Rivoluzionario – Calcestruzzo polimerico – Materiale antivibrante per telai di macchine

Il calcestruzzo polimerico è disponibile anche come prodotto completo come l'UHPC: il calcestruzzo ad altissime prestazioni ha proprietà interessanti che sono vantaggiose per lo smorzamento delle vibrazioni nei telai delle macchine come per una macchina cnc fai da te. Tuttavia, ci sono alcuni svantaggi nell'utilizzo del calcestruzzo polimerico di cui dovresti essere a conoscenza prima di decidere di implementarlo nel tuo prossimo progetto.

Cos'è il cemento polimerico?

Il calcestruzzo polimerico è il materiale composito realizzato sostituendo completamente i leganti cementizi del calcestruzzo cementizio convenzionale con leganti polimerici o resine liquide ed è una sorta di composito cemento-polimero. La sostituzione di questi leganti consente nuove e interessanti proprietà che eccellono rispetto al normale calcestruzzo a base di cemento.

Come è fatto?

Il calcestruzzo polimerico (PC) è costituito da un aggregato miscelato con un monomero o una resina che viene successivamente polimerizzato in loco. Le tecniche utilizzate per la miscelazione e il posizionamento sono simili a quelle utilizzate per il cemento Portland. Dopo l'indurimento, viene prodotto un materiale durevole ad alta resistenza (superiore a 10.000 psi).

Ci sono vari prodotti commerciali disponibili in forma premiscelata. Ognuno con la propria specialità, come una buona base per i componenti di macchine di stampaggio – Nanodur o per riempire aree cave nei basamenti della macchina per fornire migliori proprietà di smorzamento delle vibrazioni – Durfill .

Aumento delle proprietà di smorzamento delle vibrazioni dei telai delle macchine

Calcestruzzi polimerici, in particolare le miscele UHPC sono un materiale sempre più popolare per macchine CNC fai-da-te e professionali. Ti consente di aggiornare un telaio della macchina in tubo d'acciaio o tubo di alluminio e aggiungere proprietà di smorzamento benefiche ad esso.

Quanto miglioramento puoi aspettarti?

Di seguito è riportata un'illustrazione che mostra il coefficiente di perdita dei materiali (prestazioni di smorzamento) rispetto al modulo di Young (rigidità).

Il granito epossidico, ad esempio, è circa 3-5 volte migliore in termini di smorzamento rispetto a un tubo di acciaio vuoto. Ma ci sono altri calcestruzzi polimerici che superano il miglioramento di 50 volte. fonte: Durfill – Fraunhofer -IWU .

Materiale	Smorzamento[%]
Tubo di acciaio	0,070
Tubo d'acciaio riempito di cemento leggero	0,220
Tubo d'acciaio riempito di calcestruzzo fine	0,180
Tubo d'acciaio riempito di Durfill	0,380
Tubo d'acciaio riempito di cemento polimerico UHPC	0,130
Tubo in acciaio riempito di granito epossidico	0,050

Come si può vedere nella tabella e nell'immagine sopra, c'è una vasta gamma di prestazioni a seconda del riempimento utilizzato nella costruzione del telaio della macchina.

I miei esperimenti personali

Volevo le migliori prestazioni per la mia futura build cnc, quindi ho deciso di riempire il mio estruso di alluminio con Durfill.

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Contenere il cemento

Ho riempito il fondo del mio estruso di alluminio con sabbia da giardino. Con una leggera compressione è diventato un distanziatore buono e facilmente rimovibile. Che in seguito potrebbe essere rimosso semplicemente spruzzandolo con acqua.

Riempimento dell'estrusione di alluminio

Durfill è facile da miscelare. Basta aggiungere 2,3 litri di acqua a 25 kg di UHPC premiscelato – mescolarlo e versarlo nell'estrusione di alluminio. È autocompattante, rimuove le bolle da solo. Pertanto è molto facile da usare.

Prodotto finito

Conclusione

Il cemento polimerico è un materiale eccezionale e riempitivo per macchine CNC fai da te e professionali. Anche se un po' costoso, è facile da usare e ha proprietà molto vantaggiose per i telai delle macchine e altre applicazioni.

Il suo utilizzo pratico è immediatamente evidente quando si batte su un estruso di alluminio vuoto e uno che è stato riempito con un prodotto uhpc come durfill. Non suona come farebbe un'estrusione o un tubo vuoto. Quando ci si bussa suona come un colpo morto come su un grosso pezzo di granito o muro di cemento.

Domande frequenti – FAQ

Il riempimento dell'estrusione di alluminio con UHPC / Durfill lo rende più rigido?

Sì, il riempimento dell'estrusione di alluminio con UHPC – Durfill o qualsiasi altro calcestruzzo polimerico lo rende più rigido. Per calcolare quanto vedere Durfill Scheda tecnica per un esempio.

Qual è la differenza tra durfill e getti realizzati con colate minerali legate con resina di reazione o calcestruzzo polimerico?

Con entrambi i materiali, l'aggregato grosso e la sabbia fine sono legati con un legante. 
Nel caso del calcestruzzo polimerico o della colata minerale, per questo viene solitamente utilizzata la resina epossidica. 
È un ottimo adesivo, ma non è facile da lavorare e da pulire. 
Con durfill, il legante è pasta di cemento. 
Grazie all'ulteriore sviluppo della tecnologia del calcestruzzo, il getto minerale legato al cemento ha una resistenza e una rigidità sufficienti per le applicazioni nell'ingegneria meccanica.

Hai assolutamente bisogno di ancoraggi compositi?

Se si desidera che acciaio e malta lavorino insieme, è necessario un agente rigonfiante per tutte le fughe cementate a causa del ritiro che si verifica tecnologicamente. 
Inoltre, gli ancoraggi compositi o le camme di taglio sono essenziali per assorbire le forze di taglio e per evitare che il composto di colata scivoli verso la superficie dell'acciaio. 
La superficie in acciaio può essere arrugginita e bagnata al momento del riempimento. 
Nel caso della colata minerale con resina epossidica si fa affidamento sull'effetto adesivo del polimero sull'acciaio. 
Tuttavia, questo vale solo se la superficie dell'acciaio è stata preventivamente sabbiata, sgrassata e asciugata. Con i miei estrusi di alluminio non ho utilizzato ancoraggi.

Di quale temperatura di lavorazione hai bisogno?

Più caldo è in estate, ad esempio, più breve è il tempo di lavorazione e più rapido è l'indurimento del getto minerale legato al cemento. 
A temperature inferiori a 5°C, l'indurimento è così lento che possono essere necessari diversi giorni prima che il componente possa essere trasportato. 
In caso di gelo l'UHPC non ancora indurito si congela e la struttura viene distrutta. 
A temperature fredde e molto calde, si consiglia di effettuare il riempimento in un capannone.

Qual è il segreto dietro durfill?

Grazie alle misure adeguate della tecnologia del calcestruzzo, il durfill è significativamente più resistente e più fluido del calcestruzzo standard del negozio di ferramenta. 
Ciò si ottiene abbassando il valore w/c con superfluidificanti in polvere e classificando la granulometria del legante fino all'intervallo micrometrico. 
Gli ingredienti sono identici al calcestruzzo commerciale e il durfill può quindi essere smaltito in questo modo. 
Saremo lieti di comunicarvi il numero della chiave dei rifiuti.

Posso elaborare il materiale da solo?

Sì, il durfill dry mix pronto all'uso è stato sviluppato con l'obiettivo di essere facile da usare per tutti.

Qual è la differenza rispetto al calcestruzzo Nanodur?

Come calcestruzzo secco pronto all'uso, tutti gli aggregati devono essere asciugati in forno con durfill prima della miscelazione. 
L'agente rigonfiante e il superfluidificante in polvere, inoltre, rendono il prodotto più costoso e ne riducono le prestazioni. 
In breve: durfill è due volte più costoso e ha prestazioni notevolmente inferiori rispetto al calcestruzzo Nanodur. 
Per questo non è richiesto alcun investimento iniziale in un impianto di miscelazione.

Dove si possono acquistare Durfill o Nanodur in piccole quantità?

Moertelshop in germania lo vende in piccole quantità (sotto una tonnellata) in sacchi da 25kg.