如何建造環氧花崗岩CNC雕刻機機架
2026年11月5日
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視頻概述
AI 生成This video provides a comprehensive tutorial on creating a machine base using epoxy granite. It explains the material science behind vibration damping, details the experimentation process to find the ideal mixture ratio, and provides a step-by-step guide on building the mold and casting the final composite base.
環氧花崗岩是一種極佳的機械底座材料,但其製作過程略為繁複。
這是一份完整的教學,教您如何取得卓越的成果。我已將其分解為
四個部分。首先我們將介紹理論,進行一些實驗,接著是組裝,最後是某些內容
結果。為機械設備建立穩固的基礎可能是一項令人望而生畏的任務。基礎必須堅固,
僵硬、吸收震動並具備機械準確性。這要求實在太高了。金屬框架
符合強度、剛度和機械精度的要求,但性能表現將會
吸收振動的能力極差。這一點由材料規格予以量化。
稱為損失係數。損失係數是材料內部的摩擦係數。
你是否曾好奇過,為什麼符號會由銅合金製成?它們具有極低的內部摩擦力。
因此它會鳴響很長一段時間。螢幕上顯示的是一張損失係數圖表,上面有一些
常見的機械框架材料已列出。其 plotted against Young's modulus,即與楊氏模量對應繪製。
是剛度的衡量指標。損耗係數越高,受衝擊時振動越小。
看到我們在底部的銅製符號嗎?有三種常見的金屬被標示出來。
鋁、鋼鐵和鑄鐵的損耗係數都極低,但剛性卻非常強。
高損耗材料、橡膠、泡沫材料和聚合物的剛性均較低。這意味著您
無法同時具備高內部損耗與高剛性,對吧?來看看複合材料。
將兩種材料結合,一種具有高剛性,另一種具有高內摩擦。這正是關鍵所在。
環氧花崗岩已成為優異的機械加工材料。在我的設計中,我採用鋁合金框架。
提供堅硬的骨架,而環氧花崗岩則提供形狀與抗振性能
阻尼特性。兼具兩者優點,高剛性與驚人的震動阻尼效果。
複合框架顯示在螢幕上。參考表面均為鋁製。
並精確加工至所需尺寸。然而,環氧花崗岩填補了其餘所有部分。
空間,兼具減振效果,外觀也十分美觀。鋁合金參考標準
所有表面均通過內部的鋁合金骨架框架連接在一起。隨後倒入環氧花崗岩。
圍繞鋁合金骨架形成完整的機器底座。接下來是尋找最佳比例
製造環氧花崗岩混合材料。此處的目標是盡可能減少環氧樹脂的使用量。
由於價格相當昂貴。在我的實驗中,我嘗試調整了四種不同成分的比例。
成分,尋找最佳比例。第一種成分是玩沙。乾淨又簡單。
可以在家得寶、碎石供應商、沃爾瑪,幾乎任何地方購買。
第二種成分是石頭。這些石頭可從大多數園藝場購買。
任何類型都可以,圓形或光滑的皆可。你必須確保碎石中最大的石頭
小於鑄件最薄部位寬度的三分之一,否則可能會出現
流量問題。第三種成分是染料。可用於將混合物轉變為您所需的任何顏色。
為了提升美學效果,可選擇使用。對於黑色,可使用氧化鐵。或者
任何環氧樹脂染料或任何油漆顏料也可使用。第四種也是最後一種成分是雙組分的
環氧樹脂。這是將所有材料結合在一起的黏合劑。任何品牌皆可使用。關鍵在於
尋找固化時間較慢的環氧樹脂。厚壁模具的固化時間可能長達48小時,較慢的固化時間有助於
被困的空氣會上升至表面,讓您獲得光滑的牆面效果。此外,
慢速固化的環氧樹脂產生的熱量較少,因此較不容易使模具變形,從而確保所有
你的容錯度很高。我已在下方說明中附上這些資料的連結。
一些基本工具能讓事情變得更容易。以下是您需要的物品。首先是混合桶。
環氧花崗岩可能會弄髒一些,而且很可能會毀掉你打算放置的東西。
高頂的五加侖桶確實能有效防止混合過程中的雜亂與飛濺。
你可以用手混合,但在大量情況下,這樣做無法達到令人滿意的效果。
良好的機械基礎關鍵在於混合料的品質。使用電鑽搭配攪拌葉片即可完成混合。
排除猜測,確保充分混合。我還強烈建議佩戴一些手套。
這讓清理工作變得容易許多。震動台雖然是個不錯的配備,但並非必要。它能做的事是
有助於從模具中排出更多被困的空氣,特別是當模具厚度超過一英寸時。
或者兩個都用。沒有其中一個也可以應付,但如果你想得到最佳效果,我建議還是使用一個。
有兩個選擇。第一個是購買它。第二個是自己動手做。一個自己動手製作的版本
可能便宜許多,而且你可以根據專案需求客製化桌子的尺寸。有
三個簡單的零件需要購買,總計約100美元。橡膠腳墊、膠合板甲板,
並將振動馬達安裝到膠合板甲板上。只需將腳座和振動馬達用螺栓固定即可。
馬達將產生所需的震動,而腳部則有助於隔離震動。
調整平台。根據情況,甲板厚度可能需要加強。
機器底座的重量。從半英寸厚的膠合板開始,如果需要可以再疊加一層。
必需的。所有連結皆在下方說明中。好的,我們開始實驗。
我會逐一檢視我所有的失敗嘗試,並討論哪些方法有效,哪些無效。總計
我最終嘗試了七種不同的樣本,
在最終確定一個穩健的候選配方之前,我不斷調整各成分的配比。
第一個原型的成分為百分之五十九的沙、百分之二十九的岩石,以及百分之十二的環氧樹脂。這是一個不錯的成果。
雖然有太多嵌入的空氣,導致產生了許多空洞。
第二個原型含有 58% 的沙子、29% 的岩石、13% 的環氧樹脂,以及幾滴藍色染料。
藍色染料對塗色環氧花崗岩的效果非常好,
但仍然存在太多嵌入的氣泡。第三個原型含 57% 的沙。
29% 的岩石,14% 的環氧樹脂,以及少量黑色染料。這次使用了真空泵試圖
將環氧樹脂試片中的空氣抽出。然而,這樣做最後卻導致了纖維鬆散。
由於真空泵無法將混合物中的空氣完全抽出,導致混合物中出現了類似瑞士乳酪的孔洞。
然而,這使密度降低了約25%。經過更多實驗與可能的進一步調整,以及
壓力室,這項設計本可獲得更成功的結果。但最終的機器
由於底座太大,無法用真空泵處理,因此放棄了這個想法。第四個原型含有62%的沙子。
24% 的岩石,14% 的環氧樹脂,以及少量黑色染料。沙子經過篩子篩選以分離
挑選出最優質的顆粒,以形成約17%的細砂和45%的普通砂。結果顯示
在一個更為平滑的測試樣品中,表面仍有一些空洞。第五個原型
含有69%的沙、17%的氧化鐵作為顏料,以及14%的環氧樹脂。這個樣本效果非常好。在照片中,
末端的白色物質是模具脫模劑的蠟。然而,我無法找到大量這種物質。
氧化鐵的價格低廉,因此原型製作繼續進行。岩石在此過程中被排除。
樣品,因為它們造成了大量空洞,而鋁合金骨架則能提供支援。
所需的剛性。第六個原型含有85%的沙子、15%的環氧樹脂,以及少量黑色染料。
現在,只剩下三種簡單的成分,越來越接近了,但仍然還差一點。
需要再加一點環氧樹脂來填補空隙。第七個也是最後一個原型含有80%的沙。
20% 的環氧樹脂,再加上一點黑色染料。這是一個美麗的成果,表面處理完美無瑕。
最終找到了解決方案。在固化過程中,前30分鐘也進行了震動處理。
結果證明,保持簡單才是最好的。進入第三階段,也就是建造階段。第一步是
將模具和骨架的所有部件擺放好,並用肥皂水清洗乾淨。
將模具組裝起來,將所有零件固定在一起。有一點需要特別說明
環氧樹脂幾乎能黏附於所有物體,但卻無法黏附於蠟。基於此原因,
在模具上使用了蠟質脫模劑。請將脫模劑均勻塗佈於整個表面,
確保其乾燥後,擦去多餘的脫模劑,然後重複塗抹步驟。
關鍵在於不能漏掉任何角落。我也使用了蠟質的接縫條,並仔細地將其塑形。
形成內部圓角,以實現過渡區域的平滑過渡
所有表面。90度的內角非常鋒利,這無異於自尋災難。填補它們
之後會很難,且容易產生剝落。接下來,插入組裝好的骨架
放入模具中。使用膠帶覆蓋任何可能需要後續使用的螺絲孔。
確保骨架框架上不要沾到蠟。現在模具已製造完成,並已塗上蠟。
內部骨架框架已安裝到位。請再次確認所有模具表面均已塗蠟,以及所有螺紋部位
稍後需要用到的孔洞都用膠帶蓋住。準備好材料和攪拌工具。
我混合的順序如下:首先,將重量佔80%的沙子倒入桶中。你可以使用
一個浴室磅秤來進行此操作。接下來,倒入環氧樹脂的A組分,並徹底攪拌2至3分鐘。
環氧樹脂在加入成分B之前不會固化,因此目前還不需要驚慌。接下來,倒入
染料。我使用的量約為重量的四分之一百分比,但你的用量將取決於染料的濃度。
染料。最後,倒入環氧樹脂的B組分,徹底攪拌5至10分鐘。您需要
確保充分混合。將混合物緩慢地倒入模具中。你真的需要
以減少在此處引入的空氣量。將模具放置於震動台上。
幫助攪動空氣至表面。將整個混合物振動至整個工作時間。
購買的環氧樹脂。在我的情況下,那是40分鐘的震動。大約花了5分鐘。
但接著氣泡開始緩慢地往上升,並持續不斷地上升,整個過程都如此。
桌臺正在震動。當工作時間結束時,請關閉震動台,並使用快速通過。
使用熱風槍對環氧樹脂表面進行處理,以排除殘留的氣泡。以下是最終效果
投入了這麼多辛勤的努力後,你最終得到的是一個極其乾淨的結果。
以及光滑成型的環氧樹脂底座。這台機器

