ミネラルキャスティングに関するよくある質問 - ZHONGHUI INTELLIGENT MANUFACTURING (JINAN) GROUP CO., LTD

よくある質問

ミネラル鋳造に関するよくある質問

エポキシグラナイトとは何ですか?

エポキシ花崗岩（合成花崗岩とも呼ばれる）は、エポキシと花崗岩を混合したもので、工作機械のベース材の代替材として広く使用されています。鋳鉄や鋼の代わりにエポキシ花崗岩を使用することで、振動減衰性が向上し、工具寿命が長くなり、組み立てコストも削減されます。

工作機械ベース
工作機械やその他の高精度機械は、静的および動的性能において、基材の高い剛性、長期安定性、そして優れた減衰特性に依存しています。これらの構造物に最も広く使用されている材料は、鋳鉄、溶接鋼構造物、天然花崗岩です。しかし、長期安定性に欠け、減衰特性が非常に低いため、鋼構造物は高精度が求められる用途にはほとんど使用されません。高品質の鋳鉄を応力除去および焼鈍処理することで、構造物の寸法安定性が向上し、複雑な形状に鋳造することが可能になりますが、鋳造後に精密な表面を形成するには、高価な機械加工工程が必要になります。
良質な天然花崗岩は入手がますます困難になっていますが、鋳鉄よりも高い減衰性能を備えています。ただし、鋳鉄と同様に、天然花崗岩の加工には労働集約的でコストがかかります。

エポキシグラナイトとは

精密花崗岩鋳物は、粉砕、洗浄、乾燥された花崗岩骨材をエポキシ樹脂系と常温で混合（冷間硬化）することで製造されます。石英骨材フィラーも配合可能です。成形工程中の振動圧縮により、骨材はしっかりと固められます。
ねじ付きインサート、鋼板、冷却パイプは鋳造工程で鋳込み可能です。さらに汎用性を高めるため、リニアレール、研磨されたスライドウェイ、モーターマウントは複製またはグラウト充填が可能で、鋳造後の機械加工が不要です。鋳物の表面仕上げは、金型表面と同等の優れた仕上がりです。

利点と欠点
利点は次のとおりです:
■ 振動を減衰します。
■ 柔軟性: カスタムリニアウェイ、油圧液タンク、ねじ付きインサート、切削液、導管配管をすべてポリマーベースに統合できます。
■インサート等の組み込みにより完成鋳物の機械加工を大幅に削減できます。
■ 複数の部品を一つの鋳物に組み込むことで組立時間を短縮します。
■ 均一な壁厚を必要としないため、ベースの設計の柔軟性が向上します。
■ ほとんどの一般的な溶剤、酸、アルカリ、切削液に対する耐薬品性。
■塗装の必要がありません。
■複合材はアルミニウムとほぼ同じ密度を持ちます（同等の強度を得るために部品はより厚くなります）。
■ 複合ポリマーコンクリートの鋳造プロセスは、金属鋳造よりもはるかに少ないエネルギーで済みます。ポリマーキャスト樹脂の製造に必要なエネルギーは非常に少なく、鋳造プロセスは室温で行われます。
エポキシ樹脂製花崗岩材は、鋳鉄の最大10倍、天然花崗岩の最大3倍、鋼製構造物の最大30倍もの内部減衰係数を有します。冷却剤の影響を受けず、優れた長期安定性、優れた熱安定性、高いねじり剛性と動剛性、優れた吸音性を備え、内部応力はごくわずかです。
欠点としては、薄い部分（1インチ（25 mm）未満）での強度が低いこと、引張強度が低いこと、耐衝撃性が低いことが挙げられます。

ミネラル鋳造フレームの利点をまとめました

ミネラルキャスティングフレームの紹介

ミネラルキャストは、最も効率的な近代的な建築材料の一つです。精密機械メーカーは、ミネラルキャストの活用において先駆的な存在でした。今日では、CNCフライス盤、ドリルプレス、グラインダー、放電加工機などへのミネラルキャストの利用が増加しており、その利点は高速加工機だけにとどまりません。

ミネラルキャスティング（エポキシグラナイトとも呼ばれる）は、砂利、石英砂、氷河粉末、バインダーなどの鉱物フィラーで構成されています。材料は正確な仕様に従って混合され、冷間成形で鋳型に流し込まれます。しっかりとした基礎こそが成功の鍵です。

最先端の工作機械は、これまで以上に高速化し、より高い精度を実現する必要があります。しかし、高い移動速度と高負荷加工は、機械フレームに不要な振動を発生させます。これらの振動は部品表面に悪影響を及ぼし、工具寿命を縮めます。ミネラルキャスティングフレームは、鋳鉄フレームの約6倍、鋼製フレームの約10倍の速さで振動を迅速に低減します。

フライス盤や研削盤など、ミネラルキャストベッドを備えた工作機械は、精度が大幅に向上し、表面品質も向上します。さらに、工具の摩耗も大幅に減少し、耐用年数が延長されます。

複合鉱物（エポキシ花崗岩）鋳造フレームにはいくつかの利点があります：

成形と強度：ミネラルキャスティングプロセスは、部品の形状に関して非常に高い自由度を提供します。材料とプロセスの特有の特性により、比較的高い強度と大幅な軽量化が実現します。
インフラストラクチャの統合: ミネラル鋳造プロセスにより、実際の鋳造プロセス中に、構造とガイドウェイ、ねじ付きインサート、サービス用の接続などの追加コンポーネントを簡単に統合できます。
複雑な機械構造の製造: 従来のプロセスでは考えられなかったことが、ミネラルキャストによって可能になります。複数の構成部品を結合ジョイントによって組み立て、複雑な構造を形成できます。
経済的な寸法精度：ミネラルキャスト部品は、硬化中に実質的に収縮が起こらないため、多くの場合、最終寸法に合わせて鋳造されます。これにより、その後の高価な仕上げ工程を削減できます。
精度：研削、成形、またはフライス加工により、高精度の基準面または支持面が実現されます。これにより、多くの機械コンセプトをエレガントかつ効率的に実現できます。
優れた熱安定性：ミネラルキャストは熱伝導率が金属材料に比べて著しく低いため、温度変化に対する反応が非常に緩やかです。そのため、短時間の温度変化は工作機械の寸法精度に著しく影響を及ぼしません。機械ベッドの熱安定性が優れているということは、機械全体の形状がより良好に維持され、結果として形状誤差が最小限に抑えられることを意味します。
腐食なし: ミネラルキャスト部品は、オイル、冷却剤、その他の腐食性の液体に対して耐性があります。
優れた振動減衰性能により工具寿命を延長：当社のミネラルキャストは、鋼や鋳鉄に比べて最大10倍の振動減衰性能を実現します。これらの特性により、機械構造の極めて高い動的安定性が得られます。これは、工作機械メーカーとユーザーにとって明らかなメリットです。機械加工または研磨された部品の表面仕上げ品質の向上と、工具寿命の延長による工具コストの削減が期待できます。
環境: 製造時の環境への影響が軽減されます。

ミネラル鋳造フレームと鋳鉄フレーム

弊社の新しいミネラル鋳造と、これまで使用されていた鋳鉄フレームとの利点を以下に示します。

	ミネラルキャスティング（エポキシグラナイト）	鋳鉄
減衰	高い	低い
熱性能	熱伝導率が低い高性能な熱容量	高い熱伝導性と低い熱容量
埋め込み部品	無限のデザインと一体成型とシームレスな接続	加工が必要
耐食性	超高	低い
環境親しみやすさ	低エネルギー消費	高いエネルギー消費

結論

ミネラルキャスティングは、当社のCNCマシンのフレーム構造に最適です。技術的、経済的、そして環境的メリットが明確に得られます。ミネラルキャスティング技術は、優れた振動減衰性、高い耐薬品性、そして大きな熱的利点（鋼鉄と同等の熱膨張率）を備えています。接続部品、ケーブル、センサー、測定システムなど、あらゆる部品をアセンブリに流し込むことができます。

ミネラル鋳造花崗岩ベッド加工センターの利点は何ですか?

ミネラル鋳造花崗岩ベッド加工センターの利点は何ですか?
鉱物鋳物（人造花崗岩、別名樹脂コンクリート）は、構造材料として 30 年以上にわたって工作機械業界で広く受け入れられてきました。

統計によると、ヨーロッパでは10台に1台の工作機械がミネラルキャスティングをベッドとして使用しています。しかし、不適切な経験、不完全または不正確な情報に基づくと、ミネラルキャスティングに対する疑念や偏見につながる可能性があります。そのため、新しい機械を開発する際には、ミネラルキャスティングの長所と短所を分析し、他の材料と比較する必要があります。

建設機械のベースは、一般的に鋳鉄、鉱物鋳造（ポリマーおよび／または反応性樹脂コンクリート）、鋼鉄／溶接構造（グラウト／ノングラウト）、天然石（花崗岩など）に分けられます。それぞれの材料には独自の特性があり、完璧な構造材料は存在しません。具体的な構造要件に応じて材料の長所と短所を検討することでのみ、理想的な構造材料を選定することができます。

構造材料の 2 つの重要な機能、すなわち部品の形状、位置、エネルギー吸収の保証は、それぞれ、材料の設置、媒体循環システム、物流に対する性能要件 (静的、動的、熱的性能)、機能的/構造的要件 (精度、重量、壁の厚さ、ガイドレールの容易さ)、およびコスト要件 (価格、数量、可用性、システム特性) を提示します。
I. 構造材料に対する性能要件

1. 静的特性

基盤の静的特性を測定する基準は通常、材料の剛性、つまり高い強度ではなく、荷重下での最小の変形です。静的弾性変形に関しては、鉱物鋳物はフックの法則に従う等方性均質材料と考えることができます。

鉱物鋳物の密度と弾性率は、それぞれ鋳鉄の 1/3 です。鉱物鋳物と鋳鉄は同じ比剛性を持つため、同じ重量であれば、形状の影響を考慮しなければ、鉄鋳物と鉱物鋳物の剛性は同じです。多くの場合、鉱物鋳物の設計肉厚は鉄鋳物の 3 倍であり、この設計は製品または鋳物の機械的性質の点で問題を引き起こしません。鉱物鋳物は、圧力がかかる静的環境 (ベッド、サポート、コラムなど) での作業に適しており、薄肉または小型フレーム (テーブル、パレット、ツールチェンジャー、キャリッジ、スピンドルサポートなど) には適していません。構造部品の重量は通常、鉱物鋳造メーカーの設備によって制限され、15 トンを超える鉱物鋳造製品は一般的にまれです。

2. 動的特性

軸の回転速度や加速度が大きいほど、機械の動的性能が重要になります。迅速な位置決め、迅速な工具交換、そして高速送りは、機械構造部品の機械的共振と動的励振を継続的に強化します。部品の寸法設計に加えて、部品のたわみ、質量分布、および動剛性は、材料の減衰特性に大きく影響されます。

ミネラルキャストの使用は、これらの問題に対する優れた解決策となります。従来の鋳鉄に比べて振動吸収性が10倍優れているため、振幅と固有振動数を大幅に低減できます。

切削加工などの機械加工において、高精度、優れた表面品質、そして工具寿命の延長を実現します。同時に、騒音への影響に関しても、大型エンジンや遠心分離機のベース、トランスミッション鋳物、および各種材料の付属品との比較検証において、鉱物鋳物は優れた性能を示しました。衝撃音解析によると、鉱物鋳物は局所的に音圧レベルを20%低減できることが示されています。

3. 熱特性

専門家は、工作機械の偏差の約80％が熱の影響によって引き起こされると推定しています。内部または外部の熱源、予熱、ワークピースの交換などのプロセスの中断はすべて、熱変形の原因となります。最適な材料を選択するには、材料要件を明確にする必要があります。鉱物鋳物は比熱が高く熱伝導率が低いため、過渡的な温度の影響（ワークピースの交換など）や周囲温度の変動に対して優れた熱慣性を備えています。金属ベッドのように急速な予熱が必要な場合、またはベッド温度が制限される場合は、加熱または冷却装置を鉱物鋳物に直接鋳造して温度を制御することができます。このような温度補償装置を使用することで、温度の影響による変形を低減でき、合理的なコストで精度を向上させることができます。

II. 機能的および構造的要件

ミネラルキャスティングは、その完全性こそが他の素材と大きく異なる特徴です。ミネラルキャスティングの最高鋳造温度は45℃で、高精度の金型と工具を使用することで、部品とミネラルキャスティングを一体的に鋳造することが可能です。

ミネラルキャスティングブランクには、高度な再鋳造技術を用いることで、機械加工を必要とせずに精密な取り付け面とレール面を実現できます。他の母材と同様に、ミネラルキャスティングにも特定の構造設計ルールが適用されます。壁厚、耐荷重アクセサリ、リブインサート、荷重負荷方法などは、他の材料とはある程度異なるため、設計段階で事前に考慮する必要があります。

III. コスト要件

技術的な観点から検討することも重要ですが、費用対効果の重要性はますます高まっています。ミネラルキャスティングを使用すると、エンジニアは生産コストと運用コストを大幅に節約できます。機械加工コストの節約に加えて、鋳造、最終組立、そして増加する物流コスト（倉庫保管と輸送）もすべてそれに応じて削減されます。ミネラルキャスティングの高機能を考えると、プロジェクト全体として見る必要があります。実際には、ベースが設置されている場合、または事前にインストールされている場合に価格比較を行う方が合理的です。比較的高い初期コストはミネラルキャスティング金型と工具のコストですが、このコストは長期使用（500〜1000個/鋼製金型）で希釈され、年間消費量は約10〜15個です。

IV. 利用範囲

構造材料としてのミネラルキャスティングは、伝統的な構造材料に絶えず取って代わっています。その急速な発展の鍵は、ミネラルキャスティング、金型、そして安定した結合構造にあります。現在、ミネラルキャスティングは、研削盤や高速加工など、多くの工作機械分野で広く使用されています。研削盤メーカーは、工作機械分野において、機械ベッドにミネラルキャスティングを採用する先駆者です。例えば、ABA z&b、Bahmler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Studeなどの世界的に有名な企業は、ミネラルキャスティングの減衰、熱慣性、そして完全性という利点を常に活用し、研削工程において高精度で優れた表面品質を実現しています。

動的負荷が増大する中、工具研削盤分野においても、ミネラルキャストは世界をリードする企業からますます支持されています。ミネラルキャストベッドは優れた剛性を備え、リニアモーターの加速による力を十分に吸収します。同時に、優れた振動吸収性能とリニアモーターの有機的な組み合わせにより、ワークピースの表面品質と研削砥石の寿命を大幅に向上させることができます。

ZhongHui が作れる最大サイズはどれくらいですか?

単品の場合、長さ10000mm以内であれば対応可能です。

ミネラルキャストの最小壁厚はどれくらいですか?

最小壁厚はどれくらいですか?

一般的に、機械ベースの断面厚さは60mm以上である必要があります。より薄い断面（例：10mm）は、細骨材のサイズと配合を選べば鋳造可能です。

ミネラル鋳造機械部品の精度はどの程度ですか?

鋳込み後の収縮率は1000mmあたり約0.1～0.3mmです。より精密な鉱物鋳造機械部品が必要な場合は、二次CNC研削、手作業によるラッピング、その他の機械加工工程によって公差を実現できます。

なぜZhongHui Mineral Castingを選ぶべきなのでしょうか?

当社のミネラルキャスティング材は、天然済南産黒御影石を使用しています。多くの企業は、建築工事において通常の天然御影石や一般的な石材を選択しています。

· 原材料: 高い強度、高い剛性、高い耐摩耗性で世界的に有名な済南黒花崗岩(「済南青」花崗岩とも呼ばれる)粒子を骨材として使用しています。

· 配合: 独自の強化エポキシ樹脂と添加剤を使用し、さまざまな成分をさまざまな配合で配合することで、総合的なパフォーマンスを最大限に高めます。

· 機械的特性：振動吸収性は鋳鉄の約 10 倍で、静的および動的特性が良好です。