ニュース - CNC安定性の進化：ミネラルキャスティングが従来の機械ベースに取って代わる理由

サブミクロンの精度を追求する現代の製造業は、物理的な壁にぶつかっています。制御ソフトウェアとスピンドル速度は飛躍的に進歩している一方で、機械の根幹であるベースは、しばしば19世紀の材料に縛られ続けています。ZHHIMGでは、メーカーが鋳鉄や溶接鋼から、より優れた物理的特性を持つミネラルキャスティングへと移行する世界的な変化を目の当たりにしています。

エンジニアリングの基礎：鋳鉄と鋼を超えて

鋳鉄は数十年にわたり、工作機械の基盤材料として文句なしの王者でした。黒鉛片は優れた振動吸収性を提供し、その剛性は当時の許容範囲を十分に満たしていました。しかし、鋳鉄の製造には大量のエネルギーと環境負荷がかかり、内部応力を緩和するために数ヶ月にわたる「熟成」が必要になります。

溶接鋼は、カスタム機械部品のより迅速な代替手段を提供しました。鋼は高い弾性係数を提供しますが、精密加工において致命的な欠点、つまり減衰が低いという問題を抱えています。鋼構造は、衝撃を受けた後や高速切削中に長時間振動する「リンギング」を起こす傾向があり、これは必然的にチャタリングマークの発生や工具寿命の低下につながります。

鉱物鋳造（合成花崗岩）CNCマシンベース設計の第3世代です。高純度鉱物と高度なエポキシ樹脂を組み合わせることで、ZHHIMGは石と金属のそれぞれの弱点を克服し、両者の長所を兼ね備えた複合材料を生み出します。

振動減衰の物理学

高速加工（HSM）において最も重要な要素は減衰比です。振動は消散させるべきエネルギーです。ZHHIMGミネラルキャスティングベースでは、樹脂とミネラル骨材の多層分子構造が微細な衝撃吸収材として機能します。

研究によると、ミネラルキャスティングはねずみ鋳鉄の6～10倍の減衰能力を備えています。CNC工作機械が高周波で動作する場合、ミネラルキャスティングベッドは運動エネルギーをほぼ瞬時に吸収します。これはメーカーにとって、次のことを意味します。

表面仕上げ品質が大幅に向上しました。
高価なダイヤモンド工具や超硬工具の摩耗を軽減します。
精度を損なうことなく、より高い送り速度で実行する機能。

熱安定性：ミクロンの管理

機械が稼働すると熱が発生します。従来の金属製ベースでは、高い熱伝導率により急速な膨張と収縮が起こります。作業現場の温度が1℃変化するだけでも、大型の鋳鉄製ベッドは数ミクロンもずれてしまう可能性があります。これは半導体や航空宇宙産業の製造においては許容できない誤差です。

ミネラルキャスティングは「熱的に緩やかな」材料です。熱伝導率が低いため、環境の変化に非常にゆっくりと反応し、長時間にわたる高精度な連続運転を可能にする安定したプラットフォームを提供します。この熱慣性こそが、世界中の花崗岩製機械ベッドメーカーが、座標測定機（CMM）や超精密研削盤向けにミネラル複合材への移行を進めている主な理由です。

設計の自由度と統合コンポーネント

ZHHIMGと協力する最大のメリットの一つは、柔軟性です。CNCマシンベース設計従来の金属塊の機械加工とは異なり、ミネラルキャスティングは「冷間鋳造」プロセスです。これにより、カスタムマシンコンポーネントキャストフェーズ中にベースに直接入力します。

キャストインできるもの:

精密に調整されたスチール製取り付けプレート。
アクティブな熱管理のための冷却パイプ。
電気配管と液体タンク。
リニアガイド用のねじ付きインサート。

これらの機能を最初から統合することで、コストのかかる二次加工の必要性がなくなり、お客様の総組み立て時間が短縮され、より合理化されコスト効率の高いサプライチェーンが実現します。

ESGの優位性：持続可能な製造

欧州および北米市場では、設備の環境への影響をますます重視する傾向にあります。ZHHIMGのミネラルキャスティングベースのカーボンフットプリントは、同等の鋳鉄ベースと比較して大幅に低くなっています。

ミネラルキャスティングの製造工程は「冷間」プロセスであり、鉄鋼製造に使用される高炉に比べてエネルギー消費量は最小限です。さらに、この材料はライフサイクル終了後に100%リサイクル可能であり、多くの場合、粉砕されて道路建設や新しいミネラルキャスティング用混合物として使用されます。ZHHIMGを選択することは、単なる技術革新ではなく、持続可能な産業発展へのコミットメントです。