Революционный – полимербетон – вибропоглощающий материал для рам машин

Полимерный бетон также доступен в виде готового продукта, такого как UHPC — сверхвысококачественный бетон обладает интересными свойствами, которые полезны для гашения вибрации в рамах машин, таких как самодельные станки с ЧПУ. Однако у использования полимербетона есть некоторые недостатки, о которых вам следует знать, прежде чем вы решите реализовать его в своем следующем проекте.

Что такое полимербетон?

Полимербетон представляет собой композиционный материал, изготовленный путем полной замены цементных вяжущих обычного цементного бетона полимерными вяжущими или жидкими смолами, и представляет собой разновидность бетонно-полимерного композита. Замена этих вяжущих обеспечивает новые и интересные свойства, которые превосходят обычный бетон на основе цемента.

Как это делается?

Полимербетон (ПК) состоит из заполнителя, смешанного с мономером или смолой, который впоследствии полимеризуется на месте. Методы, используемые для смешивания и укладки, аналогичны тем, которые используются для бетона на портландцементе. После отверждения получается высокопрочный (более 10 000 фунтов на квадратный дюйм) прочный материал.

Существуют различные коммерческие продукты, доступные в предварительно смешанной форме. Каждый из них имеет свою специализацию, например, хорошую основу для литья компонентов машины - Нанодур или для заполнения пустот в станинах станков для улучшения демпфирующих свойств – Дерфилл .

Повышение виброгасящих свойств рам машин

Полимерные бетоны, особенно смеси UHPC, становятся все более популярным материалом для самодельных и профессиональных станков с ЧПУ. Он позволяет модернизировать раму машины на основе стальной или алюминиевой трубы и добавить к ней полезные демпфирующие свойства.

Какого улучшения вы можете ожидать?

Ниже приведена иллюстрация, показывающая коэффициент потерь материалов (демпфирующие характеристики) в зависимости от модуля Юнга (жесткости).

Эпоксидный гранит, например, демпфирует примерно в 3-5 раз лучше, чем пустая стальная труба. Но есть и другие полимербетоны, превосходящие улучшение в 50 раз. источник: Дурфилл – Фраунгофер-IWU .

Материал	Демпфирование[%]
Стальная труба	0,070
Стальная труба, заполненная легким бетоном	0,220
Стальная труба, заполненная мелкозернистым бетоном	0,180
Стальная трубка, заполненная Durfill	0,380
Стальная труба, заполненная полимербетоном UHPC	0,130
Стальная труба, заполненная гранитом из эпоксидной смолы	0,050

Как видно из таблицы и изображения выше, существует большой диапазон производительности в зависимости от того, какое наполнение используется в конструкции рамы машины.

Мои личные эксперименты

Я хотел получить наилучшую производительность для моей будущей сборки с ЧПУ, поэтому я решил заполнить свой алюминиевый профиль Durfill.

Идущий ... Профессиональный DIY станок с ЧПУ

Содержащий бетон

Я заполнил дно своего алюминиевого профиля садовым песком. При небольшом сжатии из него получилась хорошая и легко снимаемая прокладка. Который впоследствии можно было просто удалить, обрызгав его водой.

Заполнение алюминиевого профиля

Durfill легко смешивается. Просто добавьте 2,3 литра воды к 25 кг предварительно смешанного UHPC – перемешайте и залейте в алюминиевый профиль. Он самоуплотняющийся, самостоятельно удаляет пузырьки. Поэтому его очень легко использовать.

Готовый продукт

Вывод

Полимербетон — отличный материал и наполнитель для самодельных и профессиональных станков с ЧПУ. Хотя он немного дороже, он прост в использовании и обладает очень полезными свойствами для корпусов машин и других приложений.

Его практическое использование сразу становится заметным, если постучать по пустому алюминиевому профилю и по тому, который был заполнен продуктом uhpc, таким как durfill. Он не звенит, как это было бы с пустым профилем или трубкой. Когда вы стучите по нему, это звучит как глухой стук, например, по большому куску гранита или бетонной стене.

Часто задаваемые вопросы – FAQ

Делает ли заполнение алюминиевого профиля UHPC/Durfill более жестким?

Да, заполнение алюминиевого профиля UHPC — Durfill или любой другой полимербетон делает его более жестким. Чтобы рассчитать, сколько см. Дерфилл Даташит для примера.

В чем разница между наполнителем и отливками из минерального литья на реакционной смоле или полимербетона?

В обоих материалах крупный заполнитель и мелкий песок связаны связующим веществом. 
В случае полимербетона или минерального литья для этого обычно используют эпоксидную смолу. 
Это отличный клей, но его нелегко обрабатывать и чистить. 
Связующим веществом дурфилла является цементная паста. 
Благодаря дальнейшему развитию технологии бетона минеральное литье на цементной основе имеет достаточную прочность и жесткость для применения в машиностроении.

Вам абсолютно необходимы композитные анкеры?

Если вы хотите, чтобы сталь и цементный раствор работали вместе, вам нужен набухающий агент для всех цементных растворов из-за технологической усадки. 
Кроме того, составные анкеры или срезные кулачки необходимы для поглощения сдвигающих усилий и предотвращения скольжения литейной массы к стальной поверхности. 
Стальная поверхность может быть ржавой и влажной во время обратной засыпки. 
В случае минерального литья с эпоксидной смолой полагаются на адгезионное действие полимера на сталь. 
Однако это применимо только в том случае, если стальная поверхность была предварительно очищена, обезжирена и высушена. С моими алюминиевыми профилями я не использовал никаких анкеров.

Какая температура обработки вам нужна?

Например, чем теплее летом, тем короче время обработки и тем быстрее затвердевает минеральная отливка на цементной основе. 
При температуре ниже 5°C затвердевание происходит настолько медленно, что может пройти несколько дней, прежде чем компонент можно будет транспортировать. 
При наступлении морозов еще не затвердевший СВПК промерзает и конструкция разрушается. 
В холодную и очень жаркую погоду засыпку целесообразно проводить в зале.

В чем секрет дурфилла?

Благодаря соответствующим мерам по технологии бетона, durfill значительно прочнее и более текучий, чем стандартный бетон из строительного магазина. 
Это достигается за счет снижения соотношения В/Ц с помощью порошкообразных суперпластификаторов и уменьшения размера зерен связующего до микрометрового диапазона. 
Ингредиенты идентичны коммерческому бетону, поэтому дурфилл можно утилизировать таким образом. 
Мы будем рады сообщить вам номер ключа отходов.

Могу ли я сам обработать материал?

Да, готовая к использованию сухая смесь durfill была разработана с целью сделать ее доступной для всех.

Чем отличается бетон Nanodur?

Как и готовый к использованию сухой бетон, все заполнители должны быть высушены в печи с дурфиллом перед смешиванием. 
Набухающий агент и порошкообразный суперпластификатор также удорожают продукт и снижают его эксплуатационные характеристики. 
Вкратце: durfill в два раза дороже и имеет значительно более низкие характеристики по сравнению с бетоном Nanodur. 
Для этого не требуются первоначальные инвестиции в смесительную установку.

Где можно купить Durfill или Nanodur в небольших количествах?

Мёртельшоп в Германии продается небольшими партиями (до одной тонны) в мешках по 25 кг.