Minerální kompozit je druh polymerbetonu, který se skládá z vytvrditelné organické matrice a anorganického plniva. Zhotovování výrobků z tohoto materiálu se provádí odléváním do rozebiratelných forem, které jsou z důvodů lepší zabíhatelnosti a vyššího zhutnění směsi umístěny na vibračních stolech. Během vytvrzování probíhá exotermická reakce, při níž dochází k ohřevu odlitku maximálně na teplotu 55 °C. Odlévání probíhá za pokojové teploty. Minerální kompozit je označován v zahraniční literatuře jako Mineralguss, Reaktionsharzbeton, mineral casting, či polymer concrete.
Plnivo Plnivo tvoří přibližně 80 % celkového objemu. Používají se přírodní nebo umělé materiály různé zrnitosti. Mezi plnivem a matricí nesmí docházet k žádné chemické reakci. Jako plnivo se používají převážně minerální materiály – žula, křemenec, živec, čedič, které svými vlastnostmi ovlivňují výsledné materiálové charakteristiky kompozitu. Jako příměsi plniva lze použít moučky (filery) – kameniva, drobné částice kovů a skel, v množství, které nepříznivě neovlivní vlastnosti betonu.
K vytvoření odlitku s dobrými technickými parametry je třeba kompaktní struktura s co možná nejhrubšími zrny. Vzniklé dutiny jsou vyplněny jemnějšími částicemi a pojivem. Maximální velikost zrn plniva je ovlivněna rozměrem a tvarem odlitku.
Matrice Matrice bývá dvou komponentní a skládá se z pryskyřice a tvrdidla. Nejčastěji používaná pryskyřice je epoxid. Epoxidová pryskyřice se oproti metacrylátové a nenasycené polyesterové pryskyřici vyznačuje menším objemovým smrštěním a delší dobou zpracovatelnosti. Materiály s těmito pryskyřičnými matricemi nejsou vhodné do provozů s teplotou vyšší než cca 80 °C.
Základní parametry Vysoká statická i dynamická tuhost Vysoká schopnost tlumení rázů – minerální kompozit tlumí rázy 6–10× rychleji než šedá litina, což má za následek vyšší životnost nástrojů o 20-30 % a vyšší kvalitu obráběné plochy Nízká teplotní vodivost, vysoká tepelná kapacita – minerální kompozit téměř nereaguje na krátkodobé teplotní změny, čímž se zvyšuje přesnost obrobků Odolnost proti abrazivním a agresivním mediím – chemická stálost při použití obvyklých chladicích a mazacích kapalin Odolnost proti korozi Vynikající teplotní bilance – při odlévání minerálního kompozitu nedochází k externímu přívodu tepla Konstrukční variabilita Možnost spojení dílů lepením Integrace funkčních částí do odlitku – závitové vložky, kabely, nádrže, potrubí apod. Rozměrová přesnost, minimální smrštění – díky této vlastnosti odpadá v mnohých případech dodatečné obrábění k dosažení požadovaných tolerancí Nasákavost 0,13 % celkové hmotnosti Likvidace/Recyklace – rozdrcený minerální kompozit se využívá jako stavební materiál
+ Porovnání materiálových charakteristik minerálního kompozitu, betonu, šedé litiny a oceli-JEDNOTKYMINERÁLNÍ KOMPOZIT BETONŠEDÁ LITINAOCEL hustota kg/dm3 2,3 2,5 7,15 7,85 E-modul kN/mm2 30 – 40 35 – 45 80 – 140 210 pevnost v tahu N/mm2 10 – 15 0,8 – 5 150 – 400 400 – 1600 pevnost v tlaku N/mm2 110 – 125 10 – 35 600 – 1000 250 – 1200 pevnost v tahu při ohybu N/mm2 25 – 35 0,8 – 5 250 – 490 -tlumení – log. dekrement – 0,02 – 0,03 – 0,003 0,002 tepelná vodivost W/mK 1,3 – 2 1,28 – 1,54 50 50 specifická tepelná kapacita kJ/kgK 1 – 0,5 0,5koeficient teplotní roztažnosti K−1 14 – 16 – 11 12
Využití První pokusy o využití minerálního kompozitu ve strojírenství se datují od 70. let 20. století. Jako u většiny nových materiálů, i zde panovala počáteční nedůvěra a to i přes nesporné výhody jak technické, tak ekonomické. Vynikající schopnost tlumení, teplotní stabilita, široká konstrukční variabilita a v neposlední řadě snížení nákladů, jsou základní důvody pro stále větší oblibu tohoto materiálu.
Široká paleta výrobků zahrnuje díly o hmotnosti několika kilogramů až několika tun. V současné době jsou z minerálního kompozitu vyráběny převážně podstavce pro obráběcí a měřící stroje, které se využívají ve strojírenském, elektrotechnickém, potravinářském a chemickém průmyslu.
Externí odkazy Fa. Schneeberger – Minerální kompozit – výroba, konstrukce; stránky psané v angličtině a němčině MM Průmyslové spektrum – článek o minerálním kompozitu
Kategorie:Strojírenství Kategorie:Materiály