Polymeerbeton of gietijzer: een eerlijke vergelijking

Stijfheid, demping, thermische drift, gereedschapskosten en levertijd van machinebedden uit polymeerbeton tegenover grijs gietijzer, en waar elk werkelijk wint.

Beide materialen belanden onder werktuigmachines en beide worden verkocht op demping. Ze zijn niet uitwisselbaar, en de verschillen zijn constructief van aard, geen kwestie van voorkeur.

De eigenschappentabel die ertoe doet

	Grijs gietijzer	Polymeerbeton
Stijfheid (elasticiteitsmodulus)	Hoog	Ruwweg een kwart tot een derde van gietijzer
Dichtheid	Hoog	Ongeveer een derde van gietijzer, dicht bij aluminium
Demping	Goed	Aanzienlijk hoger bij gelijke geometrie
Warmtegeleiding	Hoog	Laag
Treksterkte	Bescheiden	Laag, belastingen lopen via inzetstukken
Corrosie	Roest, heeft bescherming nodig	Inert
Gereedschap	Gietmodel	Vorm
Ontwerpwijziging	Duur	Duur

Lees die tabel zorgvuldig voordat u iets concludeert. Polymeerbeton is minder stijf per volume-eenheid, maar ook veel lichter, dus de eerlijke vergelijking is die tussen twee afgewerkte constructies met vergelijkbare massa, niet tussen twee blokken van dezelfde grootte. Bij gelijke massa is het onderdeel van polymeerbeton veel volumineuzer, en volume is stijfheid. Of u dat volume in de omhullende van uw machine kwijt kunt, is de echte ontwerpvraag.

Waar polymeerbeton de voorsprong neemt

Demping. Niet marginaal. Dit is de reden dat het materiaal in werktuigmachines bestaat, en voor machines waarvan de nauwkeurigheid wordt begrensd door hoe snel trillingen uitsterven, is het doorslaggevend.

Thermische transiënten. Een spindelmotor of een hydraulische leiding verwarmt een plaatselijke zone van een gietijzeren bed, en gietijzer zet die warmte efficiënt om in vervorming. Door de lage geleiding merkt een constructie van polymeerbeton een korte thermische piek nauwelijks op. Over een lange dienst in een niet-geklimatiseerde hal wordt het voordeel kleiner, want wat langzaam naar binnen gaat, komt ook langzaam weer naar buiten.

Gieten op eindvorm. Inzetstukken, geleidingen, bussen en kanalen worden in de vorm gepositioneerd en komen op hun eindpositie terecht. Bewerkingen verdwijnen in plaats van dat er bewerkingen bijkomen.

Geen corrosie. Geen verfsysteem, geen roest op voorraad, geen aantasting door koelmiddel.

Niet-magnetisch en niet-geleidend. Doorslaggevend bij MRI, meettechniek en sommige halfgeleiderapparatuur, waar een stalen frame zelf het probleem is.

Waar gietijzer de voorsprong neemt

Stijfheid in een krappe omhullende. Als de machine-indeling u geen ruimte voor doorsnede geeft, wint gietijzer, en ruim.

Trek- en plaatselijke sterkte. Gietijzer neemt een boutbelasting of een lagerzitting rechtstreeks op. Polymeerbeton heeft een inzetstuk nodig dat vanaf het begin in het ontwerp is opgenomen.

Verspaanbaarheid en herbewerking. Een gietijzeren gietstuk kan opnieuw worden verspaand, gerepareerd, bij sommige soorten gelast en aangepast. Een uitgehard mineraal gietstuk is in wezen definitief.

Een bekende toeleveringsketen. Gieterijen die grote gietstukken van grijs gietijzer kunnen gieten, bestaan bijna overal. Capaciteit voor polymeerbeton is veel dunner gezaaid, en dat ziet u terug in prijs en levertijd.

Risico bij een tweede bron. Met gietijzer kunt u een gietmodel verplaatsen. Bij polymeerbeton zijn de vorm en de samenstelling meestal aan één leverancier gebonden.

Kosten en levertijd

Geen van beide is goedkoop om mee te beginnen. Beide vragen gereedschap: een gietmodel voor gietijzer, een vorm voor polymeerbeton. Beide straffen een ontwerpwijziging hard af.

Het verschil zit in wat er daarna gebeurt. Gietijzer heeft een volwassen, concurrerende toeleveringsbasis en een korte weg van gietmodel naar gietstuk zodra de wachtrij is weggewerkt. Polymeerbeton voegt uithardingstijd toe voordat er iets gehanteerd kan worden, en er zijn minder bedrijven die het kunnen, dus levertijd en prijs zijn allebei minder flexibel.

Geen van beide is het juiste antwoord voor een prototype. Bouw voor een eerste machine een lasconstructie, bewijs het ontwerp, en voer deze discussie daarna met echte eisen in de hand.

Hoe u in de praktijk beslist

1. Is uw probleem stijfheid of demping? Stijfheid wijst naar gietijzer of een beter verstijfde lasconstructie. Demping wijst naar polymeerbeton of een gevulde lasconstructie.
2. Hoe krap is de omhullende? Geen ruimte voor doorsnede sluit polymeerbeton uit.
3. Ligt het ontwerp vast? Zo niet, dan geen van beide. Eerst een lasconstructie.
4. Welk jaarvolume? Onder een handvol exemplaren per jaar is gereedschap voor beide moeilijk te rechtvaardigen.
5. Is de gebruiksomgeving geklimatiseerd? Een niet-beheerste haltemperatuur verzwakt het thermische argument voor polymeerbeton.
6. Hebt u een tweede bron nodig? Dat is een argument voor gietijzer.

De meeste bouwers die deze zes eerlijk doorlopen, komen uit bij een goed ontworpen lasconstructie, soms gevuld. Dat is geen falen van de exotische materialen; het is wat de vragen voor de meeste machines werkelijk zeggen.

Verder lezen: epoxygraniet in detail en gietijzer tegenover gelast staal.

Veelgestelde vragen

← Alle vakartikelen