Revolutionerende – Polymerbeton – Vibrationsdæmpende materiale til maskinrammer

Polymerbeton fås også som et færdigt produkt såsom UHPC – ultra højtydende beton har interessante egenskaber, som er gavnlige til vibrationsdæmpning i maskinrammer som f.eks. en gør-det-selv cnc-maskine. Der er dog nogle ulemper ved at bruge polymerbeton, som du bør være opmærksom på, før du beslutter dig for at implementere det i dit næste projekt.

Hvad er polymerbeton?

Polymerbeton er kompositmaterialet fremstillet ved fuldstændig at erstatte cementbindemidlerne i konventionel cementbeton med polymerbindemidler eller flydende harpikser, og er en slags beton-polymer-komposit. Udskiftning af disse bindemidler giver nye og interessante egenskaber, som udmærker sig over almindelig cementbaseret beton.

Hvordan er det lavet?

Polymerbeton (PC) består af et tilslag blandet med en monomer eller harpiks, der efterfølgende polymeriseres på plads. De anvendte teknikker til blanding og placering ligner dem, der bruges til portlandcementbeton. Efter hærdning produceres et holdbart materiale med høj styrke (større end 10.000 psi).

Der er forskellige kommercielle produkter tilgængelige i færdigblandet form. Hver har deres egen specialitet såsom et godt grundlag for støbemaskinekomponenter – Nanodur eller til udfyldning af hule områder i maskinbede for at give bedre vibrationsdæmpende egenskaber – Durfill .

Forøgelse af vibrationsdæmpende egenskaber af maskinrammer

Polymerbeton – især UHPC-blandinger er et stadig mere populært materiale til gør-det-selv og professionelle CNC-maskiner. Det giver dig mulighed for at opgradere et stålrør eller aluminiumrør baseret maskinramme og tilføje gavnlige dæmpende egenskaber til det.

Hvor meget forbedring kan du forvente?

Nedenfor er en illustration, der viser materialetabskoefficient (dæmpningsydelse) vs. unges modul (stivhed).

Epoxygranit er for eksempel cirka 3-5 gange bedre til at dæmpe i forhold til et tomt stålrør. Men der er andre polymerbetoner, der overstiger forbedringen med 50 gange. kilde: Durfill – Fraunhofer -IWU .

Materiale	Dæmpning[%]
Stålrør	0,070
Stålrør fyldt med letbeton	0,220
Stålrør fyldt med finbeton	0,180
Stålrør fyldt med Durfill	0,380
Stålrør fyldt med polymerbeton UHPC	0,130
Stålrør fyldt med epoxygranit	0,050

Som det kan ses i tabellen og billedet ovenfor, er der en lang række ydelser, afhængigt af hvilken fyldning der anvendes i maskinrammekonstruktionen.

Mine personlige eksperimenter

Jeg ville have den bedste ydeevne til min kommende cnc-bygning, så jeg besluttede at fylde min aluminiumsekstrudering med Durfill.

Kommer ... Professionel DIY CNC-maskine

Indeholder betonen

Jeg fyldte bunden af min aluminiumsekstrudering med havesand. Med lidt let komprimering blev det en god og let aftagelig afstandsholder. Som bagefter bare kunne fjernes ved at sprøjte den med vand.

Fyldning af aluminiumsekstruderingen

Durfill er let at blande. Tilsæt blot 2,3 liter vand til 25 kg færdigblandet UHPC – bland det og hæld det i aluminiumsekstruderingen. Den er selvkomprimerende, fjerner boblerne af sig selv. Derfor er den meget nem at bruge.

Færdigt produkt

Konklusion

Polymerbeton er et fantastisk materiale og fyldstof til gør-det-selv og professionelle CNC-maskiner. Selvom det er lidt dyrt, er det let at bruge og har meget gavnlige egenskaber til maskinrammer og andre applikationer.

Dens praktiske brug er umiddelbart mærkbar, når man banker på en tom aluminiumsekstrudering og en, der er blevet fyldt med et uhpc-produkt såsom durfill. Den ringer ikke, som en tom ekstrudering eller et tomt rør ville gøre. Når du banker på det, lyder det som et dødt bank, såsom på et stort stykke granit eller betonvæg.

Ofte stillede spørgsmål – FAQ

Gør fyldning af aluminiumsekstrudering med UHPC / Durfill den stivere?

Ja fyldning af aluminiumsekstrudering med UHPC – Durfill eller enhver anden polymerbeton gør den stivere. For at beregne hvor meget se Durfill Datablad for et eksempel.

Hvad er forskellen mellem durfill og støbegods lavet af reaktionsharpiksbundet mineralstøbt eller polymerbeton?

Med begge materialer bindes det grove tilslag og det fine sand med et bindemiddel. 
Ved polymerbeton eller mineralstøbning anvendes sædvanligvis epoxyharpiks til dette. 
Det er en fremragende klæber, men den er ikke nem at behandle og rengøre. 
Med durfill er bindemidlet cementpasta. 
På grund af den videre udvikling af betonteknologien har den cementbundne mineralstøbning tilstrækkelig styrke og stivhed til anvendelser inden for maskinteknik.

Har du absolut brug for kompositankre?

Hvis du vil have stål og fugemasse til at arbejde sammen, skal du bruge et kvældemiddel til al cementbundet fugning på grund af det svind, der sker teknologisk. 
Endvidere er sammensatte ankre eller forskydningsknaster væsentlige for at optage forskydningskræfterne og forhindre, at støbemassen glider mod ståloverfladen. 
Ståloverfladen kan være rusten og våd på tidspunktet for tilbagefyldning. 
Ved mineralstøbning med epoxyharpiks er man afhængig af polymerens klæbende effekt på stålet. 
Dette gælder dog kun, hvis ståloverfladen på forhånd er sandblæst, affedtet og tørret. Med mine aluminiumsprofiler brugte jeg ingen ankre.

Hvilken behandlingstemperatur har du brug for?

Jo varmere det for eksempel er om sommeren, jo kortere er bearbejdningstiden og jo hurtigere hærder det cementbundne mineralstøbt. 
Ved temperaturer under 5°C er hærdningen så langsom, at det kan tage flere dage, før komponenten kan transporteres. 
I tilfælde af frost fryser den endnu ikke hærdede UHPC, og strukturen ødelægges. 
Ved kolde og meget varme temperaturer er det tilrådeligt at udføre opfyldningen i en hal.

Hvad er hemmeligheden bag durfill?

På grund af passende betonteknologiske foranstaltninger er durfill væsentligt stærkere og mere flydende end standardbetonen fra byggemarkederne. 
Dette opnås ved at sænke w/c-værdien med pulveriserede superplastificeringsmidler og graduere bindemidlets kornstørrelse ned til mikrometerområdet. 
Ingredienserne er identiske med kommerciel beton, og durfill kan derfor bortskaffes på denne måde. 
Vi fortæller dig gerne affaldsnøglenummeret.

Kan jeg selv bearbejde materialet?

Ja, den brugsklare tørblanding durfill er udviklet med det formål at være nem at bruge for alle.

Hvad er forskellen på Nanodur beton?

Som brugsklar tørbeton skal alle tilslag ovntørres med durfill før blanding. 
Kvældningsmidlet og det pulveriserede superplastificeringsmiddel gør også produktet dyrere og reducerer dets ydeevne. 
Kort sagt: durfill er dobbelt så dyrt og har en markant lavere ydeevne sammenlignet med Nanodur beton. 
Der kræves ingen initial investering i et blandeanlæg til dette.

Hvor kan du købe Durfill eller Nanodur i lave mængder?

Moertelshop i tyskland sælges det i små mængder (under et ton) i 25 kg poser.