精密機(jī)床制造的超級(jí)材料——礦物鑄件制造工藝流程

礦物材料鑄件的制造工藝流程圖片礦物復(fù)合材料及其機(jī)床構(gòu)件已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。礦物復(fù)合材料是由改性環(huán)氧樹(shù)脂等材料為膠結(jié)料、以花崗石等礦物顆粒為骨料，并經(jīng)增強(qiáng)纖維或納米顆粒強(qiáng)化，形成的一種新型復(fù)合材料，礦物復(fù)合材料制品常稱(chēng)為礦物鑄件（Mineral Castings)。礦物復(fù)合材料以其優(yōu)良的振動(dòng)阻尼性（減震性）、高的尺寸精度和形狀完整性、低的熱導(dǎo)率和吸濕性、絕佳的耐蝕性和抗磁性等優(yōu)勢(shì)，成為取代傳統(tǒng)金屬或天然礦物材料的理想材料。圖片

雖然不同用途的礦物材料鑄件，其制造工藝流程會(huì)有差別，但就總體而言，其制造工藝流程大致相同，具體可以分為: 原材料配比、混合攪拌、模具制作、部件裝配、澆鑄、夯實(shí)鑄件，最后成型（見(jiàn)圖3）。

圖3 礦物材料鑄件的制造工藝流程圖

（1）原材料配比

礦物鑄件是由砂石、填充料、樹(shù)脂膠黏劑、固化劑、緩凝劑等原材料按照一定的百分比調(diào)配而成的。其原材料的比率多少往往對(duì)礦物鑄件有較大影響，另外，砂石的種類(lèi)、硬度、粒度大小、形狀和含水率都會(huì)對(duì)礦物鑄件的強(qiáng)度等有比較大的影響，所以，只有不斷研發(fā)、試驗(yàn)、優(yōu)化原材料比率，才能鑄造出更好的礦物鑄件。

（2）混合攪拌

通過(guò)攪拌機(jī)或者數(shù)控化式連續(xù)式攪拌機(jī)讓各類(lèi)砂石、填充料、膠黏劑和添加劑均勻分布和充分混合的過(guò)程。攪拌時(shí)間不能過(guò)短，否則混料不充分; 同時(shí)需要攪拌均勻、使砂石填料充分潤(rùn)濕，否則會(huì)影響澆鑄后的產(chǎn)品的性能。

（3）模具制作及部件裝配圖片 

預(yù)先制作相應(yīng)的專(zhuān)用模具，并將其他環(huán)節(jié)的線管、液壓管、叉車(chē)槽、冷卻水管、排屑槽、鋼件等圖1 礦物鑄件材料與鑄鐵材料阻尼特性對(duì)比圖2 礦物鑄件的設(shè)計(jì)包容性預(yù)先整合在模具中，便于鑄件的整體澆注成型。圖片

（4）澆注

將充分?jǐn)嚢璧脑牧蠞补嗳腩A(yù)先做好的模具中。與普通鑄鐵澆注類(lèi)似，該過(guò)程要盡可能快速的完成。同時(shí)還要通過(guò)機(jī)械振動(dòng)的方式，減少氣泡，讓原料快速、緊密的結(jié)合。與鑄鐵材料澆注相比，澆注是在常溫下完成，其能耗較低，符合低碳節(jié)能環(huán)保的要求。

（5）固化成型

在常溫下即可固化形成礦物鑄件。而鑄鐵鑄件往往需要較長(zhǎng)的制造周期，且過(guò)程復(fù)雜，而礦物鑄件其制造周期一般為1~5 天左右，所以礦物鑄件大大縮短了生產(chǎn)周期。降低了生產(chǎn)成本。圖片

礦物鑄件經(jīng)過(guò)不斷地開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，現(xiàn)已經(jīng)在一些領(lǐng)域廣泛使用，與傳統(tǒng)的鑄鐵鑄件相比，具有很多獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，已越來(lái)越受眾多工業(yè)企業(yè)的青睞（見(jiàn)圖4）。

圖4 礦物材料鑄件應(yīng)用

     隨著礦物鑄件樹(shù)脂配方體系的不斷開(kāi)發(fā)和完善，集料種類(lèi)的選擇和級(jí)配的不斷優(yōu)化，以及礦物材料鑄件產(chǎn)品力學(xué)性能測(cè)試的不斷提升，從而可生產(chǎn)出更加高品質(zhì)的礦物材料鑄件產(chǎn)品，以獲得更多用戶(hù)的認(rèn)可和青睞。圖片

隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷發(fā)展，以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高，將會(huì)有越來(lái)越多的鑄造行業(yè)企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，越來(lái)越多的企業(yè)將會(huì)采用這種新型材料制造設(shè)備，以減少使用傳統(tǒng)鑄鐵材料所產(chǎn)生的工業(yè)廢水、廢渣、廢氣所帶來(lái)的環(huán)境污染。