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革命性的——聚合物混凝土——用于机器框架的减振材料

聚合物混凝土也可作为成品提供,如 UHPC——超高性能混凝土具有有趣的特性,有利于机器框架(如 diy cnc 机器)的减振。但是,在您决定在下一个项目中实施之前,您应该了解使用聚合物混凝土的一些缺点。

什么是聚合物混凝土?

聚合物混凝土是用聚合物粘结剂或液态树脂完全替代常规水泥混凝土的水泥粘结剂制成的复合材料,是一种混凝土-聚合物复合材料。更换这些粘合剂可以带来新的和有趣的特性,这些特性优于普通的水泥基混凝土。

它是如何制作的?

聚合物混凝土 (PC) 由与随后在适当位置聚合的单体或树脂混合的骨料组成。用于混合和放置的技术类似于用于波特兰水泥混凝土的技术。固化后,生产出高强度(大于 10,000 psi)的耐用材料。

有多种商业产品以预混合形式提供。每个都有自己的专长,例如成型机组件的良好基础 - 纳米杜尔 或用于填充机床床身的空心区域以提供更好的减振性能 – 杜菲尔 .

增加机架的减振性能

聚合物混凝土——尤其是 UHPC 混合物是越来越受欢迎的 DIY 和专业 CNC 机器材料。它允许您升级基于钢管或铝管的机架并为其添加有益的阻尼特性。

您可以期待多少改进?

下图显示了材料的 los 系数(阻尼性能)与杨氏模量(刚度)的关系。

损耗系数模量
钢的损耗系数约为0.01%;环氧花岗岩 0.05%,混凝土 0.2% 填土 UHPC ~0.4%

例如,环氧树脂花岗岩在阻尼方面比空钢管好大约 3-5 倍。但还有其他聚合物混凝土的改进超过了 50 倍。资源: 杜菲尔-弗劳恩霍夫-IWU .

durfill 聚合物混凝土 uhpc 机器框架减振
摘录 Iwu Fraunhofer 各种材料三明治的减振
材料阻尼[%]
钢管0,070
填充轻质混凝土的钢管0,220
钢管填充细混凝土0,180
填充有Durfill的钢管0,380
填充聚合物混凝土的钢管
超高性能计算
0,130
填充环氧树脂花岗岩的钢管0,050
减振百分比聚合物混凝土 UHPC

从上表和图片中可以看出,性能范围很大,具体取决于机架结构中使用的填充物。

我的个人实验

我想为我即将到来的 cnc 构建提供最佳性能,所以我决定用 Durfill 填充我的铝挤压件。

即将到来......专业的DIY数控机床

包含混凝土

Durfill 铝挤压 8020 80/20

我用花园沙子填充铝型材的底部。通过一些轻微的压缩,它制成了一个很好且易于拆卸的垫片。之后只需用水喷洒即可将其去除。

填充铝挤压

Durfill 易于混合。只需将 2.3 升水添加到 25 公斤预混合的 UHPC 中 - 将其混合并倒入铝挤压件中。它是自压实的,会自行去除气泡。因此它非常易于使用。

铝挤压填充物 8020 80/20 120x120 80x80
用 Durfull 填充铝挤压件。 120x120mm 挤压(左),80x80mm 挤压(右)

完成的产品

填充铝挤压
120x120mm 铝挤压干燥 Durfill

结论

聚合物混凝土是用于 diy 和专业 CNC 机器的绝佳材料和填料。尽管有点贵,但它易于使用并且对机器框架和其他应用具有非常有益的特性。

当敲击空的铝挤压件和填充了 uhpc 产品(如 durfill)的挤压件时,它的实际用途会立即引起注意。它不会像空的挤压件或管子那样响。当你敲它时,它听起来就像是在敲一大块花岗岩或混凝土墙。

常见问题 - 常见问题

用 UHPC/Durfill 填充铝型材会使其更硬吗?

是的,用 UHPC 填充铝挤压件——Durfill 或任何其他聚合物混凝土使其更硬。计算看到多少 杜菲尔 以数据表为例。

由反应树脂粘合的矿物铸件或聚合物混凝土制成的填充物和铸件有什么区别?

对于这两种材料,粗骨料和细砂都用粘合剂粘合。 
在聚合物混凝土或矿物铸件的情况下,通常使用环氧树脂。 
它是一种优良的粘合剂,但不易加工和清洁。 
对于 durfill,粘合剂是水泥浆。 
由于混凝土技术的进一步发展,水泥结合矿物铸件具有足够的强度和刚度,可应用于机械工程。

你绝对需要复合锚吗?

如果您希望钢和灌浆一起工作,由于技术上会发生收缩,您需要一种用于所有水泥结合灌浆的膨胀剂。 
此外,复合锚或剪切凸轮对于吸收剪切力和防止浇注料向钢表面滑动是必不可少的。 
回填时钢材表面可能会生锈和潮湿。 
在使用环氧树脂进行矿物铸造的情况下,依赖于聚合物对钢的粘合作用。 
但是,这仅适用于事先对钢材表面进行喷砂、脱脂和干燥的情况。对于我的铝型材,我没有使用任何锚。

您需要什么加工温度?

例如,夏天越暖和,加工时间越短,水泥结合矿物铸件的硬化越快。 
在低于 5°C 的温度下,硬化非常缓慢,以至于组件可能需要几天时间才能运输。 
如果发生霜冻,尚未硬化的 UHPC 会冻结,结构会被破坏。 
在寒冷和非常炎热的温度下,建议在大厅内进行回填。

durfill背后的秘密是什么?

由于采用了合适的混凝土技术措施,与五金店的标准混凝土相比,填土的强度和流动性明显更高。 
这是通过使用粉末状高效减水剂降低 w/c 值并将粘合剂的粒度分级至微米范围来实现的。 
成分与商品混凝土相同,因此可以像这样处理填充物。 
我们很乐意告诉您废品钥匙号码。

我可以自己处理材料吗?

是的,即用型干混填充物的开发目的是让每个人都易于使用。

Nanodur 混凝土有什么区别?

作为即用型干混凝土,所有骨料在混合前必须用堆料烘干。 
膨胀剂和粉状减水剂也使产品价格更高,性能降低。 
简而言之:与 Nanodur 混凝土相比,durfill 的价格是其两倍,并且性能显着降低。 
为此,无需对搅拌站进行初始投资。

哪里可以买到少量的 Durfill 或 Nanodur?

默特尔商店 在德国以 25 公斤袋装少量(低于一吨)出售。

杜菲尔
聚合物混凝土超高性能混凝土机架

Durfill - 聚合物混凝土,用于改善机器框架的减振性能。

产品品牌: 杜克雷特

产品货币: 欧元

产品价格: 25

价格有效期至: 2029-04-29

产品库存: 有存货

编辑评价:
4.8

优点

  • 易于使用 - 预先混合 - 只需加水

缺点

  • 少量购买时,价格相对昂贵。
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斯皮克
斯皮克

嗨,我的名字是尖峰,我是这篇文章的作者。
在过去的几年里,我一直活跃在各种 cnc 社区。

在这个网站上,我分享与 diy cnc 和 cnc 路由器主题相关的提示和技巧、评论和有趣的资源。

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2 评论

  1. Hello
    unfortunately it is not recommended to have direct contact between the aluminum and concrete while it is curing, since during the curing process the materials react with another. That is to some degree prohibited by the anodized layer. Also the durfill data sheet also states this explicitly. I would rather recommend using polymer concrete. That also has the benefit that you dont need anchors.

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