Od proizvodnje kalupa za lijevanje do miješanja mineralnih sastojaka za lijevanje do bojanja gotovog dijela – ovo je uzbudljiva priča o tome kako se proizvodi strojna komponenta visoke tehnologije izrađena od mineralnog lijeva iz UNPARALLELED Machine Systems.
U usporedbi sa sivim lijevom i zavarenim konstrukcijama ima znatno bolja prigušna svojstva. Ovo osigurava veću dinamičku stabilnost strukture kreveta stroja u ultrabrzim i visoko preciznim proizvodnim strojevima.
Njegova izvanredna toplinska stabilnost znači da je manje podložan kratkotrajnim utjecajima povezanim s temperaturom.
Njegova ekološka svojstva su izvanredna zahvaljujući proizvodnji koja štedi resurse, kao i ekološki prihvatljivom odlaganju i recikliranju. Ovo su samo tri od brojnih glavnih prednosti mineralnog lijevanja.
Stoga ne čudi da se inovativni materijal već odavno etablirao u visokotehnološkom strojarstvu i koristi se u mnogim industrijama diljem svijeta – od klasične konstrukcije alatnih strojeva do industrije poluvodiča, lasera, medicine i pakiranja.
Ali kako se strojne komponente visokih performansi stvaraju miješanjem minerala, kamenja i veziva epoksidne smole?
◆ 1. Proizvodnja od lijevanje kalup
Općenito, kalupe za lijevanje proizvode specijalizirani proizvođači alata i kalupa te ih također odobravaju. Prednost je što se greške i odstupanja mogu odmah otkloniti. Nakon toga, kalup za lijevanje se isporučuje UNPARALLELED Machine Systems, rastavlja se na pojedinačne dijelove i postavlja na montažna postolja/uređaje ili fiksira u uspravnom položaju.
◆ 2. Čišćenje i premazivanje s osloboditi agent
Unutrašnjost kalupa mora biti temeljito očišćena. Kako bi se spriječilo lijepljenje mineralnog odljevka za unutrašnjost kalupa, cijela unutarnja površina kalupa je obložena posebnim sredstvom za odvajanje, obično putem prskanja. Lijevani umetci kao što su navojna sidra, osnovne ploče i cijevi fiksiraju se vijcima/čepovima na unutrašnjost kalupa za lijevanje.
◆ 3. Gelcoat primjena
Gelcoat se nanosi četkom ili prskanjem bez zraka u sloju debljine 0,5 mm do 2 mm na unutarnju stranu oblikovanih dijelova. Površine koje će se kasnije oblikovati ili lijepiti su izostavljene. Gelcoat se povezuje s mineralnim odljevkom kako bi formirao otporni površinski sloj. Svojstva kao što su otpornost na ogrebotine i temperaturu mogu se prilagoditi zahtjevima kupaca. Gelcoat se može proizvesti u većini RAL boja i služi kao temeljni premaz za lakiranje. Na kraju, oblikovani dijelovi se spoje vijcima i pričvrste na podlogu kalupa.
◆ 4. Doziranje, miješanje, lijevanje, sažimanje
Komponente mineralnog odljevka se doziraju, miješaju i lijevaju u kalup. Nakon kompresije dolazi do stvrdnjavanja u kalupu za lijevanje.
• Doziranje: Kako bi se postigla ponovljiva svojstva materijala, pojedinačne komponente veziva (smola, učvršćivač i aditivi) i frakcije zrna smjese punila moraju se precizno dozirati. To se radi volumetrijski putem vijaka za točenje / pumpi za točenje.
• Miješanje: Proces miješanja sastoji se od dva koraka. Prvo se frakcije zrna miješaju na krivulju ocjenjivanja. Epoksidna smola s učvršćivačem i vezivnim dodacima se miješaju zasebno. Za vezivanje mineralnog lijevanog materijala, punila moraju biti potpuno nakvašena vezivnim sredstvom; to se radi u drugom koraku nakon spajanja dvije komponente mineralnog lijevanja. Rezultat je viskozna, ali sipka masa – mineralni odljevak. Snažni sustavi za miješanje i doziranje osiguravaju optimalne razine miješanja i vlaženja i mogu obraditi više od 6 t mineralnog odljevka na sat.
• Lijevanje: Kalup se obično puni iz lonca za izlijevanje ili izravno preko miješalice. Budući da proces lijevanja može trajati nekoliko sati za dijelove velikog volumena, vrijeme u kojem mineralna smjesa za lijevanje ostaje obradiva igra važnu ulogu. U slučaju sustava mineralnog lijevanja na bazi epoksidne smole, vrijeme upotrebe je dva do šest sati, ovisno o temperaturi i kemijskoj postavci.
• Sažimanje
Proces kompresije osigurava najbolju moguću ventilaciju mineralne smjese za lijevanje i poboljšava svojstva tečenja viskozne mase. Relativno kretanje komponenata punila tijekom vibracija smanjuje sadržaj pora. Osobito kod prešanja dijelova velikog volumena u teškim kalupima za lijevanje bolji rezultati se postižu s tzv. kompresijskim stolovima. Proučavan je utjecaj parametara kao što su ubrzanje, amplituda, frekvencija i trajanje na proces kompresije, a time i konačna svojstva mineralnog odljevka. U industrijskim postavkama ovi se parametri postavljaju pojedinačno za svaki odljevak ovisno o težini ispune, razini ispune i materijalu kalupa za lijevanje. Moderni kompresijski stolovi su kontinuirano podesivi do frekvencije od 70 Hz i ubrzanja od 25 m/s2 (2,5 g).
◆ 5. Stvrdnjavanje
Za stvrdnjavanje, napunjeni kalup za lijevanje montira se vodoravno u hali za montažu, jer bi ograničeni položaj kalupa za lijevanje rezultirao lijevanim proizvodom koji nije dimenzijski točan tijekom stvrdnjavanja. Budući da čelični kalupi brže odvode toplinu s vanjskih slojeva mineralnog lijeva nego iz jezgre, preporučuje se toplinska izolacija kalupa za velike komponente. Cilj je ravnomjeran razvoj temperature po cijelom presjeku lijevanog dijela; to se može kontrolirati pomoću ugrađenih senzora temperature. Na brzinu stvrdnjavanja utječu vanjska temperatura i reaktivnost učvršćivača. Nakon 12 do 14 sati kaljenja u kalupu, odljevak se može izvaditi. U pravilu se može izraditi jedan mineralni odljevak po kalupu po radnom danu.
◆ 6. Vađenje iz kalupa
Prilikom demontaže kalupa za lijevanje, vijci za pričvršćivanje umetaka se uklanjaju i kalupljeni dijelovi se istiskuju s lijevanog obrasca obrnutim redoslijedom od montaže. Lijevani proizvod se zatim podiže s dna kalupa i svi labavi dijelovi se uklanjaju s kalupa.
◆ 7. Čišćenje
Zahvaljujući hladnom lijevanju u preciznim oblicima i visokoučinkovitim gelcoat sustavima, čišćenje izrađenih mineralnih odljevaka općenito zahtijeva manje vremena u usporedbi s onima od sivog lijeva. Površine već imaju dobru optičku kvalitetu i često ispunjavaju potrebne zahtjeve nakon što se sredstvo za odvajanje ispere. Komponente koje na strojevima preuzimaju funkcije dizajna i obloge moraju se očistiti na odgovarajućim površinama. Na spojnim površinama segmenata kalupa na lijevanom proizvodu nastaju neravnine koje se bruše ručnim brusilicama. Ostali površinski nedostaci kao što su strugotine, otisci i površinske šupljine također se uklanjaju tijekom čišćenja. Površina gelcoata prije lakiranja se brusi. Nadalje, postupkom čišćenja pripremaju se površine koje će se oblikovati ili lijepiti. Kao što je već spomenuto, ove površine nisu obložene gelcoatom. Površina mineralnog odljevka ohrapavi se ručnim brusevima. Nakon oblikovanja ili lijepljenja, izbočine se bruše.
◆ 8. Rafiniranje od lijevanje površinski
Područje lijevanja je otvoreno, neformalno specifično i stoga malo neravnomjerno. Međutim, u pravilu to nije problematično, jer se obično radi o donjoj strani okvira. U slučaju većih zahtjeva, površina se može optički oplemeniti nanošenjem lijevanog premaza.
◆ 9. Slika
Mineralni odljevci mogu se bojati u gotovo bilo koju boju, s tim da se boja nanosi prskanjem ili valjcima. Budući da su mnogi dijelovi odljevka već integrirani u sirovinu, potrebno je paziti na zaštitu unutarnjih navoja. Sredstva za odvajanje i čišćenje, gelcoati i boje moraju biti međusobno precizno kemijski usklađeni.