Betonowe CNC do zadań specjalnych

 

Amatorskie betonowe CNC made in Sweden
fotografia ze strony: www.bg-cnc.com/wordpress/?p=45

Tak, dobrze widzicie, korpus frezarki CNC na zdjęciu jest betonowy. Dzisiaj chciałbym podjąć temat CNC wagi ciężkiej. Czy jeśli potrzebujemy bardzo dokładną obrabiarkę do metalu musimy się poddać i kupić obrabiarkę fabryczną? Oczywiście nie. Oczywiście nie namawiam Was do budowania odlewni domowej (choć wszystko jest możliwe), zaproponuję inne materiały. Nie od dziś wiadomo, że najbardziej cenionym materiałem na korpus obrabiarki jest granit.

Kłopotliwy w obróbce, ale jak najbardziej dobry. Dość powszechnym materiałem, łatwym do formowania jest beton. Dzisiejsze dodatki do betonu potrafią czynić cuda i pozbyć się dawnych wad tego materiału. Nie wiem czy wiecie, ale siatkobeton jest dość często stosowany jako materiał do budowy jachtów i w tej branży, wcale nie jest to materiał egzotyczny. Wielu z Was, nawet nie przypuszczało pewnie, przechodząc koło siatkobetonowego jachtu, że właśnie z tego materiału jest zbudowany.

Jakie cechy musi posiadać dobra obrabiarka CNC do metalu?
Kolejnym sposobem na zwiększenie wytrzymałości korpusu betonowego CNC jest zastosowanie śrub naciągających. Jako śrub używamy zwykłą gwintsztangę, nakrętki na końcach i napięcie wstępne niwelować będzie naprężenia rozciągające na które najbardziej wrażliwy jest beton. Dodatkowym atutem betonu poza doskonałą zdolnością tłumienia drgań jest znaczna masa korpusu. Tak ciężki korpus obrabiarki CNC po prostu trudno jest wprawić w drgania. Jaka jest różnica w tłumieniu drgań między korpusem stalowym, a korpusem z betonowym widać na załączonych wykresach:



Myślę, że warto się zastanowić nad taką maszyną CNC. Koszta w tym przypadku mogą być ułamkiem kosztów maszyny komercyjnej, a dokładność fenomenalna, jeśli przyłożymy się do konstrukcji.
Musi być sztywna i dobrze tłumić drgania. Nie zgadzam się z tezą, że lepiej nie produkować drgań. Wieloostrzowe narzędzie skrawające z uwagi na wieloostrzowość z definicji jakieś drgania produkować będzie. Nie zgadzam się również z tezą, że wszystko da się załatwić sztywnością.

Dobra obrabiarka do metalu musi być sztywna i skutecznie tłumić drgania.

Doskonałym tanim materiałem jest beton. Beton ma bardzo dużą wytrzymałość na ściskanie i dość słabą na zginanie i rozciąganie. Zaradzić temu możemy stosując plastyfikator, np. polecany przez konstruktora jachtowego Bogdana Małolepszego. Jako superplastyfikatora przy sporządzaniu mieszanki we własnym zakresie można użyć dostępnego na rynku Melmentu L 10 (20%).

Innym sposobem jest użycie betonu epoksydowego.

Poniżej przedstawiam zestawienie własności materiałów na korpusy obrabiarek CNC:

	Jedn.	Stal	Żeliwo	Granit	Beton cementowy	Beton polimerowy
Wytrz. na ściskanie	MPa	250-1200	600-1000	70-300	40-100	140-170
Wytrz. na zginanie	Mpa	400-1600	150-400	Do 35	Do 3	25-40
Moduł Young’a	Gpa	210	80-120	35-85	20-40	30-40
Wsp. wym. cieplnej	W/mK	45-50	45-50	2,4	2,0	1,3-2,0
Wsp. Rozsz. liniowej	10-6/K	12	10	6,5-8,5	10-14	12-20
Gęstość	Kg/m3	7850	7150	3000	1900-2800	2100-2400
Wsp. tłumienia	-	0,002	0,003	0,015	0,015	0,02-0,03