Revolucionario: hormigón polímero: material amortiguador de vibraciones para estructuras de máquinas

El hormigón polimérico también está disponible como un producto completo, como UHPC: el hormigón de ultra alto rendimiento tiene propiedades interesantes que son beneficiosas para amortiguar las vibraciones en los marcos de las máquinas, como para una máquina cnc de bricolaje. Sin embargo, existen algunos inconvenientes en el uso de hormigón polimérico que debe tener en cuenta antes de decidir implementarlo en su próximo proyecto.

¿Qué es el hormigón polímero?

El hormigón polimérico es el material compuesto que se fabrica reemplazando completamente los aglutinantes de cemento del hormigón de cemento convencional con aglutinantes poliméricos o resinas líquidas, y es un tipo de compuesto de hormigón y polímero. Reemplazar estos aglutinantes permite propiedades nuevas e interesantes que sobresalen por encima del hormigón normal a base de cemento.

¿Cómo se hace?

El hormigón polimérico (PC) consiste en un agregado mezclado con un monómero o resina que posteriormente se polimeriza en el lugar. Las técnicas utilizadas para mezclar y colocar son similares a las que se utilizan para el hormigón de cemento portland. Después del curado, se produce un material duradero de alta resistencia (superior a 10,000 psi).

Hay varios productos comerciales disponibles en forma premezclada. Cada uno tiene su propia especialidad, como una buena base para los componentes de la máquina de moldeo: Nanodur o para rellenar áreas huecas en bancadas de máquinas para proporcionar mejores propiedades de amortiguación de vibraciones – Durfill .

Aumento de las propiedades de amortiguación de vibraciones de los bastidores de las máquinas

Los hormigones poliméricos, especialmente las mezclas UHPC, son un material cada vez más popular para el bricolaje y las máquinas CNC profesionales. Le permite actualizar un marco de máquina basado en tubo de acero o tubo de aluminio y agregarle propiedades de amortiguación beneficiosas.

¿Cuánta mejora puede esperar?

A continuación se muestra una ilustración que muestra el coeficiente de materiales (rendimiento de amortiguación) frente al módulo de Young (rigidez).

El granito epoxi, por ejemplo, es aproximadamente de 3 a 5 veces mejor en amortiguación que un tubo de acero vacío. Pero existen otros hormigones poliméricos que superan en 50 veces la mejora. fuente: Durfill – Fraunhofer-IWU .

Material	Amortiguación[%]
Tubo de acero	0,070
Tubo de acero relleno de hormigón ligero	0,220
Tubo de acero relleno de hormigón fino	0,180
Tubo de acero relleno con Durfill	0,380
Tubo de acero relleno de hormigón polímero UHPC	0,130
Tubo de acero relleno de granito Epoxi	0,050

Como se puede ver en la tabla y en la imagen de arriba, existe un amplio rango de rendimiento según el relleno que se utilice en la construcción del bastidor de la máquina.

Mis experimentos personales

Quería obtener el mejor rendimiento para mi construcción CNC emergente, así que decidí rellenar mi extrusión de aluminio con Durfill.

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que contiene el concreto

Llené el fondo de mi extrusión de aluminio con arena de jardín. Con un poco de compresión ligera hizo un buen espaciador y fácilmente removible. Que luego podría eliminarse simplemente rociándolo con agua.

Relleno de la extrusión de aluminio.

Durfill es fácil de mezclar. Simplemente agregue 2,3 litros de agua a 25 kg de UHPC premezclado, mézclelo y viértalo en la extrusión de aluminio. Es autocompactante, elimina las burbujas por sí mismo. Por lo tanto, es muy fácil de usar.

Producto terminado

Conclusión

El hormigón polimérico es un material y un relleno fantásticos para máquinas CNC profesionales y de bricolaje. Aunque es un poco caro, es fácil de usar y tiene propiedades muy beneficiosas para estructuras de máquinas y otras aplicaciones.

Su uso práctico se nota inmediatamente al golpear una extrusión de aluminio vacía y una que se ha llenado con un producto uhpc como durfill. No suena lo que haría una extrusión o un tubo vacío. Cuando lo tocas, suena como un golpe muerto como en una gran pieza de granito o en una pared de concreto.

Preguntas frecuentes – Preguntas frecuentes

¿Rellenar la extrusión de aluminio con UHPC/Durfill la vuelve más rígida?

Sí, rellenar la extrusión de aluminio con UHPC: Durfill o cualquier otro hormigón polimérico lo hace más rígido. Para calcular cuánto ver Durfill Hoja de datos para un ejemplo.

¿Cuál es la diferencia entre durfill y las coladas hechas de colada mineral aglomerada con resina de reacción o de hormigón polimérico?

Con ambos materiales, el árido grueso y la arena fina se unen con un aglutinante. 
En el caso de hormigones poliméricos o colados minerales, normalmente se utiliza resina epoxi para ello. 
Es un excelente adhesivo, pero no es fácil de procesar y limpiar. 
Con durfill, el aglutinante es pasta de cemento. 
Debido al mayor desarrollo de la tecnología del hormigón, la fundición mineral ligada con cemento tiene suficiente resistencia y rigidez para aplicaciones en ingeniería mecánica.

¿Necesita absolutamente anclajes compuestos?

Si desea que el acero y la lechada trabajen juntos, necesita un agente de expansión para todas las lechadas ligadas con cemento debido a la contracción que ocurre tecnológicamente. 
Además, los anclajes compuestos o las levas de corte son esenciales para absorber las fuerzas de corte y evitar que el compuesto de fundición se deslice hacia la superficie de acero. 
La superficie de acero puede estar oxidada y mojada en el momento del relleno. 
En el caso de la fundición mineral con resina epoxi, se confía en el efecto adhesivo del polímero sobre el acero. 
Sin embargo, esto solo se aplica si la superficie de acero se ha chorreado, desengrasado y secado previamente. Con mis extrusiones de aluminio no utilicé anclajes.

¿Qué temperatura de procesamiento necesita?

Cuanto más cálido sea el verano, por ejemplo, menor será el tiempo de procesamiento y más rápido el endurecimiento del colado mineral aglutinado con cemento. 
A temperaturas inferiores a 5°C, el endurecimiento es tan lento que pueden pasar varios días antes de que el componente pueda ser transportado. 
En caso de heladas, el UHPC que aún no ha endurecido se congela y la estructura se destruye. 
En temperaturas frías y muy calientes, es recomendable realizar el relleno en una nave.

¿Cuál es el secreto detrás de durfill?

Debido a las medidas adecuadas de tecnología de hormigón, durfill es significativamente más fuerte y más fluido que el hormigón estándar de la ferretería. 
Esto se logra reduciendo el valor a/c con superplastificantes en polvo y clasificando el tamaño de grano del aglutinante hasta el rango de micrómetros. 
Los ingredientes son idénticos a los del hormigón comercial y, por lo tanto, el durfill se puede desechar así. 
Estaremos encantados de indicarle el número de clave de desecho.

¿Puedo procesar el material yo mismo?

Sí, la mezcla seca lista para usar durfill se desarrolló con el objetivo de que sea fácil de usar para todos.

¿Cuál es la diferencia con el hormigón Nanodur?

Como concreto seco listo para usar, todos los agregados deben secarse al horno con durfill antes de mezclar. 
El agente de hinchamiento y el superplastificante en polvo también encarecen el producto y reducen su rendimiento. 
En resumen: durfill es el doble de caro y tiene un rendimiento significativamente menor en comparación con el hormigón Nanodur. 
No se requiere inversión inicial en una planta mezcladora para esto.

¿Dónde se puede comprar Durfill o Nanodur en pequeñas cantidades?

Moertelshop en alemania lo vende en pequeñas cantidades (menos de una tonelada) en sacos de 25 kg.