Минеральное литьё и его характеристики

Минеральное литье и геометрия продукции

Значительным преимуществом минерального литья является то, что оно позволяет создать большинство геометрически сложных структур / основ без необходимости дальнейшей обработки. Для этого требуется точная модель (форма), который обычно может быть амортизирован по истечении небольшого периода времени. Резьбовые вставки, монтажные пластины, шпиндельные головки и прочее разрабатываются на этапе проектирования модели и вставляются в форму для литья, устраняя тем самым потребность в сложной, дорогостоящей обработке. При этом сокращается продолжительность цикла обработки, что в современном мире с каждым днем становится более важным.

Связующее вещество

Связующее вещество, также называемое цементирующим, состоит из смолы, а после согласования состава, в зависимости от назначения, добавляются наполнители. Используется эпоксидная смола, в противоположность метакрилатной смоле, а полиэфирные смолы имеют меньшую усадку (сокращение объема) и лучшие показатели времени обработки. При добавлении связующего вещества оно также выполняет роль смазки между элементами наполнителя, улучшая текучесть. Химическая реакция между наполнителем и связующим веществом отсутствует. Литые детали, содержащие эпоксидную смолу в качестве связующего вещества, не подходят для использования при температуре выше 80°C.

Преимущества эпоксидной смолы

Низкая вязкость улучшает текучесть
Тщательная смазка используемого наполнителя
Длительный период гелеобразования
Медленное затвердевание благодаря осаждению в сочетании с малым экзотермическим эффектом
Хорошие механические свойства (прочность на натяжение, сжатие, искривление, модуль упругости, температурное расширение)
Хорошие химические свойства, например устойчивость к едким жидкостям
Продолжительный срок службы
Эпоксидная смола сертифицирована для использования в пищевой промышленности

Quartz Rock as a Filler

Использование кварцита в качестве наполнителя

Наполнители, также известные как агрегаты, составляют основу минерального литья. Минеральное литье SCHNEEBERGER позволяет получить различные составы или смеси, благодаря чему свойства каждого продукта минерального литья отвечают требованиям способа применения заказчиком. Используется природный кварц с различной величиной кристалла. Так как характеристики минерального литья главным образом определяются характеристиками данных наполнителей, существуют определенные требования к коэффициентам их плотности, прочности на разрыв и на сжатие, модулю упругости, температурному расширению и теплопроводности.

Использование наполнителей с неминеральными добавками запрещено.

Используется кварцевая крошка с высокой степенью чистоты и очень хорошими механическими свойствами.

Минеральное литье SCHNEEBERGER

Новшества: techcon^® -- для некоторых сфер применения мы предлагаем специально разработанную цементную смесь, представляющую собой экономичную альтернативу минеральному литью.

Information: at moment not available for the Asian market

Минеральное литье -- это современный материал, который с момента внедрения на рынок (30 лет назад) представляет собой важную альтернативу конструкциям из серого чугуна и стали. Сегодня преимущества этой технологии очевидны во многих сферах применения. В течение всего процесса от конструирования и процедуры литья до высокоточной заключительной обработки принимаются самые строгие меры по управлению качеством продукции.

Присутствие: Минеральное литье Schneeberger производится в ЕС (г. Хеб, Чехия) и в Китае. На европейском и азиатском рынках мы имеем собственные производственные предприятия на местах; кроме того, во всех промышленно развитых странах есть торговые представители Schneeberger.

Подробная информация:
Ссылка на пресс-релиз

Новшества: Минеральное литье как «конструктивный узел непосредственно на вашей сборочной линии»

Минеральное литье Schneeberger обеспечивает создание дополнительной добавленной стоимости. Мы также выполняем сложные работы по монтажу деталей, изготовленных из минерального литья. Мы выполняем не только монтаж, но и обеспечиваем полную закупку деталей для монтажа, а также все работы по логистике и контролю качества. Таким образом, минеральное литье Schneeberger позволяет нашим клиентам повышать добавленную стоимость их продукции. Преимущества: Существенное сокращение сроков поставки и взятие на себя компанией-производителем ответственности за весь конструктивный узел позволяют заметно снизить затраты.

Вы можете в любое время записаться на консультацию без обязательств.

Ссылка на форму для отправки запроса

Конструктивное решение

Толщина стенок

Толщина литья и стенок компонентов минерального литья должны превышать максимальный диаметр крошки не менее чем в пять раз. Если обычно максимальный диаметр крошки составляет 16 мм, толщина литья и стенок должна составлять не менее 80 мм. Низкое остаточное напряжение, изменяющее толщину стенок, и непредвиденные изменения толщины возможно без труда достичь , используя компоненты минерального литья. Хорошие показатели жесткости достигаются с помощью соответствующего выбора перекрестных секций и учета сильно изменяющихся допустимых значений прочности на разрыв и на сжатие.

Допустимо использование меньшей толщины стенок в частях конструкции, не являющихся несущими. Здесь используются смеси минерального литья с меньшим максимальным диаметром крошки. Первое литье многоуровневой процедуры литья, когда сначала добавляется более мелкая смесь перед добавлением более крупнозернистого состава, называется предварительным литьем.

Литье

Для отпуска формы литья используются откосы отпуска литейной формы, подобно методу, используемому для серого чугуна. Рекомендация по использованию откоса приблизительно 5° для литых деталей, изготовленных из серого чугуна, часто используется и для минерального литья. Однако на практике для минерального литья вполне допустимо использование меньших углов литья.

Вентиляция

При производстве смеси минерального литья воздух попадает в состав в результате перемешивания. Кроме того, воздух попадает внутрь литейной формы и состав во время процесса литья. Чтобы позже обработанный компонент не имел усадочных раковин, после добавления состава вибрация литейной формы используется до тех пор, пока не перестанут появляться воздушные пузыри. Для этого необходима достаточная вентиляция литейной формы. Это возможно, если сегменты литейной формы и части литья расположены таким образом, чтобы не создавать препятствия для поступающего минерального литья и выходящего воздуха. Пузыри образуются, в том числе, и на горизонтальной поверхности, относительно которой минеральное литье поднимается снизу. По возможности таких поверхностей необходимо избегать или они должны иметь относительно большой угол, чтобы воздух мог выйти.

Нагрузочная способность

Во время конструирования компонентов минерального литья важно учитывать специальные характеристики материала. Например, компоненты литья могут выдерживать значительно более высокую силу сжатия и натяжения.

При креплении литых частей необходимо убедиться, что они расположены на достаточном расстоянии от краев компонента, чтобы предотвратить их повреждение. Минимальное расстояние до краев см. в соответствующей таблице литой части.

Если для компонентов минерального литья необходимо использовать винтовые соединения, убедитесь, что литой материал способен выдерживать нагрузки, создаваемые силами, воздействующими на резьбу. При наличии риска срезания необходимо использовать подходящие металлические втулки с резьбой, вылитые в необходимых местах.

Образование вырезов заметно снижается и перенаправление силы улучшается благодаря закруглению и/или скашиванию соединительных элементов между комплектующими компонентами.

Кроме того, необходимо предпринять соответствующие меры для транспортировки заказчику. В структуре больших компонентов необходимо предусмотреть места строповки, которые позволят безопасно погрузить их с помощью кранов и другого подъемного оборудования. Чтобы предотвратить повреждение во время транспортировки, для перемещения с помощью грузоподъемников в нижней части можно установить рельсы.

Структура основной геометрии

Литейная форма изготавливается из древесины, стали, алюминия, полихлоридвинила, силикона, полиамида или сочетания этих материалов. Основные критерии выбора соответствующего материала:

расчетное количество литья, которое необходимо произвести с помощью литейной формы,
требуемая точность и качество поверхности компонентов минерального литья,
размер, вес,
запланированные варианты литья,
Стоимость и время.

Дизайн литейной формы, вычисление литейной формы и ее конструкция изменяются параллельно конструкции детали. Для обеспечения геометрической точности и высокой статической и динамической жесткости необходимо учитывать критерии дизайна литейной формы.

Дизайн основных функциональных поверхностей литейной формы крайне важен для обеспечения точности.
Чаще всего литейные формы изготавливаются из плит. Базовая геометрия представляет собой дизайн из простых элементов.

Интеграция механических компонентов

Резьбовые вставки, стальные плиты, анкерные болты для транспортировки, кабели, каналы и пустые ячейки можно вылить непосредственно в минеральном литье, так как это является процессом холодного литья.

Для обеспечения оптимального порядка работы в дальнейшем необходимо надежно закрепить все механические компоненты, так как далее корректировка их положения будет недоступна, а в процессе литья образуются существенные направленные вверх силы, которые могут изменить положение, если крепление не является достаточно надежным. Во время разработки дизайна компонента, а затем при создании литейной формы, что еще важнее, необходимо убедиться, что данная вставка не препятствует потоку материала или проветриванию литейной формы.

Если резьбовые отверстия расположены слишком близко к краю, или если компонент минерального литья имеет схему расположения отверстий с сопряженными отверстиями, устанавличаютсяспециальные литые детали. Данные детали (формованные детали, плиты) крепятся к компоненту минерального литья с помощью винтов с шестигранными головками.

Рабочие поверхности

Как описано в главе, посвященной точности, качественные литейные формы позволяют добиться максимальной точности приблизительно +/- 0,1 мм/м. Однако многие компоненты имеют поверхность, соприкасающуюся с другими частями, для которых требуется более высокая точность, например, для крепления систем линейных направляющих, для рабочей поверхности каретки или монтажной поверхности. Поэтому крайне важно интегрировать эти функциональные поверхности, чтобы получить указанный допуск. Для создания необходимых поверхностей компания SCHNEEBERGER в обязательном порядке выполняет четыре описанных ниже процедуры.

Механическая обработка минерального литья. В ходе данной процедуры наливается избыточное количество минерального литья, после чего оно механически обрабатывается до необходимого размера путем фрезеровки или шлифовки.
Механическая обработка литых частей. В ходе данной процедуры металлические части, такие как стальные или чугунные плиты, отливаются вместе с минеральным литьем и проходят механическую обработку после затвердевания литья.
Репликация. В ходе данной процедуры минеральное литье выливается до уровня, заниженного приблизительно на 2 мм. После удаления литейной формы выполняется второй этап литья, когда доливается очень тонкий слой материала при точной настройке технологической оснастки.
Последующее вливание металлических частей. В ходе данной процедуры с помощью приборов позиционирования выполняется высокоточное вливание частей после удаления литейной формы.

Анализ метода конечных элементов

С помощью метода конечных элементов можно вычислить различные характеристики геометрии компонента и дизайнов станка. Обычно он используется для вычисления деформации на основаниях станков или компонентах и производной от оптимизированной геометрии, исходя из этих результатов. Кроме того, в настоящее время можно очень точно определить динамику температуры и реакцию на колебательное воздействие.

Некоторые практические примеры: уменьшение угла отклонения компонентов ткацкого станка (Cetex) или сокращение регенерирующего действия токарных станков (Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH) благодаря улучшенной поглощаемости минерального литья в прямом сравнении со сварными или формованными конструкциями или оптимизации термических характеристик (SCHNEEBERGER AG).

Транспортировка и установка

Транспортировка

Во время транспортировки компоненты минерального литья должны быть надежно закреплены. Для транспортировки используется кран, грузоподъемник и грузовой автомобиль. Кроме того, необходимо предоставить соответствующие анкерные болты и рельсы.

Установка

В целом, для установки минерального литья используются правила, подобные используемым для станин, изготовленных из стали или серого чугуна. Применение специальных оснований крайне важно, особенно для больших станков, потому что в своей обычной конструкции ( как и основание двигателя с 70-90% общей массы автомобиля) они обеспечивают высокую общую жесткость при кручении с высокой инертной массой, а также достигают необходимой точности благодаря плавному ходу станка.

Крайне важно определить габариты основания станка, особенно при использовании очень тяжелых частей компонентов и/или значительных трудовых ресурсов или при наличии внезапных ударных нагрузок. В противном случае это непременно приведет к частичному опусканию станка, и геометрическая точность, важная в наше время, не будет достигнута на всей рабочей поверхности. Станки с трехопорной установкой представляют собой исключение из этого правила, так как их точность не зависит от основания.