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03.02.2020 | Maschinenbetten und Gestellbauteile

Mineralguss – hier stimmt nicht nur die Chemie!

EPUMENT® Mineralguss für Maschinengestelle besteht im Wesentlichen aus Bindemitteln und Füllstoffen. Zu diesen beiden Komponenten kommen verschiedene Additive hinzu. Nur wenn die Zutaten von höchster Qualität sind, die Rezeptur perfekt abgestimmt, der Herstellungsprozess genau durchdacht ist und in einer kontrollierten Umgebung stattfindet, entsteht ein Spitzenprodukt.

Bindemittel

Wichtige Auswahlkriterien für das Bindemittel sind Elastizitätsmodul (E-Modul), Zug- und Biegezugfestigkeit, Dämpfungsverhalten, Spannungsfreiheit, Abformgenauigkeit, Viskosität, Verarbeitungszeit (Topfzeit), Anhärte- und Aushärtezeit sowie wirtschaftliche Aspekte. Daneben finden auch ökologische Gesichtspunkte zunehmend Beachtung. 

Wesentliche Anforderungen an Mineralguss sind ein hoher E-Modul und gutes Dämpfungsverhalten. Der Werkstoff sollte geringe innere Spannungen, minimale kubische Schwindung für hohe Abformgenauigkeit und einen niedrigen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten aufweisen. Aus produktionstechnischer Sicht ist besonders für großvolumige Teile eine lange Verarbeitungszeit unerlässlich.

Mit Epoxidharzen lassen sich diese Forderungen am besten erfüllen. In einer Polyadditionsreaktion reagieren sie mit einem Reaktionsmittel, dem Härter, ohne Abspaltung einer niedermolekularen Verbindung zu einem dreidimensionalen Netzwerk. Die Aushärtung erfolgt meist mit einem aminischen Härter, der bei Raumtemperatur im exakten stöchiometrischen Mischungsverhältnis mit den reaktiven Gruppen des Epoxidharzes exotherm reagiert. 

Modifikationshilfen und Additive

Durch sinnvolle Kombination der Reaktionspartner mit Modifikationshilfen, zum Beispiel einem Reaktivverdünner zur Viskositätserniedrigung, und diversen Additiven zur Verbesserung des Reaktionsverlaufs, der Haftung und der Entlüftung kann für jedes Anforderungsprofil ein technisch optimiertes Bindemittelsystem entwickelt werden.

Füllstoffe

Mineralguss für den Maschinenbau wird vorwiegend aus anorganischen mineralischen Füllstoffen wie Quarzsand, Quarzkies und gebrochenen Gesteinen wie Granit und Basalt hergestellt. Für spezifische Anwendungen werden vereinzelt auch synthetische Materialien wie Aluminiumhydroxid, Siliziumcarbid, Eisenpulver oder Glaskugeln eingesetzt.

Wichtige Auswahlkriterien für die Füllstoffe sind hoher E-Modul, beste Druckfestigkeit, Feuchte- und Chemikalienbeständigkeit, gute Benetzbarkeit, hohe Packungsdichte zur Minimierung des Bindemittelverbrauchs sowie physiologische und wirtschaftliche Gesichtspunkte 

Kornmatrix

Mineralgusssysteme für den Maschinenbau enthalten Füllstoffe in verschiedenen Korngrößenbereichen, angefangen bei unter 0,1 mm (Steinmehl) über 0,1 mm bis 2 mm (Sand) und bis zu 16 mm (Kies). Die optimale Abstimmung von bis zu zehn verschiedenen Kornfraktionen zu einer Sieblinie hoher Packungsdichte ermöglicht, den durch das Bindemittel auszufüllenden Raum auf ein Minimum zu reduzieren und auf den Mineralguss einwirkende Kräfte bestmöglich über die tragende Kornmatrix abzuleiten.

Dr. Thomas Abel, Laborleiter bei RAMPF Machine Systems:

EPUMENT® Mineralguss wird weltweit von namhaften Kunden im klassischen Werkzeugmaschinenbau sowie Anwendungen in der Halbleiter-, Laser-, Medizin- und Verpackungsindustrie eingesetzt. Auf den europäischen, US-amerikanischen und asiatischen Märkten entwickeln und produzieren wir den innovativen Werkstoff in eigenen Werken, wodurch wir eine einheitliche Qualität sowie Just-in-Time-Lieferung gewährleisten.

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