精密機床制造的超級材料——礦物鑄件

礦物鑄件定義礦物鑄件也叫樹脂混凝土，是用天然花崗巖碎料為主要原料，加入改性高性能熱固性環(huán)氧樹脂為輔料，經(jīng)過混合攪拌、振動密實復合而成的一種新型復合材料產(chǎn)品。它是一種替代鑄鐵但優(yōu)于鑄鐵的新型節(jié)能、環(huán)保結(jié)構(gòu)材料——非金屬合成材料。

產(chǎn)品性能◆廣闊前景的可替代性 礦物鑄件是一種面向未來的環(huán)保材料，被歐美等國 家發(fā)明到今已得到了廣泛應(yīng)用,它對于提高設(shè)備的機械性能和精度起到了關(guān)鍵性作用。但對于中國市場來說,這個領(lǐng)域還是空 白。通過不斷地研發(fā)、改進、創(chuàng)新及與用戶互動，將礦物鑄件產(chǎn)品的優(yōu)化做到極 致。礦物鑄件產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于高精度數(shù)控機床的機臺、橫梁、滑臺、工作臺上。特別是在鑄鐵材料價格飛漲的今天,礦物鑄件產(chǎn)品其優(yōu)良的性價比，可以等價替換傳統(tǒng)的鑄鐵產(chǎn)品,未來前景相當廣闊?！魪碗s外型的成型能力和整合能力礦物鑄件由于采用不同于傳統(tǒng)鑄鐵的工藝流程，采用常溫鑄造，可以澆鑄出各種傳統(tǒng)鑄鐵無法澆鑄的復雜外型。由于礦物鑄件具有和鋼鐵相似的熱膨脹系數(shù)，這就造就了其具有極強的整合能力，使用戶省去很多的機加及裝配時間，極大地提高了用戶的生產(chǎn)效率、和經(jīng)濟效益。

機床機臺在用礦物鑄件制作的過程中，水管、油管、氣管、穿線管、管接頭、接地電線等配件可以直接預埋其中。各種配件安裝孔位（例如線軌、絲杠支撐單元、鈑金、拖鏈、光柵尺等）可以直接用304不銹鋼鑲嵌件與礦物鑄件澆鑄在一起。澆鑄完成后的毛坯根據(jù)用戶圖紙要求對線軌安裝面、絲杠支撐單元安裝面等重要結(jié)合面進行高精密加工（用進口數(shù)控龍門導軌磨床加工），其余非重要安裝面則無需加工，由灰鑄鐵精加工模具保證礦物鑄件大面的平直度及外形尺寸。◆吸震性 隨著機床主軸的旋轉(zhuǎn)速度越來越高，各進給軸的加速度越來越大，機床的動態(tài)性能就越顯得重要?？焖俣ㄎ弧⒌毒呖焖僦脫Q、高速進給對機床結(jié)構(gòu)部件不斷地產(chǎn)生共振和動態(tài)激勵。除了結(jié)構(gòu)部件的尺寸設(shè)計，部件的撓曲性、質(zhì)量分布、動態(tài)剛性等性能很大程度上受到材料阻尼特性的影響。礦物鑄件為這些問題提供了一個良好的解決方案。因為它比傳統(tǒng)鑄鐵的吸振性能好10倍，能大幅度降 低振幅和固有頻率。特別是對大幅度的震動，礦物鑄件具有極強的吸震能力。馬達的震動以及在搬運途中叉車對礦物鑄件的震動影響極小，可以很好地保證機器的精度。再諸如機械切削加工中，可以帶來更高的精度、更好的表面質(zhì)量、更長的刀具使用壽ming。

◆高精度礦物鑄件采用常溫鑄造，固化后不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，材料不變形。由于改性高性能熱固性環(huán)氧樹脂分子中，含有脂肪族羥基、醇基及基中極為活潑的環(huán)氧基，而羥基和醚基的極性，使得環(huán)氧樹脂分子和相鄰表面之間產(chǎn)生電磁吸力，環(huán)氧基與介質(zhì)表面產(chǎn)生反應(yīng)，生成化學鍵，故而粘結(jié)力特別高。另外其收縮率小，穩(wěn)定性高，硬化后的收縮率為２％；添加填料成為礦物鑄件后，收縮率小于0.2%，這就確保了機床機臺各部件幾何位置的精 確固定以及靜態(tài)、動態(tài)扭力及扭矩的吸收。礦物鑄件的震動阻尼性能是鑄鐵的10倍，大大提高了機臺的動態(tài)穩(wěn)定性。機臺用進口數(shù)控龍門導軌磨床進行高精密加工，從而獲得持久的、穩(wěn)定的高精度?！魺岱€(wěn)定性根據(jù)專家估計，機床加工產(chǎn)生的誤差中約有80%由熱影響引起。機床內(nèi)部或外部熱源、機床預熱、更換工件、加工中斷等情況都是導致熱變形的原因。礦物鑄件的熱傳導率是鑄鐵的二十五分之一，比熱容是鑄鐵的兩倍。高比熱容和低熱傳導率使得礦物鑄件對溫度的影響（如更換工件）和周邊溫度波動有良好的熱慣性。這樣可以有效地把機床因受熱引起的幾何尺寸誤差控制在zui小，從而保證了機床的精度。

◆耐腐蝕性由于礦物鑄件的主要原料為天然花崗巖碎料，其成分為二氧化硅和改性高性能熱固性環(huán)氧樹脂混合、硬化后對一般含有酸性、堿性的切削液、冷卻液有極強的耐腐蝕性。這樣就可以直接在機臺中預留用于貯藏液體的型腔。這樣省掉了水箱或油箱，大大提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益?！艚^緣性由于礦物鑄件中的粘結(jié)劑與填料均為非金屬物質(zhì)，也就讓它具有天生的絕緣性。例如在潛艇的AIP系統(tǒng)（不依賴空氣推進系統(tǒng)）中也大量使用了礦物鑄件的零件，極大地增強了潛艇的隱蔽性?！艨焖俳桓兜V物鑄件毛坯固化時間為8小時，脫模清理后再次以40°的溫度保溫24小時即可安排精加工，基本可以做到1件/天，這樣1套金屬模具的生產(chǎn)效率可以達到30件/月，用戶可以根據(jù)自己的采購訂單來制定開金屬模具的數(shù)量，保證機床能夠及時的交付整機廠?！舻V物鑄件的力學性能礦物鑄件復合材料是一種新型材料，與鑄鐵。鋼材料相比，有許多其他材料達不到的特性，綜合三種材料各種性能