礦物鑄造常見問題解答 - 中輝智能製造（濟南）集團有限公司

常問問題

關於礦物鑄造的常見問題

什麼是環氧花崗岩？

環氧花崗岩，又稱合成花崗岩，是環氧樹脂和花崗岩的混合物，常被用作工具機底座的替代材料。環氧花崗岩可取代鑄鐵和鋼材，具有更好的減振性能、更長的刀具壽命和更低的組裝成本。

工具機底座
工具機和其他高精度機械的靜態和動態性能依賴於基材的高剛度、長期穩定性和優異的阻尼特性。這些結構最常使用的材料是鑄鐵、焊接鋼結構和天然花崗岩。由於缺乏長期穩定性和極差的阻尼性能，鋼結構很少用於需要高精度的應用場合。優質鑄鐵經過應力消除和退火處理後，能夠賦予結構尺寸穩定性，並且可以鑄造成複雜的形狀，但鑄造後需要昂貴的機械加工才能獲得精密表面。
優質天然花崗岩越來越難找，但它的阻尼性能比鑄鐵好。不過，和鑄鐵一樣，天然花崗岩的加工也十分費時費力，成本高昂。

什麼是環氧花崗岩

精密花崗岩鑄件的生產方法是將花崗岩骨材（經破碎、清洗和乾燥）與環氧樹脂體系在室溫下混合（即冷固化製程）。配方中也可添加石英骨材填料。成型過程中的振動壓實使骨材緊密堆積。
螺紋嵌件、鋼板和冷卻液管可在鑄造過程中鑄入。為了實現更高的通用性，線性導軌、研磨滑軌和馬達支架可以複製或灌漿成型，因此無需任何鑄後加工。鑄件的表面光潔度與模具表面一樣好。

優點和缺點
優勢包括：
■ 振動阻尼。
■靈活性：客製化線性導軌、液壓油箱、螺紋嵌件、切削液和導管管道都可以整合到聚合物基座中。
■ 添加嵌件等可以大幅減少成品鑄件的加工量。
■ 透過將多個組件整合到一個鑄件中，減少了組裝時間。
■ 不需要統一的壁厚，從而使底座設計更加靈活。
■ 對大多數常見溶劑、酸、鹼和切削液具有耐化學性。
■ 無需上漆。
■複合材料的密度與鋁大致相同（但為了達到相同的強度，零件更厚）。
■複合聚合物混凝土澆築製程比金屬澆築製程能耗低得多。聚合物澆鑄樹脂的生產能耗極低，而且澆築過程可在室溫下進行。
環氧花崗岩材料的內部阻尼係數比鑄鐵高十倍，比天然花崗岩高三倍，比鋼結構高三十倍。它不受冷卻劑影響，具有優異的長期穩定性、改進的熱穩定性、高扭轉剛度和動態剛度、卓越的吸音性能以及可忽略不計的內應力。
缺點包括薄截面（小於 1 英吋（25 毫米））強度低、抗拉強度低、抗衝擊性低。

礦物鑄造框架的優點總結

礦物鑄造框架簡介

礦物鑄造是最高效、最現代的建築材料之一。精密機械製造商是礦物鑄造技術的先驅者之一。如今，礦物鑄造技術在CNC銑床、鑽床、磨床和電火花加工工具機上的應用日益廣泛，其優勢不僅限於高速工具機。

礦物澆鑄，又稱環氧花崗岩材料，由礫石、石英砂、冰磧粉等礦物填料和黏合劑組成。該材料按照精確的配方混合，然後冷澆注到模具中。堅實的基礎是成功的基石！

最先進的工具機必須運行速度越來越快，精度也必須比以往任何時候都更高。然而，高速運轉和重載加工會產生工具機機架的振動。這些振動會對零件表面造成負面影響，並縮短刀具壽命。礦物鑄造機架能夠快速降低振動－速度比鑄鐵機架快約6倍，比鋼製機架快約10倍。

採用礦物鑄造床身的工具機，例如銑床和磨床，精度顯著提高，表面品質更佳。此外，刀具磨損顯著降低，使用壽命延長。

複合礦物（環氧花崗岩）鑄造框架有以下幾個優點：

成型與強度：礦物鑄造過程在零件形狀方面提供了極大的自由度。材料和製程的特殊性使得零件強度相對較高，重量卻顯著降低。
基礎設施整合：礦物鑄造製程能夠在實際鑄造過程中輕鬆整合結構和附加組件，例如導軌、螺紋嵌件和服務連接。
複雜機械結構的製造：傳統製程無法想像的事情，透過礦物鑄造成可能：多個零件可以透過黏接接頭組裝成複雜的結構。
經濟高效的尺寸精度：在許多情況下，礦物鑄造部件可直接鑄造成最終尺寸，因為在硬化過程中幾乎不會發生收縮。這樣一來，便可省去後續昂貴的精加工工序。
精度：透過進一步的研磨、成型或銑削操作，可以獲得高精度的參考面或支撐面。因此，許多機械加工方案可以得到巧妙而有效率的實現。
良好的熱穩定性：礦物鑄件對溫度變化的反應非常緩慢，因為其導熱係數遠低於金屬材料。因此，短期溫度變化對工具機尺寸精度的影響顯著降低。工具機床身的熱穩定性越好，工具機的整體幾何形狀就能保持得越好，從而最大限度地減少幾何誤差。
無腐蝕性：礦物鑄造部件可抵抗油、冷卻液和其他腐蝕性液體的侵蝕。
更強的振動阻尼性能，更長的刀具使用壽命：我們的礦物鑄件的振動阻尼性能比鋼或鑄鐵高10倍。憑藉這些特性，工具機結構擁有極高的動態穩定性。這對工具機製造商和使用者來說意義重大：加工或磨削零件的表面光潔度更高，刀具壽命更長，從而降低刀具成本。
環境：生產過程中對環境的影響減少。

礦物鑄造框架與鑄鐵框架

以下是我們新型礦物鑄造框架相比之前使用的鑄鐵框架的優點：

	礦物鑄造（環氧花崗岩）	鑄鐵
避震	高的	低的
熱性能	低導熱性高規格加熱容量	高導熱性和低規格熱容量
嵌入式零件	無限的設計和一體成型模具和無縫連接	需要進行機械加工
耐腐蝕性	超高	低的
環境的友善	低能耗	高能耗

結論

礦物鑄造是CNC工具機框架結構的理想選擇。它具有顯著的技術、經濟和環境優勢。礦物鑄造技術具有優異的減振性能、高耐化學腐蝕性和顯著的熱性能優勢（熱膨脹係數與鋼材相近）。連接元件、電纜、感測器和測量系統均可澆鑄到組件內部。

礦物鑄造花崗岩床加工中心有哪些優點？

礦物鑄造花崗岩床加工中心有哪些優點？
礦物鑄件（人造花崗岩又稱樹脂混凝土）作為一種結構材料，在工具機行業已被廣泛接受超過 30 年。

根據統計，在歐洲，每10台工具機中就有1台使用礦物鑄件作為床身。然而，不恰當的經驗、不完整或不正確的資訊會導致人們對礦物鑄件產生懷疑和偏見。因此，在製造新設備時，有必要分析礦物鑄件的優缺點，並將其與其他材料進行比較。

工程機械的底座通常分為鑄鐵、礦物鑄造（聚合物和/或活性樹脂混凝土）、鋼/焊接結構（灌漿/非灌漿）以及天然石材（如花崗岩）等。每種材料都有其自身的特性，沒有完美的結構材料。只有根據具體的結構要求，權衡各種材料的優缺點，才能選擇理想的結構材料。

結構材料的兩大重要功能－確保零件的幾何形狀、位置和能量吸收，分別對材料安裝、介質循環系統、物流提出了性能要求（靜態、動態和熱性能）、功能/結構要求（精度、重量、壁厚、導軌的易用性）和成本要求（價格、數量、可用性、系統特性）。
一、結構材料的性能要求

1. 靜態特性

衡量基體靜態性能的標準通常是材料的剛度－即在載重作用下變形最小，而非強度。對於靜態彈性變形，礦物鑄件可以被視為遵循胡克定律的各向同性均質材料。

礦物鑄件的密度和彈性模量分別為鑄鐵的1/3。由於礦物鑄件和鑄鐵具有相同的比剛度，在相同重量下，不考慮形狀影響，二者的剛度相同。在許多情況下，礦物鑄件的設計壁厚通常是鑄鐵鑄件的3倍，而這種設計不會對產品或鑄件的機械性能造成任何問題。礦物鑄件適用於承受壓力的靜態環境（例如床架、支架、立柱），但不適用於薄壁和/或小型框架（例如工作台、托盤、換刀裝置、滑架、主軸支架）。結構件的重量通常受限於礦物鑄件生產廠商的設備，15噸以上的礦物鑄件產品較為少見。

2. 動態特性

軸的轉速和/或加速度越大，機器的動態性能就越重要。快速定位、快速換刀和高速進給不斷加劇機器結構件的機械共振和動態激勵。除了零件的尺寸設計外，零件的撓度、質量分佈和動態剛度也受到材料阻尼特性的顯著影響。

使用礦物鑄件可以很好地解決這些問題。由於其吸振性能比傳統鑄鐵高10倍，因此可顯著降低振幅和固有頻率。

在機械加工等操作中，礦物鑄件能夠帶來更高的精度、更好的表面品質和更長的刀具壽命。同時，在噪音影響方面，透過對大型引擎和離心機不同材質的底座、傳動鑄件及附件進行比較驗證，礦物鑄件也表現出色。根據衝擊聲分析，礦物鑄件可使局部聲壓級降低20%。

3. 熱性能

專家估計，約80%的工具機偏差是由熱效應引起的。諸如內部或外部熱源、預熱、更換工件等製程中斷都會導致熱變形。為了選擇最佳材料，必須明確材料要求。礦物鑄件具有高比熱容和低導熱係數，使其對瞬態溫度影響（例如更換工件）和環境溫度波動具有良好的熱慣性。如果需要快速預熱（例如金屬床）或床溫受限，則可將加熱或冷卻裝置直接鑄造到礦物鑄件中以控制溫度。使用這種溫度補償裝置可以減少溫度影響引起的變形，從而以合理的成本提高精度。

二、功能和結構要求

完整性是礦物鑄件區別於其他材料的一個顯著特徵。礦物鑄件的最高鑄造溫度為45℃，配合高精度模具和工裝，可同時鑄造零件和礦物鑄件。

先進的重鑄技術也可用於礦物鑄坯，從而獲得無需機械加工的精密安裝面和導軌面。與其他基材一樣，礦物鑄件也需遵循特定的結構設計規則。壁厚、承載附件、加強筋嵌件、加載和卸載方式等都與其他材料在一定程度上有所不同，需要在設計階段預先考慮。

三、成本要求

雖然從技術角度考慮固然重要，但成本效益的重要性也日益突出。使用礦物鑄件可以幫助工程師大幅節省生產和營運成本。除了節省加工成本外，鑄造、最終組裝以及日益增長的物流成本（倉儲和運輸）也相應降低。考慮到礦物鑄件的高級功能，應將其視為整體項目來評估。事實上，在安裝或預裝底座的情況下進行價格比較更為合理。較高的初始成本主要來自礦物鑄件模具和工裝的成本，但長期使用（每個鋼模可生產 500-1000 件）可以有效分攤這部分成本，而年消耗量約為 10-15 件。

四、使用範圍

作為一種結構材料，礦物鑄件正不斷取代傳統結構材料，其快速發展的關鍵在於礦物鑄造過程、模具以及穩定的結合結構。目前，礦物鑄件已廣泛應用於磨床、高速加工等眾多工具機領域。磨床製造商率先將礦物鑄件應用於工具機床身。例如，ABA z&b、Bahmler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Stude等世界知名企業，一直以來都受益於礦物鑄件的阻尼性、熱慣性和完整性，從而在磨削過程中獲得高精度和優異的表面質量。

隨著動態負荷的不斷增加，礦物鑄造床身也越來越受到世界領先工具磨床企業的青睞。礦物鑄造床身剛性極佳，能有效消除直線馬達加速產生的力。同時，其優異的減振性能與直線馬達的有機結合，能夠顯著提高工件的表面品質和砂輪的使用壽命。

中華造船廠能生產的最大尺寸是多少？

至於單件，長度在10000毫米以內對我們來說很容易。

礦物鑄造件的最小壁厚是多少？

最小壁厚是多少？

一般來說，機器底座的最小截面厚度應至少為 60 毫米。使用細骨材粒徑和配方，可以澆築更薄的截面（例如 10 毫米厚）。

您的礦物鑄造機械零件的精度能達到多高？

澆注後的收縮率約為每1000毫米0.1-0.3毫米。當需要更高精度的礦物鑄造機械零件時，可透過二次數控研磨、手工研磨或其他機械加工製程來達到所需的公差。

為什麼我們應該選擇中輝礦物鑄造？

我們的礦物鑄造材料選用的是天然濟南黑花崗岩。大多數公司在建築施工中只選用普通的天然花崗岩或普通石材。

· 原料：採用世界聞名的濟南黑花崗岩（又稱「濟南青花崗岩」）顆粒作為骨料，該花崗岩以其高強度、高剛性和高耐磨性而著稱；

· 配方：採用獨特的增強型環氧樹脂和添加劑，不同成分採用不同的配方，以確保最佳的綜合性能；