Лига инженеров
Решил я тут импортозамещать. В общем, покурил с 80-хх литературу, решил, что высокоточных ЧПУ станков в стране не хватает (себе решил сваять 6 штук, чего уж скрывать).
Выкурил западные форумы, даже написал производителям - не станков, смесей.
Синтегран - это наш ответ Чемберлену. Станины и элементы из искусственного гранита (именно так и рашифровывается Синтегран - Синтетический Гранит).
Вибраций меньше по сравнению с чугуном в 8 раз, по сравнению со сталью - в 45 раз.
Немцы с 70-хх тему активно разрабатывают - Hermle, Micron и прочие DMG MORI давно перешли на станины из искусственного гранита. По-немецки, значит, Mineralguss.
И хотя я в Станкин'е не учился, станки я люблю.
Литье чугуна? Дорого. В гаражах варят от 40р за кг, а те, что профи начинают от 100р за кг просить. Ну и конкурентного преимущества-то нет - вибрации должны быть 0.
И вот решил я замутить стартап, не ориентируясь на российский рынок, а на мировой - валюта-то полезная вещь. Станины для лазеров, 3D принтеров и ЧПУ-станков. Рынок растет, но станки все делают из фанеры или листового алюминия - инженерный ад, в общем.Смесей для литья синтеграна у нас нет.
Т.е. эпоксидка у нас есть, а смеси - нет. А намешаешь толстый слой - она греется интенсивно, закипает и мгновенно застывает.Нюанс, всплывающий при разработке - это размерность частиц и их чистота и форма.
Сделать кусок бетона дырявого - не проблема (ну и бетон на воде, а он месяцами усадку дает, что для станка - апокалипсис).
Итак, какие выводы накопились в процессе разработки:
1. Вакуум помогает слабо в борьбе с пузырьками воздуха в смеси - объем эпоксидки с наполнителем утраивается, не гарантируя выхода воздуха в силу большой вязкости эпоксидки и вылезая из формы для литья. Решил от вакуума пока отказаться.
2. Эпоксидка и полиэфирка имеет приличную усадку, следствием чего может быть отслоение закладных из стали (по учебникам в 90% так и есть). Тут размышляю, не придумал решения.
3. Мировые игроки либо имеют наработанную смесь с хорошей текучестью и смачиваемостью и делают станины сами, либо используют миксеры и вибростолы для отливки станин, используя чью-то смесь (например, Dow). Basetek, Rampf - молодцы, но я собираюсь импортозамещать и вообще стартапить, привлекая инвесторов))).
Решено:
1. Запросить и понять целесообразность использования западных смесей (например, от Rampf - Epuself). Минималка - 30кг. Плюс - уже фракционно разделенный наполнитель. Минус - цена в евро.
2. Попытаться изготовить свою авторскую смесь для минерального литья. Требует закупки разных фракций корунда, песка и гранитной крошки. Плюс - дешевле. Минус - геморроя больше с поиском наполнителя.
3. Спроектировать первый российский станок на основе полимербетона и начать стартап). Чертежи в тетрадке разметил, теперь надо в 3D отрисовать. Обычно SketchUP пользую для быстрого прототипирования, но если кто предложит свою помощь в Солиде или Компасе - буду признателен, отправлю эскизы. Для инвесторов важны красивые картинки.
Основа синтеграновой станины - наполнитель. Смола служит лишь связующим, составляя не более 11-12% по весу от веса наполнителя. Т.е. по факту, гранит, но с меньшим влиянием влаги и температуры и химикатов.
Небольшое технологическое пояснение:
Гранит vs. Синтегран
Плотность, кг/см3: 2600-3000 vs. 2400-2700
Предел прочности, МПа, сжатие: 150-300 vs. 120-200
Предел прочности, МПа, растяжение: 3-5 vs. 15-25
Статический модуль упругости, ГПа: 40-60 vs. 25-45
Температурный коэф. линейного расширения, Вт/(м*С): 3-3.5 vs. 1.6-1.75
Коэффициент демпфирования, (в сравнении с чугуном): 0.8-1.0 vs. 0.6
Судя по исследованиям, после заменной установки синтеграновых станин и узлов резонансы в среднем упали в 2 раза по сравнению с чугунными станками.
Напишите о своем опыте, мне он очень поможет в малом станкостроении. Сейчас у меня 4 ЧПУ фрезера на производстве и у каждого свои минусы и плюсы.
Кроме того, любой человек со званием ИНЖЕНЕР в моем понимании - каста умных. Надо поддержать друг друга.
П.с. Сейчас звонили инженеры Росатома, циркониевые разработки закрыли, всем вручили трудовые и вышвырнули. Собираюсь привлечь их потенциал в разработку циркониевых композитов и продавать на запад.
Доброго времени суток!
поделюсь немного личным опытом
Занимался я (да и сейчас занимаюсь) проектированием нестандартного оборудования. Даже пришлось поучаствовать в разработке станочков с ЧПУ. Правда стоит отметить - после того как начал вникать (ну глянь там в конструкцию - посмотри что не так - мож замечания какие то будут, но мы уже в производство запустили - скоро все уже обрабатывать надо) - обнаружил такой пиздец, что решил слиться от той темы и просто понаблюдать (мотая себе на ус чужой неудачный опыт).
так вот: станину в основе делали как раз из супер-пупер-фибро-эпокси-мегабетона. Сварили каркас рамы, сверху лист толстый приварили, контур обшили, перевернули и залили этим бетоном. Окей. Массу станина получила. Проверить на качество - хз. Для того чтобы добиться качества - например то же отсутствие трещин и прочее - бабла надо вбухать на иссследование - немеряно. Да и результат не гарантирован.
На станину надо установить направляющие. А Это импорт 100%. Отечественных тупо нет. Особенно если идем в прецизионную обработку. А там каретки, направляющие, аксуссуары к ним и прочее...
Ходовые винты (ШВП - шарико-винтовые пары) - это тоже как ни странно голимый импорт. Покупаешь наразвес - метражом, а потом шинкуешь и обтачиваешь торцы как надо. Гайки к ним - аналогично.
Приводы. Отечественных приводов для ЧПУ (шаговые, не говоря уж о сервах) - отсутсвуют как понятие. Есть отдельные вещицы для оборонки сделанные, но там такой бред, что крындец. Для станков точно не подойдет. А уж если ставить сервопривод главного движения - на хотябы 5 киловатт - это сразу дорога в импорт 10000%.
Что там дальше на очереди... стойка ЧПУ и электрическая часть? есть стойки отечественые - Балтсистем например. Есть отечественная электрика... Только это чаще всего привезенное из китая, с отечественными шильдиками. вооот.... А еще автоматы, частотники, пускатели, реле, соединители, хомуты, гофры и прочая хренотень.
=============
Подводя итог:
из себестоимости станка в 2 млн рублей - станина на основе бетона обошлась в тысяч 30. ну 50 максимум. При этом качество весьма сомнительное.
Станкостроение сейчас больше зависит не от отечественного литья - его поискать - оно есть. Иной раз даже можно договориться на адекватный ценник.
А вот другие основополагающие компоненты для станков с ЧПУ у нас никто не делает (хотя их 90% получается)
Если нет лабы и спецов или денег на заказ рецептуры - деньги на ветер.
Данный бизнес план должен выглядеть так:
1. разработка рецептуры(на аутсорсинг)
2. опытный образец
3. выбивание грантов и субсидий под проект
...
5. перенос производства в Китай.
минусите безбоязненно
всем спасибо за комменты!
но
выкурил западные форумы, и австралию, и канаду и прочие сша
все льют
вопрос качества - да
нашел китайцев, которые 9 тонн за раз замешивают в бетономешалке и льют станины
но брать еще и станину у китайцев, оставляя им добавленную стоимость - это беспредел
что касается прочностных характеристик чугуна - он для моего производства хорош, но не идеален
если мы говорим о нагрузках в ЧПУ станках, нагрузка на станину приходится в 5% от массы станка. поэтому упругость и прочность чугуна для среднего ЧПУ - избыточны. а вот его вибрационная составляющая, наоборот, недостаточная, в сравнении с минеральнолитой станиной.
вот и выходит, что наилучшая станина для ЧПУ оборудования - минерально-литая, а вовсе не чугунная.
что касается заливки металлической станины минеральной массой - с одной стороны, это увеличивает массу станка и повышает класс точности. с другой стороны, неравномерность отверждения минеральной массы и ее усадка может оказать влияние на уже откалиброванный станок - микрон туда/микрон сюда и станок уже теряет. а нам-то высокоточное надо.
некоторые льют для дома тупо из бетона
https://www.youtube.com/watch?v=1Kt6c-px2OY
а для меня идеальным самоделом стали вот эти дядечки
https://www.youtube.com/watch?v=-0Cn0WRXPKs
с чувством, с толком, с расстановкой.
что касается комплектующих.
согласен, все тайвань. тайвань - не китай. формально он китай, но по сути он - как если бы японию присоединили и говорили, что это все россия. качество продукции на тайване кратно выше китая. китайцы для тайваньцев типа бестолковых чукчей - предмет шуток.
каретки и направляющие и винты - хайвин доступен в россии и выбор приличный. логика - с али или тоже в россии.
шпиндели - отдельная статья. шпиндель из китая на тройку киловатт - 300$.
а шпиндель из тайваня (по евролицензии) - 5000-10000$.
начнем с малого и дешевого прототипа.
тут импортозамещать бестолку - мерседес половину комплектующих закупает в корее. как и все остальные изготовители сложных устройств. начиная с шин.
у меня есть нюанс - мне не нужны универсальные станки. я не собираюсь универсальным быть. мои детали имеют высоту 20-25мм макс. т.е. по оси Z мне уже не надо наращивать.
а вот по ширине и длине хочу метр на метр. т.е. плоско и устойчиво. если нарастить массу - втройне устойчиво и прецизионно.
я покурил станины из чугуна готовые на али - от 5000 до 15000$. это без доставки и таможни.
что еще является проблемой с чугуном - после литья он должен от месяца до 4-х отстояться, стабилизироваться после напряжений. либо его греют для снятия напряжений. это очень большой геморрой. а главное - минеральнолитая станина сразу готова к обработке, проточке и монтажу.