环氧花岗岩，又称合成花岗岩，是环氧树脂和花岗岩的混合物，常被用作机床底座的替代材料。环氧花岗岩可替代铸铁和钢材，具有更好的减振性能、更长的刀具寿命和更低的装配成本。
机床底座
机床和其他高精度机械的静态和动态性能依赖于基材的高刚度、长期稳定性和优异的阻尼特性。这些结构最常用的材料是铸铁、焊接钢结构和天然花岗岩。由于缺乏长期稳定性和极差的阻尼性能，钢结构很少用于需要高精度的应用场合。优质铸铁经过应力消除和退火处理后，能够赋予结构尺寸稳定性，并且可以铸造成复杂的形状，但铸造后需要昂贵的机械加工才能获得精密表面。
优质天然花岗岩越来越难找，但它的阻尼性能比铸铁好。不过，和铸铁一样，天然花岗岩的加工也十分费时费力，成本高昂。
精密花岗岩铸件的生产方法是将花岗岩骨料（经破碎、清洗和干燥）与环氧树脂体系在室温下混合（即冷固化工艺）。配方中也可添加石英骨料填料。成型过程中的振动压实使骨料紧密堆积。
螺纹嵌件、钢板和冷却液管可在铸造过程中铸入。为了实现更高的通用性，线性导轨、磨削滑轨和电机支架可以复制或灌浆成型，从而无需任何铸后加工。铸件的表面光洁度与模具表面一样好。
优点和缺点
优势包括：
■ 振动阻尼。
■ 灵活性：定制线性导轨、液压油箱、螺纹嵌件、切削液和导管管道都可以集成到聚合物基座中。
■ 添加嵌件等可以大大减少成品铸件的加工量。
■ 通过将多个组件集成到一个铸件中，减少了组装时间。
■ 不需要统一的壁厚，从而使底座设计更加灵活。
■ 对大多数常见溶剂、酸、碱和切削液具有耐化学性。
■ 无需涂漆。
■复合材料的密度与铝大致相同（但为了达到相同的强度，部件更厚）。
■ 复合聚合物混凝土浇筑工艺比金属浇筑工艺能耗低得多。聚合物浇铸树脂的生产能耗极低，而且浇筑过程可在室温下进行。
环氧花岗岩材料的内部阻尼系数比铸铁高十倍，比天然花岗岩高三倍，比钢结构高三十倍。它不受冷却剂影响，具有优异的长期稳定性、改进的热稳定性、高扭转刚度和动态刚度、卓越的吸音性能以及可忽略不计的内应力。
缺点包括薄截面（小于 1 英寸（25 毫米））强度低、抗拉强度低、抗冲击性低。
矿物铸造框架简介
矿物铸造是最高效、最现代的建筑材料之一。精密机械制造商是矿物铸造技术的先驱者之一。如今，矿物铸造技术在数控铣床、钻床、磨床和电火花加工机床上的应用日益广泛，其优势不仅限于高速机床。
矿物浇铸，又称环氧花岗岩材料，由砾石、石英砂、冰碛粉等矿物填料和粘合剂组成。该材料按照精确的配方混合，然后冷浇注到模具中。坚实的基础是成功的基石！
最先进的机床必须运行速度越来越快，精度也必须比以往任何时候都更高。然而，高速运转和重载加工会产生机床机架的振动。这些振动会对零件表面造成负面影响，并缩短刀具寿命。矿物铸造机架能够快速降低振动——速度比铸铁机架快约6倍，比钢制机架快约10倍。
采用矿物铸造床身的机床，例如铣床和磨床，精度显著提高，表面质量更佳。此外，刀具磨损显著降低，使用寿命延长。
复合矿物（环氧花岗岩）铸造框架具有以下几个优点：
- 成型与强度：矿物铸造工艺在部件形状方面提供了极大的自由度。材料和工艺的特殊性使得部件强度相对较高，重量却显著降低。
- 基础设施集成：矿物铸造工艺能够在实际铸造过程中轻松集成结构和附加组件，例如导轨、螺纹嵌件和服务连接。
- 复杂机械结构的制造：传统工艺无法想象的事情，通过矿物铸造成为可能：多个零部件可以通过粘接接头组装成复杂的结构。
- 经济高效的尺寸精度：在许多情况下，矿物铸造部件可直接铸造成最终尺寸，因为在硬化过程中几乎不会发生收缩。这样一来，便可省去后续昂贵的精加工工序。
- 精度：通过进一步的研磨、成型或铣削操作，可以获得高精度的参考面或支撑面。因此，许多机械加工方案可以得到巧妙而高效的实现。
- 良好的热稳定性：矿物铸件对温度变化的反应非常缓慢，因为其导热系数远低于金属材料。因此，短期温度变化对机床尺寸精度的影响显著降低。机床床身的热稳定性越好，机床的整体几何形状就能保持得越好，从而最大限度地减少几何误差。
- 无腐蚀性：矿物铸造部件可抵抗油、冷却液和其他腐蚀性液体的侵蚀。
- 更强的振动阻尼性能，更长的刀具使用寿命：我们的矿物铸件的振动阻尼性能比钢或铸铁高出10倍。凭借这些特性，机床结构拥有极高的动态稳定性。这对机床制造商和用户来说意义重大：加工或磨削零件的表面光洁度更高，刀具寿命更长，从而降低刀具成本。
- 环境：生产过程中对环境的影响减少。
矿物铸造框架与铸铁框架
以下是我们新型矿物铸造框架相比之前使用的铸铁框架的优势：
| 矿物铸造（环氧花岗岩） | 铸铁 | |
| 减震 | 高的 | 低的 |
| 热性能 | 低导热性 高规格加热 容量 | 高导热性和 低规格热容量 |
| 嵌入式部件 | 无限的设计和 一体式模具和 无缝连接 | 需要进行机械加工 |
| 耐腐蚀性 | 超高 | 低的 |
| 环境的 友善 | 低能耗 | 高能耗 |
结论
矿物铸造是数控机床框架结构的理想选择。它具有显著的技术、经济和环境优势。矿物铸造技术具有优异的减振性能、高耐化学腐蚀性和显著的热性能优势（热膨胀系数与钢材相近）。连接元件、电缆、传感器和测量系统均可浇铸到组件内部。
矿物铸造花岗岩床加工中心有哪些优势？
矿物铸件（人造花岗岩又称树脂混凝土）作为一种结构材料，在机床行业已被广泛接受超过 30 年。
据统计，在欧洲，每10台机床中就有1台使用矿物铸件作为床身。然而，不恰当的经验、不完整或不正确的信息会导致人们对矿物铸件产生怀疑和偏见。因此，在制造新设备时，有必要分析矿物铸件的优缺点，并将其与其他材料进行比较。
工程机械的底座通常分为铸铁、矿物铸造（聚合物和/或活性树脂混凝土）、钢/焊接结构（灌浆/非灌浆）以及天然石材（如花岗岩）等。每种材料都有其自身的特性，没有完美的结构材料。只有根据具体的结构要求，权衡各种材料的优缺点，才能选择理想的结构材料。
结构材料的两大重要功能——保证部件的几何形状、位置和能量吸收，分别对材料安装、介质循环系统、物流提出了性能要求（静态、动态和热性能）、功能/结构要求（精度、重量、壁厚、导轨的易用性）和成本要求（价格、数量、可用性、系统特性）。
一、结构材料的性能要求
1. 静态特性
衡量基体静态性能的标准通常是材料的刚度——即在载荷作用下变形最小，而非强度。对于静态弹性变形，矿物铸件可以被视为遵循胡克定律的各向同性均质材料。
矿物铸件的密度和弹性模量分别为铸铁的1/3。由于矿物铸件和铸铁具有相同的比刚度，在相同重量下，不考虑形状影响，二者的刚度相同。在许多情况下，矿物铸件的设计壁厚通常是铸铁铸件的3倍，这种设计不会对产品或铸件的机械性能造成任何问题。矿物铸件适用于承受压力的静态环境（例如床架、支架、立柱），但不适用于薄壁和/或小型框架（例如工作台、托盘、换刀装置、滑架、主轴支架）。结构件的重量通常受限于矿物铸件生产厂家的设备，15吨以上的矿物铸件产品较为少见。
2. 动态特性
轴的转速和/或加速度越大，机器的动态性能就越重要。快速定位、快速换刀和高速进给不断加剧机器结构件的机械共振和动态激励。除了部件的尺寸设计外，部件的挠度、质量分布和动态刚度也受到材料阻尼特性的显著影响。
使用矿物铸件可以很好地解决这些问题。由于其吸振性能比传统铸铁高10倍，因此可以显著降低振幅和固有频率。
在机械加工等操作中，矿物铸件能够带来更高的精度、更好的表面质量和更长的刀具寿命。同时，在噪声影响方面，通过对大型发动机和离心机不同材质的底座、传动铸件及附件进行对比验证，矿物铸件也表现出色。根据冲击声分析，矿物铸件可使局部声压级降低20%。
3. 热性能
专家估计，约80%的机床偏差是由热效应引起的。诸如内部或外部热源、预热、更换工件等工艺中断都会导致热变形。为了选择最佳材料，必须明确材料要求。矿物铸件具有高比热容和低导热系数，使其对瞬态温度影响（例如更换工件）和环境温度波动具有良好的热惯性。如果需要快速预热（例如金属床）或床温受限，则可将加热或冷却装置直接铸造到矿物铸件中以控制温度。使用这种温度补偿装置可以减少温度影响引起的变形，从而以合理的成本提高精度。
二、功能和结构要求
完整性是矿物铸件区别于其他材料的一个显著特征。矿物铸件的最高铸造温度为45℃，配合高精度模具和工装，可以同时铸造零件和矿物铸件。
先进的重铸技术也可用于矿物铸坯，从而获得无需机加工的精密安装面和导轨面。与其他基材一样，矿物铸件也需遵循特定的结构设计规则。壁厚、承载附件、加强筋嵌件、加载和卸载方式等都与其他材料在一定程度上有所不同，需要在设计阶段预先考虑。
三、成本要求
虽然从技术角度考虑固然重要，但成本效益的重要性也日益凸显。使用矿物铸件可以帮助工程师显著节省生产和运营成本。除了节省加工成本外，铸造、最终装配以及日益增长的物流成本（仓储和运输）也相应降低。考虑到矿物铸件的高级功能，应将其视为一个整体项目来评估。事实上，在安装或预装底座的情况下进行价格比较更为合理。较高的初始成本主要来自矿物铸件模具和工装的成本，但长期使用（每个钢模可生产 500-1000 件）可以有效分摊这部分成本，而年消耗量约为 10-15 件。
四、使用范围
作为一种结构材料，矿物铸件正不断取代传统结构材料，其快速发展的关键在于矿物铸造工艺、模具以及稳定的结合结构。目前，矿物铸件已广泛应用于磨床、高速加工等众多机床领域。磨床制造商率先将矿物铸件应用于机床床身。例如，ABA z&b、Bahmler、Jung、Mikrosa、Schaudt、Stude等世界知名企业，一直以来都受益于矿物铸件的阻尼性、热惯性和完整性，从而在磨削过程中获得高精度和优异的表面质量。
随着动态载荷的不断增加，矿物铸造床身也越来越受到世界领先工具磨床企业的青睐。矿物铸造床身刚性极佳，能够有效消除直线电机加速产生的力。同时，其优异的减振性能与直线电机的有机结合，能够显著提高工件的表面质量和砂轮的使用寿命。
至于单个零件，长度在10000毫米以内对我们来说很容易。
最小壁厚是多少？
一般来说，机器底座的最小截面厚度应至少为 60 毫米。使用细骨料粒径和配方，可以浇筑更薄的截面（例如 10 毫米厚）。
浇注后的收缩率约为每1000毫米0.1-0.3毫米。当需要更高精度的矿物铸造机械零件时，可通过二次数控磨削、手工研磨或其他机械加工工艺来达到所需的公差。
我们的矿物铸造材料选用的是天然济南黑花岗岩。大多数公司在建筑施工中只选用普通的天然花岗岩或普通石材。
· 原材料：采用世界闻名的济南黑花岗岩（又称“济南青花岗岩”）颗粒作为骨料，该花岗岩以其高强度、高刚性和高耐磨性而著称；
· 配方：采用独特的增强型环氧树脂和添加剂，不同组分采用不同的配方，以确保最佳的综合性能；
· 机械性能：振动吸收性能约为铸铁的10倍，具有良好的静态和动态性能；
· 物理性能：密度约为铸铁的 1/3，隔热性能优于金属，不吸湿，热稳定性好；
· 化学性质：比金属具有更高的耐腐蚀性，环境友好；
· 尺寸精度：铸造后线性收缩率约为 0.1-0.3 微米/米，在所有平面上形状和计数精度都极高；
· 结构完整性：可以浇筑非常复杂的结构，而使用天然花岗岩通常需要组装、拼接和粘合；
· 热反应缓慢：对短期温度变化的反应速度慢得多，反应量也小得多；
·嵌入式嵌件：紧固件、管道、电缆和腔室可以嵌入结构中，嵌件材料包括金属、石头、陶瓷和塑料等。