پیش‌نویس:گرانیت اپوکسی
اپوکسی گرانیت ویرایش
گرانیت اپوکسی که به عنوان گرانیت مصنوعی نیز شناخته می شود، [۱] یک کامپوزیت زمینه پلیمری است و مخلوطی از اپوکسی و گرانیت است که معمولاً به عنوان ماده جایگزین برای پایه های ماشین ابزار استفاده می شود. گرانیت اپوکسی به جای چدن و فولاد برای بهبود میرایی ارتعاش ، عمر ابزار بیشتر و هزینه مونتاژ کمتر و در نتیجه خواص بهتر برای تثبیت و نگهداری ماشین آلات استفاده می شود. [۲] [۳]
پایه ماشین ابزار ویرایش
ماشین‌ابزار و سایر ماشین‌های با دقت بالا برای عملکرد استاتیک و دینامیکی خود به سختی بالا، پایداری طولانی‌مدت و ویژگی‌های میرایی عالی مواد پایه‌شان متکی هستند. پرکاربردترین مصالح برای این سازه ها چدن، فولاد جوشی و گرانیت طبیعی است. به دلیل عدم پایداری طولانی مدت و خواص میرایی بسیار ضعیف، سازه های فولادی به ندرت در مواردی که به دقت بالایی نیاز است استفاده می شود. چدن با کیفیت خوب که تنش زدایی و آنیل شده است، به ساختار پایداری ابعادی می بخشد و می تواند به اشکال پیچیده ریخته شود. اما برای تشکیل سطوح دقیق پس از ریخته گری نیاز به یک فرآیند ماشینکاری گران قیمت دارد. گرانیت طبیعی ظرفیت میرایی بالاتری نسبت به چدن دارد، اما مشابه چدن می‌تواند کار فشرده باشد که باعث گرانقیمت شدن ماشینکاری آن می شود. بازار سنتی گرانیت اپوکسی جایگزینی آهن و فولاد در این کاربردها است. [۴]
روند ویرایش
ریخته‌گری‌های گرانیتی دقیق با مخلوط کردن سنگدانه‌های گرانیتی (که خرد، شسته و خشک می‌شوند) با یک سیستم رزین اپوکسی در دمای محیط (یعنی فرآیند پخت سرد) تولید می‌شوند. همچنین می توان از پرکننده سنگدانه کوارتز در ترکیب استفاده کرد. تراکم ارتعاشی در طول فرآیند قالب گیری، سنگدانه ها را محکم به هم می چسباند. اگر از الیاف و همچنین گرانیت استفاده شود، می توان خواص مکانیکی و ترمو-مکانیکی را بیشتر بهبود بخشید. [۵] [۶] رزین های دیگر علاوه بر اپوکسی نیز ممکن است به جای الیاف برای بهبود خواصی مانند جذب آب استفاده شود. [۷] اگر تخلخل کنترل شود، اثرات میرایی را می توان بیشتر بهبود بخشید. [۸] درج‌های رزوه‌دار، صفحات فولادی و لوله‌های خنک‌کننده را می‌توان در طول فرآیند ریخته‌گری، تولید کرد. برای دستیابی به درجه بالاتری از تطبیق پذیری، می توان ریل های خطی، راه های لغزنده روی زمین و پایه های موتور را تکثیر یا دوغاب کرد. بنابراین نیاز به ماشینکاری پس از ریخته گری را از بین می برد.
تعاریف دیگر ویرایش
رزین های اپوکسی و گرانیت، به ویژه گرد و غبار گرانیت پسماند، ممکن است در کاربردهای دیگری مانند پوشش کف استفاده شوند. براده های گرانیت پسماند در صنعت معدن تولید می شوند و چگالی کم به این معنی است که می توان آن را به راحتی توسط باد پراکنده کرد و در نتیجه در محیط توزیع کرد. تحقیقات بر روی راه حل های نوآورانه مانند استفاده از پودرهای گرانیت ضایعاتی در رزین های اپوکسی و طراحی بایندر برای پوشش ها بر این اساس در حال انجام است. [۹]
مزایای نسبت به آهن و آلیاژهای آن ویرایش
اغلب ادعا می شود که میرایی ارتعاش گرانیت اپوکسی برتر از فولاد یا چدن است [۱۰] همچنین به خوبی شناخته شده است که آهن و فولاد و آلیاژها خورده یا زنگ می زنند، در حالی که اپوکسی اغلب برای جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. بنابراین، خوردگی و مقاومت شیمیایی عمومی گرانیت اپوکسی در برابر اکثر حلال ها، اسیدها، قلیاها و سیالات برش معمولی نسبت به فولاد و آلیاژها برتری دارد و نیازی به رنگ آمیزی مداوم ندارد. [۱۱] ماده گرانیت اپوکسی دارای ضریب میرایی داخلی تا ده برابر بهتر از چدن، تا سه برابر بهتر از گرانیت طبیعی و تا 30 برابر بهتر از ساختار فولادی است. [۱۲] روش ریخته‌گری در مقایسه با فولاد امکان گنجاندن آسان‌تر درج‌ها و غیره را فراهم می‌کند و در نتیجه ماشینکاری ریخته‌گری تمام‌شده را کاهش می‌دهد و با ترکیب اجزای متعدد در یک ریخته‌گری، زمان مونتاژ را کاهش می‌دهد. [۱۳] رزین های ریخته گری پلیمری انرژی بسیار کمی برای تولید مصرف می کنند و فرآیند ریخته گری در دمای اتاق انجام می شود. [۱۴]
- ↑ McKeown, P.; Morgan, G. (1979). "Epoxy granite: a structural material for precision machines". Precision Engineering. 1 (4): 227. doi:10.1016/0141-6359(79)90104-1.
- ↑ Kamath, Sandesh; D'Mello, Joel; Balakrishna, S S (October 2014). "EXPERIMENTAL STUDY ON MECHANICAL PROPERTIES OF RED GRANITE-EPOXY PARTICULATE COMPOSITES" (PDF). International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. 3 (4). ISSN 2278-0149 – via IJMERR.
- ↑ Shanmugam, C; Thyla, P R; Kumar, N Mahindra; Rabik, S John; Krishna, R Ragav; Kumar, S Vivin (2017). "Experimental Studies on Mechanical Properties of Epoxy Granite for Machine Tool Structure using Design of Experiments". Asian Journal of Research in Social Sciences and Humanities (به انگلیسی). 7 (3): 1333. doi:10.5958/2249-7315.2017.00246.5. ISSN 2249-7315.
- ↑ Venugopal, Prabhu Raja; Dhanabal, P; Thyla, Pr; Mohanraj, S; Nataraj, Mahendrakumar; Ramu, M; Sonawane, Harshad (March 2020). "Design and analysis of epoxy granite vertical machining centre base for improved static and dynamic characteristics". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications (به انگلیسی). 234 (3): 481–495. doi:10.1177/1464420719890892. ISSN 1464-4207.
- ↑ Pawar, M. J.; Patnaik, Amar; Nagar, Ravindra (April 2017). "Investigation on mechanical and thermo-mechanical properties of granite powder filled treated jute fiber reinforced epoxy composite". Polymer Composites (به انگلیسی). 38 (4): 736–748. doi:10.1002/pc.23633.
- ↑ Gonçalves, Jorge Antônio Vieira; Campos, Diego Adalberto Teles; Oliveira, Gislane de Jesus; Rosa, Maria de Lourdes da Silva; Macêdo, Marcelo Andrade (August 2014). "Mechanical properties of epoxy resin based on granite stone powder from the Sergipe fold-and-thrust belt composites". Materials Research (به انگلیسی). 17: 878–887. doi:10.1590/S1516-14392014005000100. ISSN 1516-1439.
- ↑ Ramakrishna, H. V.; Rai, S. K. (January 2006). "Effect on the Mechanical Properties and Water Absorption of Granite Powder Composites on Toughening Epoxy with Unsaturated Polyester and Unsaturated Polyester with Epoxy Resin". Journal of Reinforced Plastics and Composites (به انگلیسی). 25 (1): 17–32. doi:10.1177/0731684406055450. ISSN 0731-6844.
- ↑ Nallusamy, S.; Narayanan, M. Rajaram; Sujatha, K.; Rekha, R. Suganthini (2021). "Experimental Investigation of Mechanical Properties and Effect of Porosity on Epoxy Granite Composite". Materials Science Forum (به انگلیسی). 1042: 123–129. doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.1042.123. ISSN 1662-9752.
- ↑ Kampa, Łukasz; Chowaniec, Agnieszka; Królicka, Aleksandra; Sadowski, Łukasz (2022-09-01). "Adhesive properties of an epoxy resin bonding agent modified with waste granite powder". Journal of Coatings Technology and Research (به انگلیسی). 19 (5): 1303–1316. doi:10.1007/s11998-022-00620-2. ISSN 1935-3804.
- ↑ Ubale, Deepak (2021). "Stiffness and Damping of Epoxy Granite". International Journal of Engineering and Advanced Technology. 9.
- ↑ "Steel corrosion". www.corrosion-doctors.org. Retrieved 2022-10-25.
- ↑ McKeown, P. A.; Morgan, G. H. (1979-10-01). "Epoxy granite: a structural material for precision machines". Precision Engineering (به انگلیسی). 1 (4): 227–229. doi:10.1016/0141-6359(79)90104-1. ISSN 0141-6359.
- ↑ ArunRamnath, R; Thyla, P R (2022-06-01). "Measurement and optimization of multi-attribute characteristics in milling epoxy granite composites using rsm and combined ahp-topsis". Surface Topography: Metrology and Properties. 10 (2): 025023. doi:10.1088/2051-672X/ac4566. ISSN 2051-672X.
- ↑ Ghorbani, Siamak; Crisostomo, Alejandro Veliz Aguayo; Rogov, Vladimir Aleksandrovich; Polushin, Nikolay Ivanovich (2018-01-01). "Experimental and theoretical research on drilling epoxy granite using coated and uncoated carbide spiral drill bits". International Journal of Mechanical Sciences (به انگلیسی). 135: 240–252. doi:10.1016/j.ijmecsci.2017.11.025. ISSN 0020-7403.