Valuvormi valmistamisest mineraalvalu koostisosade segamiseni kuni valmis detaili värvimiseni – siin on põnev lugu UNPARALLELED Machine Systemsi mineraalvalust kõrgtehnoloogilise masinakomponendi valmistamisest.
Võrreldes hallmalmi ja keeviskonstruktsioonidega on sellel oluliselt paremad summutusomadused. See tagab masina aluse struktuuri suurema dünaamilise stabiilsuse ülikiiretes ja ülitäpsetes tootmismasinates.
Selle suurepärane termiline stabiilsus tähendab, et lühiajalised temperatuuriga seotud mõjud mõjutavad seda vähem.
Selle ökoloogilised omadused on silmapaistvad tänu ressursse säästvale tootmisele ning keskkonnasõbralikule kõrvaldamisele ja ringlussevõtule. Need on vaid kolm mineraalvalu paljudest peamistest eelistest.
Seetõttu pole üllatav, et uuenduslik materjal on kõrgtehnoloogilises masinaehituses juba ammu end sisse seadnud ja seda kasutatakse paljudes tööstusharudes üle maailma – alates klassikalisest tööpinkide ehitusest kuni pooljuhtide, laseri-, meditsiini- ja pakenditööstuseni.
Kuidas luuakse aga suure jõudlusega masinakomponente mineraalide, kivide ja epoksüvaigu sideainete segamisel?
◆ 1. Tootmine kohta valamine hallitus
Üldiselt valmistavad valuvorme spetsialiseeritud tööriistade ja vormide valmistajad ning nad on ka heaks kiitnud. Eeliseks on see, et kõik vead ja kõrvalekalded saab kohe parandada. Pärast seda tarnitakse valuvorm PARALLELLED masinasüsteemidesse, lammutatakse selle üksikuteks osadeks ja asetatakse montaažialustele / seadmetele või fikseeritakse püstises asendis.
◆ 2. Puhastamine ja katmine koos vabastada agent
Vormi sisemus tuleb põhjalikult puhastada. Vältimaks mineraalse valandi kleepumist valuvormi sisemusse, kaetakse kogu vormi sisepind spetsiaalse eraldusainega, tavaliselt pihustamise teel. Valatud sisetükid, nagu keermeankrud, alusplaadid ja torud, kinnitatakse kruvide/korkidega valuvormi sisemusse.
◆ 3. Geelkate rakendus
Geelcoat kantakse harjamise või õhuvaba pihustamise teel vormitud detailide siseküljele kihi paksusega 0,5 mm kuni 2 mm. Pinnad, mida hiljem vormitakse või liimitakse, jäetakse välja. Geelcoat haakub mineraalvaluga, moodustades vastupidava pinnakihi. Selliseid omadusi nagu kriimustus- ja temperatuurikindlus on võimalik kohandada vastavalt kliendi nõudmistele. Geellakki saab toota enamikus RAL värvitoonides ja see toimib värvimise kruntvärvina. Lõpuks kruvitakse vormitud osad kokku ja kinnitatakse vormimisaluse külge.
◆ 4. Väljastamine, segamine, valamine, kokkusurumine
Mineraalvalu komponendid väljastatakse, segatakse ja valatakse vormi. Pärast kokkupressimist toimub valuvormis kõvenemine.
• Doseerimine: reprodutseeritavate materjaliomaduste saavutamiseks tuleb sideaine üksikud komponendid (vaik, kõvendi ja lisandid) ja täitesegu terafraktsioonid täpselt doseerida. Seda tehakse mahuliselt doseerimiskruvide/väljastuspumpade abil.
• Segamine: Segamisprotsess koosneb kahest etapist. Kõigepealt segatakse terafraktsioonid sorteerimiskõverale. Epoksüvaik koos kõvendi ja sideaine lisanditega segatakse eraldi. Mineraalse valumaterjali sidumiseks tuleb täiteained sideainega täielikult niisutada; seda tehakse teises etapis pärast kahe mineraalvalu komponendi kokkuviimist. Tulemuseks on viskoosne, kuid valatav mass – mineraalvalu. Võimsad segamis- ja doseerimissüsteemid tagavad optimaalse segamis- ja niisutustaseme ning suudavad töödelda üle 6 t mineraalvalu tunnis.
• Valamine: vorm täidetakse tavaliselt valamise kulbist või otse segamisseadme kaudu. Kuna valuprotsess võib suurte osade puhul kesta mitu tundi, mängib olulist rolli aeg, mille jooksul mineraalsegu töötab. Epoksiidvaigupõhiste mineraalvalusüsteemide puhul on kasutusaeg olenevalt temperatuurist ja keemilisest seadistusest kaks kuni kuus tundi.
• Kokkusurumine
Kompressioonprotsess tagab mineraalse valusegu parima võimaliku ventilatsiooni ja parandab viskoosse massi voolavusomadusi. Täitekomponentide suhteline liikumine vibratsiooni ajal vähendab pooride sisaldust. Eriti rasketes valuvormides suuremahuliste detailide kokkupressimisel saavutatakse paremad tulemused nn survelaudadega. Uuritud on parameetrite, nagu kiirendus, amplituud, sagedus ja kestus, mõju kokkusurumisprotsessile ja seega ka mineraalvalu lõppomadustele. Tööstuslikes seadetes määratakse need parameetrid iga valandi jaoks eraldi, sõltuvalt täite kaalust, täitetasemest ja valuvormi materjalist. Kaasaegsed kompressioonilauad on pidevalt reguleeritavad kuni sageduseni 70 Hz ja kiirenduseni 25 m/s2 (2,5 g).
◆ 5. Kõvenemine
Kõvenemiseks paigaldatakse täidetud valuvorm montaažisaali horisontaalselt, kuna valuvormi piiratud asend tooks kaasa valutooriku, mille mõõtmed ei ole kõvenemisel täpne. Kuna terasvormid hajutavad soojust kiiremini välistest mineraalvalukihtidest kui südamikust, on suurte komponentide puhul soovitatav valuvormi soojusisolatsioon. Eesmärk on ühtlane temperatuuri areng valuosa kogu ristlõikes; seda saab juhtida sisseehitatud temperatuurianduritega. Kõvenemise kiirust mõjutavad välistemperatuur ja kõvendi reaktsioonivõime. Pärast 12–14 tundi valuvormis tahkumist saab valutooriku eemaldada. Ühe valuvormi kohta saab tööpäevas reeglina toota ühe mineraalvalu.
◆ 6. Lammutamine
Valuvormi lahtivõtmisel eemaldatakse sisetükkide kinnituskruvid ja vormitud osad pressitakse kokkupanemise vastupidises järjekorras valatud tooriku küljest lahti. Seejärel tõstetakse valatud toorik vormi põhjast ja tooriku küljest eemaldatakse kõik lahtised osad.
◆ 7. Puhastamine
Tänu täpsete vormide külmvalamisele ja suure jõudlusega geelkattesüsteemidele on mineraalvalandite puhastamine üldiselt vähem aeganõudev kui hallmalmist valmistatud toorikud. Pinnad on juba hea optilise kvaliteediga ja vastavad sageli pärast eraldusaine mahapesmist vajalikele nõuetele. Masinate disaini- ja kattefunktsioone omandavad komponendid tuleb puhastada vastavatelt pindadelt. Valuvormi segmentide ühenduspindadel tekivad valatud toorikule pursked, mis lihvitakse käsilihvimismasinatega maha. Puhastamise käigus kõrvaldatakse ka muud pinnadefektid, nagu killud, jäljendid ja pinnaõõnsused. Geelcoat pind lihvitakse enne värvimist. Lisaks valmistab puhastusprotsess ette vormitavad või liimitavad pinnad. Nagu juba mainitud, ei ole need pinnad geelkattega kaetud. Mineraalvalu pind on karestatud käsilihvimismasinatega. Pärast vormimist või liimimist lihvitakse väljaulatuvad osad maha.
◆ 8. Rafineerimine kohta valamine pinnale
Valamisala on avatud, vormivaba ja seetõttu veidi ebaühtlane. Reeglina pole see aga problemaatiline, kuna tavaliselt on tegemist raami alumisega. Kõrgemate nõuete korral saab pinda optiliselt viimistleda valukatte pealekandmisega.
◆ 9. Maalimine
Mineraalvalu detaile saab värvida praktiliselt igat värvi, värvi pealekandmine pihustamise või rullidega. Kuna paljud valudetailid on toorikusse juba integreeritud, tuleb hoolitseda sisekeermete kaitsmise eest. Eraldus- ja puhastusained, geelkatted ja värv peavad olema keemiliselt täpselt üksteisega joondatud.