Desde la producción del molde de fundición hasta la mezcla de los ingredientes minerales para la fundición y el pintado de la pieza terminada, esta es la emocionante historia de cómo se fabrica un componente de máquina de alta tecnología hecho de fundición mineral de UNPARALLELED Machine Systems.
En comparación con las construcciones soldadas y de fundición gris, presenta propiedades de amortiguación significativamente mejores. Esto asegura que la estructura de la bancada de la máquina tenga una mayor estabilidad dinámica en máquinas de producción ultrarrápidas y de alta precisión.
Su excelente estabilidad térmica significa que se ve menos afectado por las influencias relacionadas con la temperatura a corto plazo.
Sus credenciales ecológicas son excepcionales gracias a la producción que ahorra recursos, así como a la eliminación y el reciclaje respetuosos con el medio ambiente. Estas son solo tres de las numerosas ventajas principales de la fundición mineral.
Por lo tanto, no sorprende que el material innovador se haya establecido hace mucho tiempo en la ingeniería mecánica de alta tecnología y se esté utilizando en muchas industrias en todo el mundo, desde la construcción clásica de máquinas herramienta hasta las industrias de semiconductores, láser, médica y de embalaje.
Pero, ¿cómo se crean componentes de maquinaria de alto rendimiento mezclando minerales, piedras y aglutinantes de resina epoxi?
◆ 1. Fabricar de fundición moho
En general, los moldes de fundición son fabricados por fabricantes de herramientas y moldes especializados y también aprobados por ellos. La ventaja es que los errores y las desviaciones se pueden corregir inmediatamente. Después de esto, el molde de fundición se entrega a UNPARALLELED Machine Systems, se desmonta en sus partes individuales y se coloca en soportes/dispositivos de montaje o se fija en posición vertical.
◆ 2. Limpieza y revestimiento con liberación agente
El interior del molde debe limpiarse a fondo. Para evitar que la fundición mineral se adhiera al interior del molde de fundición, toda la superficie interior del molde se recubre con un agente antiadherente especial, normalmente mediante pulverización. Los insertos de fundición, como anclajes roscados, placas base y tuberías, se fijan atornillándolos o taponándolos en el interior del molde de fundición.
◆ 3. Abrigo de gel solicitud
El gelcoat se aplica mediante brocha o rociado sin aire en un espesor de capa de 0,5 mm a 2 mm en el interior de las piezas moldeadas. Las superficies que serán moldeadas o unidas en una etapa posterior quedan fuera. El gelcoat se une a la fundición mineral para formar una capa superficial resistente. Las propiedades como la resistencia al rayado y a la temperatura se pueden adaptar a los requisitos del cliente. El gelcoat se puede producir en la mayoría de los colores RAL y sirve como imprimación para pintar. Finalmente, las piezas moldeadas se atornillan entre sí y se fijan con pasadores a la base de moldeo.
◆ 4. dispensación, mezclando, fundición, apresamiento
Los componentes del mineral fundido se dosifican, mezclan y vierten en el molde. Después de la compresión, se produce el endurecimiento en el molde de fundición.
• Dosificación: para lograr propiedades de material reproducibles, los componentes individuales del aglutinante (resina, endurecedor y aditivos) y las fracciones de grano de la mezcla de relleno deben dosificarse con precisión. Esto se hace volumétricamente a través de tornillos dosificadores/bombas dosificadoras.
• Mezclado: El proceso de mezclado consta de dos pasos. Primero, las fracciones de grano se mezclan con la curva de clasificación. La resina epoxi con el endurecedor y los aditivos aglutinantes se mezclan por separado. Para aglutinar el material de fundición mineral, los rellenos deben estar completamente humedecidos con el aglutinante; esto se hace en el segundo paso después de que se hayan juntado los dos componentes de fundición mineral. El resultado es una masa viscosa, pero vertible: la fundición mineral. Los potentes sistemas de mezcla y dosificación aseguran niveles óptimos de mezcla y humectación y pueden procesar más de 6 t de fundición mineral por hora.
• Fundición: El molde se llena normalmente desde una cuchara de colada o directamente a través de la planta mezcladora. Debido a que el proceso de fundición puede llevar varias horas para piezas de gran volumen, el tiempo durante el cual la mezcla de fundición mineral sigue siendo trabajable juega un papel importante. En el caso de los sistemas de vaciado mineral a base de resina epoxi, la vida útil es de dos a seis horas, según la temperatura y el fraguado químico.
• Compresión
El proceso de compresión asegura la mejor ventilación posible de la mezcla de fundición mineral y mejora las propiedades de flujo de la masa viscosa. El movimiento relativo de los componentes de relleno durante la vibración reduce el contenido de poros. Especialmente cuando se comprimen piezas de gran volumen en moldes de fundición pesados, se obtienen mejores resultados con las denominadas mesas de compresión. Se ha estudiado la influencia de parámetros como la aceleración, la amplitud, la frecuencia y la duración en el proceso de compresión y, por tanto, en las propiedades finales del mineral colado. En entornos industriales, estos parámetros se configuran individualmente para cada colada según el peso de llenado, el nivel de llenado y el material del molde de colada. Las mesas de compresión modernas son continuamente ajustables hasta una frecuencia de 70 Hz y una aceleración de 25 m/s2 (2,5 g).
◆ 5. Curación
Para el curado, el molde de fundición lleno se monta horizontalmente en la sala de montaje, ya que la posición restringida del molde de fundición daría como resultado una pieza bruta de fundición que no es dimensionalmente precisa durante el curado. Debido a que los moldes de acero disipan el calor más rápidamente de las capas externas de fundición mineral que del núcleo, se recomienda el aislamiento térmico del molde de fundición para componentes grandes. El objetivo es un desarrollo de temperatura uniforme en toda la sección transversal de la pieza fundida; esto se puede controlar mediante sensores de temperatura incorporados. La velocidad de curado está influenciada por la temperatura exterior y la reactividad del endurecedor. Después de 12 a 14 horas de endurecimiento en el molde de fundición, se puede retirar la pieza en bruto. Como regla general, se puede producir una fundición mineral por molde de fundición por día de trabajo.
◆ 6. Desmoldeo
Al desmontar el molde de fundición, se quitan los tornillos de fijación de los insertos y las piezas moldeadas se separan por presión de la pieza moldeada en orden inverso al montaje. A continuación, la pieza en bruto colada se levanta del fondo del molde y todas las piezas sueltas se eliminan de la pieza en bruto.
◆ 7. Limpieza
Gracias a la fundición en frío en formas precisas y a los sistemas de gelcoat de alto rendimiento, la limpieza de piezas brutas de fundición mineral generalmente requiere menos tiempo en comparación con las de fundición gris. Las superficies ya tienen una buena calidad óptica y, a menudo, cumplen los requisitos necesarios después de lavar el agente antiadherente. Los componentes que asumen funciones de diseño y revestimiento en las máquinas deben limpiarse en las superficies correspondientes. En las superficies de unión de los segmentos del molde de fundición se producen rebabas en la pieza bruta de fundición, que se lijan con amoladoras manuales. Otros defectos de la superficie, como astillas, impresiones y cavidades en la superficie, también se eliminan durante la limpieza. La superficie del gelcoat se lija antes de pintar. Además, el proceso de limpieza prepara las superficies que se van a moldear o unir. Como ya se mencionó, estas superficies no están recubiertas con gelcoat. La superficie de fundición mineral se rugosa con amoladoras manuales. Después de moldear o unir, las protuberancias se lijan.
◆ 8. Refinación de fundición superficie
El área de vaciado es abierta, no específica de forma y, por lo tanto, ligeramente irregular. Sin embargo, por regla general, esto no es problemático, ya que suele ser la parte inferior del marco. En el caso de requisitos más altos, la superficie se puede refinar ópticamente aplicando un revestimiento de fundición.
◆ 9. Pintura
Las piezas de fundición mineral se pueden pintar prácticamente de cualquier color, aplicándose la pintura a pistola oa rodillo. Dado que muchas piezas de fundición ya están integradas en la pieza en bruto, se debe tener cuidado para proteger las roscas internas. Los agentes de separación y limpieza, los gelcoats y la pintura deben alinearse químicamente con precisión entre sí.