Epoxygraniet voor machinebedden: wanneer mineraalgietwerk het waard is
Wat epoxygraniet is, waarom het beter dempt dan gietijzer, wat vorm en uitharding echt kosten en bij welke machinetypen mineraalgietwerk zijn plek verdient.
Om de paar jaar vraagt een machinebouwer of het bed niet beter van mineraalgietwerk kan zijn in plaats van gietijzer of staal. Het antwoord is meestal nee, en de gevallen waarin het ja is, zijn het waard om precies te kennen, want waar epoxygraniet wint, wint het met ruime voorsprong.
Wat het materiaal werkelijk is
Gegradeerd mineraal granulaat, doorgaans graniet of zeer zuiver kwarts, gebonden met een epoxyhars en koud in een vorm gegoten. Geen oven, geen giettemperatuur, geen stollingskrimp zoals een gieterij die moet beheersen.
Dat koude proces is de bron van de meeste voordelen. Omdat niets heet is, kunnen stalen inzetstukken, bussen, montagevlakken voor lineaire geleidingen, draadbussen en zelfs koelmiddelkanalen in de vorm worden gepositioneerd en meegegoten, zodat ze zonder verspaning op hun eindpositie terechtkomen. Epoxygraniet wordt al tientallen jaren zo gebruikt in constructies van werktuigmachines.
Het betekent ook dat het materiaal geen restspanning kent zoals bij lassen of gieten. Er zit niets ingesloten dat wacht om door een snede te worden vrijgemaakt, en dat is een werkelijk ander vertrekpunt dan een lasconstructie.
Het dempingsargument
Dit is de echte reden om ervoor te kiezen. Fabrikanten publiceren dempingswaarden die bij gelijkwaardige geometrie ruim boven die van metaal liggen: BaseTek stelt dat zijn Zanite Plus-composiet tot 24 keer de demping biedt van staal met dezelfde geometrie. Beschouw een specifieke factor als de gepubliceerde claim van die leverancier voor die samenstelling, niet als een eigenschap van de materiaalklasse, maar de richting staat niet ter discussie en het is geen kleine marge.
Gietijzer dempt goed vanwege zijn grafietlamellen. Mineraalgietwerk dempt goed omdat het een composiet is van stijve deeltjes in een meegaand bindmiddel, met een enorm inwendig grensvlak dat trillingen in warmte omzet. Op een slijpmachine die op oppervlaktekwaliteit jaagt, of op een optisch frame of meetframe waar een uitsterftijd van seconden telt, is dat waar alles om draait.
Thermisch gedrag, eerlijk bekeken
Lage warmtegeleiding en hoge warmtecapaciteit. Dit wordt verkocht als puur voordeel, en dat is het niet.
Het voordeel is reëel: een lokale warmtebron, een spindelmotor of een hydraulische leiding, plant zich niet door de constructie voort zoals in gietijzer, dus de machine vervormt onder een tijdelijke belasting lang niet zo snel.
Het nadeel is dezelfde eigenschap, andersom gelezen. Zodra de constructie warmte heeft opgenomen, geeft ze die langzaam weer af. Een machine van mineraalgietwerk in een hal met een groot temperatuurverschil tussen dag en nacht verloopt langzaam en herstelt langzaam. Voor een machine in een geklimatiseerde ruimte is dat prima. Voor een machine in een niet-geklimatiseerde hal kan het een langere opwarmtijd betekenen dan bij een gietijzeren machine, niet een kortere.
Wat het u kost
De vorm is het ontwerp. Dit is het allerbelangrijkste commerciële feit. Voordat er iets gegoten wordt, moet er een vorm worden gebouwd, en een wijziging van de geometrie betekent een wijziging van de vorm. Er bestaat geen equivalent van een rib van een lasconstructie afzagen en er een nieuwe op lassen. Bevries het ontwerp voordat u zich vastlegt.
Uithardingstijd. Het gietstuk moet uitharden voordat het kan worden gehanteerd, afgewerkt of gemeten. Dat is stilstand op de werkvloer, en het schuift het eerste exemplaar ver achter wat een producent voor een lasconstructie zou offreren.
Dichtheid en vracht. Het materiaal is zwaar. Bij een bed van enige omvang is transport een reële kostenpost, en anders dan bij een lasconstructie is er geen mogelijkheid om het in verschroefde delen te verzenden en op locatie samen te voegen.
Volume. De vormkosten moeten over iets worden afgeschreven. Een enkelstuks machinebed van mineraalgietwerk is bijna altijd het verkeerde commerciële antwoord, hoe goed de technische argumenten ook zijn.
Waar het werkelijk wint
- Meetframes en CMM’s. Uitsterftijd en thermische stabiliteit overheersen, doorvoer niet.
- Optische en laseronderstellen. Dezelfde redenering, en daarnaast is het materiaal elektrisch niet-geleidend en niet-magnetisch, wat bij sommige instrumenten ertoe doet.
- Slijpen en fijnbewerking. Waar de oppervlaktekwaliteit wordt bepaald door hoe snel trillingen uitsterven.
- Halfgeleider- en medische apparatuur. Niet-magnetische constructies waar een stalen frame op zichzelf al een probleem is.
Waar het het verkeerde antwoord is
- Het ontwerp verandert nog. Gebruik een lasconstructie.
- Eén of twee exemplaren. De vorm wordt niet terugverdiend.
- Zeer grote afmetingen. Hantering, vormkosten en vracht schalen allemaal slecht.
- U hebt treksterkte in een dunne doorsnede nodig. Gebruik metaal.
- U hebt een stijfheidsprobleem, geen dempingsprobleem. Meer doorsnede of betere ribben zijn goedkoper.
Dat laatste punt overvalt mensen. Stijfheid en demping zijn verschillende eigenschappen en worden voortdurend door elkaar gehaald. Een machine kan volkomen stijf zijn en toch ratelen, en een machine kan prachtig dempen en toch doorbuigen onder belasting. Zoek uit welke van de twee u hebt voordat u een materiaal kiest om het op te lossen.
De goedkopere optie die de meeste bouwers overslaan
Laat, voordat u zich aan mineraalgietwerk bindt, een gevulde lasconstructie prijzen: een stalen constructie waarvan de kokerprofielen gevuld zijn met een kern van mineraalgietwerk of beton. U behoudt de korte levertijd en de eenvoudige ontwerpwijzigingen van laswerk en koopt een groot deel van het dempingsvoordeel terug. Voor heel veel machines is dat het verstandige midden, en het is de optie die over het hoofd wordt gezien omdat ze geen eigen marketingcategorie heeft.
Wat u een leverancier van mineraalgietwerk vraagt
- Korrelopbouw en harssysteem, niet alleen de handelsnaam.
- Het uithardingsschema en hoe dat wordt beheerst.
- De positioneringsnauwkeurigheid van inzetstukken in de vorm, want dat is uw werkelijke tolerantie.
- Gepubliceerde mechanische eigenschappen van hun samenstelling, met de testmethode.
- Wat er met de vorm gebeurt: wie de eigenaar is, waar ze wordt opgeslagen, wat een revisie kost.
Weegt u dit af tegen de alternatieven, begin dan met gietijzer tegenover gelast staal en lees daarna de vergelijking met polymeerbeton.
Veelgestelde vragen
Is epoxygraniet sterker dan gietijzer?
Nee, en dat is de verkeerde vraag. Mineraalgietwerk heeft een veel lagere treksterkte dan gietijzer en een veel lagere stijfheid per volume-eenheid, dus een constructie van mineraalgietwerk heeft meer doorsnede nodig om dezelfde stijfheid te bereiken. Wat het u oplevert, is demping en thermische stabiliteit. Hebt u treksterkte in een dunne doorsnede nodig, gebruik dan metaal.
Kan ik epoxygraniet na het gieten verspanen?
U kunt het oppervlak nabewerken, maar het punt van het materiaal is juist dat dat niet hoeft. Stalen inzetstukken, bussen, montagevlakken voor geleidingen en draadbussen worden in de vorm gepositioneerd en op hun eindpositie meegegoten; zo schrapt het proces bewerkingen in plaats van ze toe te voegen. Plan de inzetstukken tijdens het ontwerp, want er later een toevoegen betekent een nieuwe vorm.
Wat is het verschil tussen epoxygraniet, mineraalgietwerk en polymeerbeton?
In de werktuigmachinebouw bedoelt men er meestal dezelfde familie mee: gegradeerd mineraal granulaat, gebonden met een epoxyhars en koud gegoten. Leveranciers gebruiken hun eigen handelsnamen. Polymeerbeton is de bredere technische term en kan ook andere harssystemen omvatten. Vraag bij het vergelijken van offertes naar de korrelopbouw en het harssysteem in plaats van op de naam te vertrouwen.
Wilt u een machinebed laten prijzen? Stuur de tekening en wij koppelen haar aan maximaal drie producenten in Vietnam. Gratis voor inkopers, antwoord binnen 24 werkuren.