesin seperti mesin gerinda dan pemesinan kecepatan tinggi. Produsen mesin gerinda telah menjadi pelopor di sektor peralatan mesin yang menggunakan pengecoran mineral untuk alas mesin. Misalnya, perusahaan-perusahaan ternama dunia seperti ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, dll. selalu memanfaatkan redaman, inersia termal, dan integritas pengecoran mineral untuk mencapai presisi tinggi dan kualitas permukaan yang sangat baik dalam proses penggerindaan.
Dengan beban dinamis yang terus meningkat, pengecoran mineral juga semakin diminati oleh perusahaan-perusahaan terkemuka dunia di bidang penggiling alat. Alas pengecoran mineral memiliki kekakuan yang sangat baik dan dapat meredam gaya yang disebabkan oleh akselerasi motor linier dengan baik. Di saat yang sama, kombinasi organik antara kinerja penyerapan getaran yang baik dan motor linier dapat meningkatkan kualitas permukaan benda kerja dan masa pakai roda gerinda secara signifikan.
Untuk bagian tunggal, panjangnya dalam 10.000 mm mudah bagi kami.
Berapa ketebalan dinding minimum?
Secara umum, ketebalan penampang minimum alas mesin harus minimal 60 mm. Penampang yang lebih tipis (misalnya setebal 10 mm) dapat dicetak dengan ukuran dan formulasi agregat halus.
Tingkat penyusutan setelah penuangan sekitar 0,1-0,3 mm per 1000 mm. Jika diperlukan komponen mekanis pengecoran mineral yang lebih presisi, toleransi dapat dicapai dengan penggilingan CNC sekunder, lapping manual, atau proses pemesinan lainnya.
Material pengecoran mineral kami menggunakan granit hitam Jinan alami. Sebagian besar perusahaan hanya memilih granit alami atau batu alam biasa untuk konstruksi bangunan.
· Bahan baku: dengan partikel Jinan Black Granite (juga disebut granit 'JinanQing') yang unik sebagai agregat, yang terkenal di dunia karena kekuatannya yang tinggi, kekakuannya yang tinggi, dan ketahanan ausnya yang tinggi;
· Formula: dengan resin epoksi bertulang dan aditif yang unik, komponen yang berbeda menggunakan formulasi yang berbeda untuk memastikan kinerja komprehensif yang optimal;
· Sifat mekanik: penyerapan getaran sekitar 10 kali lipat dari besi cor, sifat statis dan dinamis yang baik;
· Sifat fisik: kepadatannya sekitar 1/3 dari besi cor, sifat penghalang termal lebih tinggi daripada logam, tidak higroskopis, stabilitas termal yang baik;
· Sifat kimia: ketahanan korosi lebih tinggi daripada logam, ramah lingkungan;
· Akurasi dimensi: kontraksi linier setelah pengecoran sekitar 0,1-0,3㎜/m, akurasi bentuk dan penghitung yang sangat tinggi di semua bidang;
· Integritas struktural: struktur yang sangat kompleks dapat dibentuk, sedangkan penggunaan granit alam biasanya memerlukan perakitan, penyambungan, dan pengikatan;
· Reaksi termal lambat: bereaksi terhadap perubahan suhu jangka pendek jauh lebih lambat dan jauh lebih sedikit;
· Sisipan tertanam: pengencang, pipa, kabel, dan ruang dapat ditanamkan ke dalam struktur, bahan sisipan termasuk logam, batu, keramik, dan plastik, dll.