Maszyna z syntetycznego granitu

Zlewozmywaki są produkowane z żywic epoksydowych lub poliestrowych z wypełniaczem najczęściej kwarcowym i domieszkami pigmentów oraz elementów dekoracyjnych np. imitujących granit. Umywalki produkuję się z żywic poliestrowych z wypełniaczmi w postaci kredy, dolomitu, pyłów marmurowych. Są jeszcze zlewozmywaki gdzie wypełniaczem jest tlenek glinu połączony z żywicą poliestrową.
Do budowy maszyn nie nadają się żywice poliestrowe - posiadają ogromne skurcze.

Uważam, że do budowy maszyny amatorskiej znakomicie nadają się żywice epoksydowe. W Polsce produkowane od wielu lat Epidiany wraz z wypełniaczem - piaskiem kwarcowym o granulacji od 0,25 do 2mm. Piasek musi być bezwzględnie suchy.
Proporcja wagowa w granicach do 25% żywicy. Uzyskanie odlewów z małą ilością żywicy około 10% jest bardzo trudne. Masa nie jest lejna. Należy zastosować utwardzacz, który spowoduje wolne żelowanie masy- nawet 2 godziny. Długi czas w tym przypadku działa na korzyść, ponieważ z masy uwolni się więcej powietrza. Masę w formie należy wibrować. Wystarczy zwykły wibrator do produkcji pustaków. Masę można mieszać ręczną wiertarką większej mocy z metalowym mieszadłem. Ideałem jest umieszcenie masy przed wlaniem do formy w zbiorniku podciśnieniowym- pompa próżniowa i odessanie powietrza. Masa podczas utwardzania bardzo się grzeje- można smażyć jajecznicę , dlatego forma musi być wykonana co najmniej z płyty meblowej tzw. laminowanej oczywiście solidnie poskręcanej. Formę należy wysmarować woskiem rozdzielającym - kilka warstw zgodnie z instrukcją wosku. Formę można rozformować po 24 godzinach przy wyrobach "zwykłych". W przypadku maszyny proponuję poczekać kilka dni. Gotowy wyrób czyli korpus maszyny należy wygrzać w temperaturze 35-40°C przez kilka godzin. Uwaga wyrobu z żywicy z udziałem piasku kwracowego praktycznie nie da się obrabiać - czytaj wiercić, frezować, toczyć. Można jedynie szlifierką usunąć nadlewy i szwy- ślady po formie. Do masy można dodać pigmentu w celu jej zabarwienia ale uzyskanie ładnych kolorów będzie trudne, ponieważ nie należy dodawać dużej ilości pigmentu, który osłabi wyrób. Najprościej odcienie szarości aż do czarnego.

Właśnie ja kupiłem zlewozmywak belgijski i napisane na nim jest że 20% akryl. W zasadzie nic dziwnego bo zastosowania żywic akrylowych są bardzo wszechstronne a w zaprawach budowlanych się sprawdzają więc moze i tutaj mogłyby mieć zastosowanie. Z całą pewnością praca z akrylami byłaby przyjemniejsza niż z epoksydami.

Generalnie sa 3 rodzaje zywic: Poliestrowe, Akrylowe oraz Epoksydowe.

Polyester (skrot UP)- zdecydowanie najtanszy z duroplastow ( http://pl.wikipedia.org/wiki/Duroplast ) o utwardzaniu w temp. pokojowej. Problemem tych zywic jest zapach, skurcz oraz wysoka temperatura utwardzania. Zachowanie tych zywic utrudnia formowanie precyzyjnych powierzchni oraz gwarantuje napiecia wewnatrz odlewu (zobacz pelzanie ponizej).
Zywice charakteryzuja sie slabym przyleganiem do granitowego/kamiennego wypelniacza i do tego typu odlewow uzywane sa niezmiernie rzadko.

Polymethylmethacrylate (skrot PMMA) czyli akrylowe- drozsze od poliestrowych, tansze od epoksydowych. Rowniez charakteryzuja sie wysoka temperatura utwardzania. Zmiany temperatury podczas odlewania i utwardzania gwarantuja powstanie wewnetrznych napiec w odlewie co czesto prowadzi do deformacji odlewu. W najgorszym przypadku spotyka sie pekniecia odlewow.
Przyleganie do kamiennego wypelniacza jest tu wystarczajace, zwlaszcza przy uzyciu duzej ilosci kwarcu (SiO2). Zywice te najczesciej stosuje sie na prototypy korpusow, nie spotyka sie ich natomiast w masowej produkcji.

Epoxy Resin (skrot EP) czyli epoksydowe- charakterystyke tych zywic mozna drastycznie regulowac w zaleznosci od uzytych skladnikow. Bez problemu mozna osiagnac mieszanke o wyjatkowo niskiej temperaturze twardnienia oraz niskiej lepkosci, tym samym produkujac odlewy bez wewnetrznych napiec/pekniec.
Zywice te charakteryzuja sie dobrym przyleganiem do kwarcu ktory generalnie jest trudno przylegalny. Jedyny problem zywic epoksydowych to ich wysoka cena.

Pelzanie (creep)- tendencja materialu do powolnej deformacji na skutek napiec wewnatrz struktury. Bardzo ciekawy fenomen bo powstaje w sytuacji gdzie obciazenie jest w granicach wytrzymalosci materialu, czyli nie powino wystepowac a jednak wystepuje. Deformacja powstaje powoli i jest w duzej mierze zalezna od dzialania wysokiej temperatury oraz dlugotrwalego obciazenia.
Fenomen ten wystepuje we wszystkich betonach zywicznych. Jest tylko jeden sposob aby to zwalczac: robic odlewy twardniejace w niskiej temperaturze (minimalizowac napiecia wewnetrzne struktury) oraz uzywac jak najmniej zywicy (sama zywica jest glownym sprawca pelzania).

Temat zaczalem studiowac calkiem niedawno i dlatego dopiero teraz o tym pisze. Czytalem pewien artykul i byly tam informacje ze epoxybeton byl bardzo popularny w USA w latach 80tych, jednak wielu firmom ostygly zapaly jak sie okazalo ze po latach niektore ich produkty pelzaja pod obciazeniem oraz nasiakaja chlodziwem. Nie byli w stanie zagwarantowac wieloletniej stabilnosci produktu wiec wielu zarzucilo temat. Jedynym producentem ktory znal temat byl Studer ktory wynalazl cala technologie w latach 70tych i od poczatku pracowal nad tego typu problemami. Produkty Studera maja najdluzszy udokumentowany czac na rynku i dlatego dzisiaj ciagle wiekszosc swiatowego rynku nalezy wlasnie do nich. (Otwarli fabryke epoxybetonu w Czechach wiec jak ktos ma kontakty to bylby sie w stanie wiele dowiedziec).
Z materialow ktore czytalem wynika ze Studer posuwa sie do tego stopnia ze najpierw wybiera kamien o odpowiednich wlasciwosciach (niskie napiecia wewnetrzne kamienia), kruszy go wedlug swojego wlasnego systemu aby osiagnac odpowiednie ksztalty (prawdopodobnie na ksztalt naturalnej budowy granitu) i przesiewa wedlug swojej wlasnej kalibracji.
Na ich zamowienie powstala tez specjalna zywica i z tego co oni mowia to kamien jest w pewnien sposob "smarowany" gdy zywica jest w stanie cieklym. Umozliwia to perfekcyjne ubicie materialu i wypelnienie kazdego zakamarka. Wedlug ich slow nadmiar zywicy wyplywa potem na powierzchnie odlewu. Nigdzie nie ma tez wzmianki ze uzywaja oni surfaktantow..

Osobiecie testowalem system z wieksza iloscia zywicy (ok 20% objetosciowo) jednak nie zauwazylem az tak dramatycznego wyplywania nadmiaru zywicy na powierzchnie, co prowadzi do konkluzji ze ich zywica jest albo duzo rzadsza od mojej, albo w inny sposob modyfikowana.

Komercyjny epoxybeton ktory dostalem z Francji:
(najprawdopodobniej na licencji Studera)



Kompozyt zawiera dioryt ( http://pl.wikipedia.org/wiki/Dioryt ) dzieki ktoremu bardzo latwo sie to szlifuje i doprowadza do wysokiego polysku, jak prawdziwy granit



Zblizenie zawartosci formy ukradzione z pewnego francuskiego pdf-u:



Jak juz powiedzialem, cos tutaj nie gra. Albo ich zywica jest duzo rzadsza niz 600cp albo wibruja w specyficzny sposob i udaje im sie osiagnac duza wieksza gestosc odlewu. W kazdym razie ma to zdaje sie bardzo duzy wplyw na pelzanie.

* * *

Generalnie jest cala masa znakow zapytania na ktore obecnie nie mam ochoty szukac odpowiedzi. Poswiecilem na to rok zycia i w chwili obecnej zajmuje sie juz czyms innym. Moje wlasne konstrukcje nie wymagaja krytycznych materialow ani ultraprecyzyjnych technik bo nie interesuje mnie praca w metalu. Aby zarabiac tam pieniadze potrzebny jest 4 krotnie wiekszy wklad- w obliczu recesji jest coraz mniej pracy i setki malych warsztatow produkcyjnych gotowych jest ciac sie zyletkami zeby dostac prace. A precyzyjna maszyna do metalu ktora trzyma komercyjne tolerancje, daje wysoka jakosc obrabianej powierzchni i jest w stanie obrabiac cos wiecej niz naparstki kosztuje $10k-20k samych komponentow, nie licze nawet korpusu. Jestem po prostu na tyle rozsadny zeby sie za to nie brac w tym momencie. Moje zainteresowania skupialy sie zawsze wokol takich maszyn:



* * *

Warto dodac ze wyzej wymienione zjawiska/problemy tycza sie tylko powaznych odlewow, gdzie ktos buduje wysokiej klasy maszyne do metalu, inwestuje spora gotowke i ma zamiar konkurowac z komercyjnymi frezarkami CNC. Tam gdzie kazda setka jest na wage zlota niestety bedzie ciezko zbudowac maszyne bez odpowiedniej zywicy, przede wszystkim odpowiedniego wypelniacza i masywnego stolu wibracyjnego (o czestotliwosci 80Hz i skoku 0.25mm).
Wszystkie inne aplikacje nie powinny miec problemu, my mowimy o aplikacjach gdzie maszyna pracuje na 3 zmiany, pod ciaglym obciazeniem i mocno sie grzeje. Nie widzialem zeby tutaj ktos cos takiego budowal wiec prosze sie nie obawiac.

* * *

Natomiast nie nalezy lekcewazyc problemow ktore moga powstac przy uzyciu polyestru czy akrylu. Malo tego- nie jestem w stanie zagwarantowac rezultatu gdy ktos uzyje wlasciwej zywicy, ale o wysokiej temperaturze twardnienia. Pomijam fakt ze taka zywica moze sie zapalic przy nie umiejetnym obchodzeniu.. Chodzi glownie o napiecia wewnatrz strukturowe.

Prosze zwrocic uwage ze pdf warszawskiego Amodu ktory zamiescil Zbych kladzie nacisk na temperature twardnienia i podaje maksimum ok 95 stopni C- nawet przy odlewach wielkosci trumny. W obliczu powyzszego nie moge zagwarantowac rezultatow przy uzyciu czegokolwiek innego niz zywica epoksydowa o maksymalnej temperaturze twardnienia 95 stopni.
Nie znaczy to wcale ze sie nie uda czy nie warto probowac. Chodzi glownie o przeniesienie odpowiedzialnosci na kogos innego bo te typy zywic wykraczaja poza moje kompetencje i nie moge za bardzo pomoc. Tym bardziej ze moja polisa tutaj to "przede wszystkim nie szkodzic.."
Faktem jest ze sa producenci ktorzy uzywaja poliestru i akrylu. Te zywice sa jednak powaznie modyfikowane. Na ile modyfikowane? NIestety nie wiem, przypuszczam ze bez analizy kwalifikowanego chemika sie nie obejdzie.

Czy utwardzacz może w jakiś sposób zmienić swoje właściwości?Robiłem wczoraj odlew, na bank dobrze dobrałem proporcje żywicy i utwardzacza.Niestety odlew do dziś jest żywy.Wcześniej robiłem próbkę z tych samych materiałów i wszystko było ok.Co mogłem skopać tym razem.Odlew chyba pójdzie na straty a szkoda bo ze 30 kg towaru się zmarnowało.

Niska temperatura. Jesli jest zimno to znacznie wydluzy to proces twardnienia- zakladajac oczywiscie ze zostala uzyta zywica wymagajaca danej temperatury. Przykladowo mialem zywice wymagajaca 26C a u mnie bylo tylko 18C. Odlew byl mokry przez kilka dni.
O ile pamietam podniesienie temp o 10 stopni skracalo czas twardnienia o polowe, nie pamietam jednak czy chodzilo o stopnie Celsjusza czy Farenheita.

niska temperatura,
źle dobrane proporcje zazwyczej producent podaje wagowo a nie objętościowo,
( żywica epoksydowa musi mieć prawidłowo dobrane proporcje nie dotyczy to tak rygorystycznie żywic poliestrowych)
nie wymieszana żywica przed użyciem,
nie wymieszany utwardzacz przed użyciem,
źle wymieszany utwardzacz z żywicą,
bardzo stara żywica lub utwardzacz

Ale czekaj cierpliwie, może jednak zwiąże ( nawet kilka dni).
Jeżeli się da to podnieś temperaturę otoczenia.
Z żywicami powinno się pracować w temp. 18 - 20°C.
Forma powinna być przed użyciem, przechowywana przez dobę w takiej temperaturze.
Wypełniacz dodawany do żywicy również powinien być przez kilka dni przechowywany w ciepłym pomieszczeniu.

Żywica i utwardzacz kupione jakieś 6 miesięcy temu więc raczej nieprzterminowane.Faktem jest że zrobiłem trochę za mało masy i musiałem dorabiać może przez pośpiech niestarannie wymieszałem żywicę z utwardzaczem.Proporcje napewno dobre.Forma stała wcześniej przygotowana bo czekałem do soboty żeby mieć czas to zrobić.Tem 23C i wszystkie środki w tej tem bo robiłem to w domu.Jutro zacznę dogrzewać farelką.Chciałem do piekarnika ale mam zakaz że niby mółby się zarwać.
Poczekam jeszcze bo i tak niebardzo wiem jak się teraz pozbyć tego pasztetu

Nie do piekarnika grozi rozwodem, wybuchem, degradacją żywicy i nie wiadomo czym jeszcze.
Czekaj cierpliwie nawet kilka dni.
Farelka może pomóc. Jak dotkniesz ręką wyrób i będzie lekko ciepły to więcej już nie nagrzewaj. Masa sama zacznie zwiększać temperaturę. Chyba, że coś nie tak z chemią i mieszaniem. Ale pomimo tego poczekaj kilka dni.

To prawda - stosunek utwardzacz/żywica podawany jest najczęściej wagowo a nie objętościowo. Dlatego jak ktoś nie ma wagi to musi sobie przeliczyć bo inaczej wychodzą "krzaki".

Kowal pisze:No właśnie zastanawiałem sie jak wykonać stół. Najpierw myślałem o jakimś ze starej frezarki ale tu zawsze beda ograniczenia jest jaki jest i już. Teraz widze możliwość wylania takiego stołu z epoxy tylko pytanie czy jesli to będzie stół "T" rowkowy to czy bedzie na tyle wytrzymały żeby można było do niego przykręcać obrabiany element zapomocą śrub , czy po prostu nie będzie się wyłupywał?

Jesli T rowkowy to raczej taki:



Tutaj jest tabela z rozmiarami i rysunki insertow uzywanych komercyjnie:



Wyrwanie takiego insertu z odlewu byloby bardzo trudne i predzej pusci gwint anizeli odlew (zakladajac ze odlew byl poprawnie zwibrowany i wypelniacz jest ciasno spakowany).

Jesli chodzi o odlewane T rowki to raczej bym tego nie probowal, zbyt duze obciazenie, zbyt maly przekroj. Material jest kruchy i o ile dobrze pamietam zaleca sie 4 krotne grubosci odlewow zeliwnych.
Komercyjnie robi sie rozne "cienkie" rzeczy jednak nie sa one poddawane zadnym obciazeniom:





Mysle ze powyzsze odlewy mozna by bez problemu stluc 5kg mlotem. Przy grubszych przekrojach byloby zdecydowanie trudniej.

Testowalem na tym ponizszym i przyznam ze nie poszlo latwo. Pierwsze 2 zamachy 5kg mlota wyslaly 70kg odlew w powietrze i nie bylo na nim nawet pekniecia (uderzenie w polowie grubej kolumny). Kolumna ma tylko 5cm scianki, aby zmniejszyc wage zastosowalem tam 10 x 12 x 30cm rdzen ze styropianu.