鉱物鋳造に関するよくある質問

よくある質問

エポキシグラナイトとは何ですか？

エポキシグラナイト（合成グラナイトとも呼ばれる）は、エポキシ樹脂と花崗岩を混合したもので、工作機械のベース材として一般的に使用されています。エポキシグラナイトは、鋳鉄や鋼鉄の代わりに、優れた振動減衰性、工具寿命の延長、および組み立てコストの削減といった利点から使用されています。

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を確保するために、基材の高い剛性、長期安定性、および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、および天然花崗岩です。鋼構造物は、長期安定性に欠け、減衰特性が非常に劣るため、高精度が要求される場所ではほとんど使用されません。応力除去と焼きなまし処理を施した良質の鋳鉄は、構造物の寸法安定性を高め、複雑な形状に鋳造できますが、鋳造後に精密な表面を形成するには高価な機械加工プロセスが必要です。
良質な天然花崗岩は入手がますます困難になってきていますが、鋳鉄よりも高い制振性を備えています。ただし、鋳鉄と同様に、天然花崗岩の加工は手間がかかり、費用も高額になります。

エポキシグラナイトとは何ですか？

精密な花崗岩鋳物は、粉砕、洗浄、乾燥させた花崗岩骨材をエポキシ樹脂系と常温（すなわち、低温硬化プロセス）で混合することによって製造されます。組成には石英骨材充填材も使用できます。成形プロセス中の振動圧縮により、骨材がしっかりと圧縮されます。
ねじ込みインサート、鋼板、冷却パイプは、鋳造工程中に鋳込むことができます。さらに高い汎用性を実現するために、リニアレール、研磨された摺動面、モーターマウントを複製またはグラウト注入することで、鋳造後の機械加工を不要にすることができます。鋳造品の表面仕上げは、金型表面と同等の精度です。

メリットとデメリット
利点としては、以下のようなものがあります。
■ 振動減衰。
■柔軟性：カスタムリニアウェイ、油圧流体タンク、ねじ込みインサート、切削油、および配管はすべてポリマーベースに統合できます。
■ インサート等を挿入することで、完成した鋳造品の機械加工を大幅に削減できます。
■ 複数の部品を1つの鋳造品に組み込むことで、組み立て時間を短縮できます。
■ 壁の厚さを均一にする必要がないため、ベースの設計の自由度が高まります。
■ 一般的な溶剤、酸、アルカリ、切削油のほとんどに対する耐薬品性。
■塗装は不要です。
■複合材はアルミニウムとほぼ同じ密度を持つ（ただし、同等の強度を得るためには、より厚い部品を使用する）。
■複合ポリマーコンクリート鋳造プロセスは、金属鋳造に比べてはるかに少ないエネルギーで済みます。ポリマー鋳造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。
エポキシグラナイト材は、鋳鉄の最大10倍、天然花崗岩の最大3倍、鋼構造物の最大30倍もの内部減衰係数に優れています。冷却剤の影響を受けず、優れた長期安定性、向上した熱安定性、高いねじり剛性と動的剛性、優れた吸音性、そして無視できるほどの内部応力を有しています。
欠点としては、薄肉部（25mm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などが挙げられる。

鉱物鋳造フレームの利点をまとめた

鉱物鋳造フレーム入門

鉱物鋳造は、最も効率的で現代的な建築材料の一つです。精密機械メーカーは、鉱物鋳造の利用における先駆者でした。今日では、CNCフライス盤、ボール盤、研削盤、放電加工機などにおける鉱物鋳造の利用が増加しており、その利点は高速機械に限ったものではありません。

鉱物鋳造（エポキシ花崗岩材料とも呼ばれる）は、砂利、石英砂、氷河粉末などの鉱物充填材と結合剤で構成されています。材料は厳密な仕様に従って混合され、冷間時に型に流し込まれます。強固な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かつ高精度な加工が求められています。しかし、高速移動と重切削加工は、機械フレームに不要な振動を発生させます。これらの振動は加工面に悪影響を与え、工具寿命を縮めます。鉱物鋳造フレームは、鋳鉄フレームの約6倍、鋼鉄フレームの約10倍の速さで振動を低減します。

フライス盤や研削盤など、鉱物鋳造ベッドを備えた工作機械は、精度が大幅に向上し、より優れた表面品質を実現します。さらに、工具摩耗が大幅に低減され、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。

成形性と強度：鉱物鋳造プロセスは、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：鉱物鋳造プロセスでは、実際の鋳造プロセス中に、構造物やガイドウェイ、ねじ込みインサート、サービス用接続部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：従来の方法では考えられないことが、鉱物鋳造によって可能になります。複数の構成部品を接合部で組み立てて、複雑な構造を形成できます。
経済的な寸法精度：多くの場合、鉱物鋳造部品は最終寸法に鋳造されます。これは、硬化中に実質的に収縮が発生しないためです。これにより、高価な仕上げ工程を省略できます。
精度：研削、成形、フライス加工などの追加工程により、非常に高精度な基準面または支持面が得られます。その結果、多くの機械設計を洗練された効率的な方法で実現することが可能になります。
優れた熱安定性：鉱物鋳造は、金属材料に比べて熱伝導率が著しく低いため、温度変化に対する反応が非常に緩やかです。そのため、短期間の温度変化が工作機械の寸法精度に与える影響は大幅に軽減されます。工作機械ベッドの熱安定性が高いほど、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ます。
腐食しない：鉱物鋳造部品は、油、冷却液、その他の腐食性液体に対して耐性があります。
振動減衰性能の向上による工具寿命の延長：当社の鉱物鋳造は、鋼鉄や鋳鉄に比べて最大10倍優れた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、加工または研削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という明確なメリットをもたらします。
環境：製造過程における環境負荷が軽減されます。

鉱物鋳造フレーム対鋳鉄フレーム

以下に、従来使用されていた鋳鉄製フレームと比較した、当社の新しい鉱物鋳造製フレームの利点を示します。

	鉱物鋳造（エポキシ花崗岩）	鋳鉄
減衰	高い	低い
熱性能	熱伝導率が低いそして高スペックの熱容量	高い熱伝導率と低スペックの熱容量
組み込み部品	無限のデザインと一体成型とシームレスな接続	機械加工が必要
耐腐食性	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量

結論

鉱物鋳造は、当社のCNC工作機械のフレーム構造に最適です。技術的、経済的、環境的に明確な利点があります。鉱物鋳造技術は、優れた振動減衰性、高い耐薬品性、そして顕著な熱特性（鋼鉄と同等の熱膨張率）を実現します。接続部品、ケーブル、センサー、計測システムなど、あらゆる部品を一体成形することが可能です。

鉱物鋳造用花崗岩床加工センターの利点は何ですか？

鉱物鋳造用花崗岩床加工センターの利点は何ですか？
鉱物鋳造品（人工花崗岩、別名樹脂コンクリート）は、工作機械業界で構造材料として30年以上にわたり広く受け入れられてきた。

統計によると、ヨーロッパでは工作機械の10台に1台がベッド材として鉱物鋳物を使用している。しかし、不適切な経験や不完全または誤った情報の使用は、鉱物鋳物に対する疑念や偏見につながる可能性がある。したがって、新しい設備を設計する際には、鉱物鋳物の長所と短所を分析し、他の材料と比較検討する必要がある。

建設機械の土台は、一般的に鋳鉄、鉱物鋳造（ポリマーコンクリートおよび／または反応性樹脂コンクリート）、鋼／溶接構造（グラウト工法／非グラウト工法）、天然石（花崗岩など）に分類されます。それぞれの材料には固有の特性があり、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によってのみ、理想的な構造材料を選択することができます。

構造材料の2つの重要な機能、すなわちコンポーネントの形状、位置、およびエネルギー吸収を保証することは、それぞれ性能要件（静的、動的、および熱的性能）、材料の設置、媒体循環システム、物流に関する機能的/構造的要件（精度、重量、壁厚、ガイドレールの容易さ）、およびコスト要件（価格、数量、入手可能性、システム特性）を提示します。
I. 構造材料の性能要件

1. 静的特性

基材の静的特性を測定する基準は、通常、強度の高さではなく、材料の剛性、すなわち荷重下での最小変形量である。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みなすことができる。

鉱物鋳物の密度と弾性率は、それぞれ鋳鉄の1/3です。鉱物鋳物と鋳鉄は比剛性が同じであるため、同じ重量であれば、形状の影響を考慮しない限り、鋳鉄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鋳鉄の3倍ですが、この設計は製品または鋳物の機械的特性に関して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、柱など）での使用に適していますが、薄肉および/または小型のフレーム（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、鉱物鋳物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物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、機械の動的性能の重要性が増します。高速位置決め、高速工具交換、高速送りは、機械構造部品の機械的共振と動的励起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、動的剛性は、材料の減衰特性によって大きく影響を受けます。

鉱物鋳物を使用することで、これらの問題に対する優れた解決策が得られます。鉱物鋳物は従来の鋳鉄よりも振動を10倍吸収するため、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工程において、鉱物鋳物はより高い精度、より優れた表面品質、そしてより長い工具寿命を実現します。同時に、騒音の影響という点でも、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、付属品など、異なる材質の製品との比較検証を通じて、鉱物鋳物は優れた性能を発揮しました。衝撃音解析によると、鉱物鋳物は音圧レベルを局所的に20%低減できることが分かりました。

3. 熱特性

専門家は、工作機械の誤差の約80%は熱の影響によるものだと推定しています。内部または外部の熱源、予熱、ワークピースの交換などの工程の中断はすべて、熱変形の原因となります。最適な材料を選択するためには、材料の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、ワークピースの交換などの一時的な温度変化や周囲温度の変動に対して優れた熱慣性を持ちます。金属ベッドのように急速な予熱が必要な場合や、ベッド温度が制限されている場合は、加熱または冷却装置を鉱物鋳物に直接組み込んで温度を制御できます。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軽減でき、妥当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

完全性は、鉱物鋳造品を他の材料と区別する特徴です。鉱物鋳造品の最高鋳造温度は45℃であり、高精度の金型と工具を用いることで、部品と鉱物鋳造品を同時に鋳造することが可能です。

高度な再鋳造技術は、鉱物鋳造ブランクにも適用でき、機械加工を必要としない精密な取付面やレール面を実現できます。他の基材と同様に、鉱物鋳造品にも特定の構造設計規則が適用されます。肉厚、耐荷重部材、リブインサート、荷重負荷および荷重除去方法などは、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. 費用要件

技術的な観点から検討することも重要ですが、コスト効率の重要性もますます高まっています。鉱物鋳造を使用することで、エンジニアは生産コストと運用コストを大幅に削減できます。機械加工コストの削減に加え、鋳造、最終組立、物流コスト（倉庫保管と輸送）の増加も相応に削減されます。鉱物鋳造の高度な機能を考慮すると、プロジェクト全体として捉えるべきです。実際には、ベースが設置されている、または事前に設置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鉱物鋳造金型と工具のコストですが、このコストは長期使用（鋼製金型1つあたり500～1000個）で希釈でき、年間消費量は約10～15個です。

IV．使用範囲

構造材料として、鉱物鋳造品は従来の構造材料に取って代わりつつあり、その急速な発展の鍵は、鉱物鋳造、鋳型、そして安定した接合構造にあります。現在、鉱物鋳造品は研削盤や高速加工機など、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、工作機械ベッドに鉱物鋳造品を使用するという点で、工作機械分野のパイオニアとなっています。例えば、ABA z&b、Bahmler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Studeなどの世界的に有名な企業は、研削加工において高精度と優れた表面品質を実現するために、鉱物鋳造品の制振性、熱慣性、そして一体性を活用してきました。

動的負荷の増大に伴い、鉱物鋳造は工具研削盤分野における世界有数の企業からもますます支持を集めています。鉱物鋳造ベッドは優れた剛性を持ち、リニアモーターの加速によって生じる力を効果的に吸収できます。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砥石の寿命を大幅に向上させることができます。

ZhongHuiが製造できる最大のサイズはどれくらいですか？

単体部品に関しては、長さ10000mm以内であれば問題なく対応可能です。

鉱物鋳造における最小肉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、機械ベースの最小断面厚さは60mm以上であるべきです。より薄い断面（例えば10mm厚）は、細かい骨材サイズと配合で鋳造することができます。

鉱物鋳造による機械部品の精度はどの程度ですか？

鋳造後の収縮率は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、二次的なCNC研削、手作業によるラッピング、またはその他の機械加工プロセスによって公差を達成できます。

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

当社が鉱物鋳造材料として採用しているのは、天然の済南黒御影石です。ほとんどの企業は、建築工事において、通常の天然御影石や一般的な石材を使用しています。

・原材料：高強度、高剛性、高耐摩耗性で世界的に有名な、独特の済南黒花崗岩（「済南青」花崗岩とも呼ばれる）の粒子を骨材として使用。

・配合：独自の強化エポキシ樹脂と添加剤を使用し、異なる成分に異なる配合を用いることで、最適な総合性能を確保します。

・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。