MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da walgri » mercoledì 10 ottobre 2012, 19:48

Il supporto del comparatore dovrebbe essere ben fissato al piano dei due angolari inferiori, perchè deve misurare proprio l'abbassamento tra la mezzeria del provino (dove è applicato anche il carico) e i supporti.

La prova deve essere condotta molto lentamente e le misure prese solo una volta che la lettura si sia stabilizzata, il problema delle vibrazioni non esiste o non deve esistere.

Quanto allo smusso: se decidi di farlo assicurati di conoscerne esattamente la geometria, perchè sarà  necessario per calcolare il momento di inerzia della sezione, da cui poi si ricaverà  il modulo elastico.

Con questa prova puoi condurre anche test di lunga durata (almeno dei mesi) per valutare l'eventuale creep del materiale, cosa che potrebbe non essere trascurabile, specie su una m.u.

Per quanto riguarda il grafico: quello sembra più un abaco con varie curve del modulo elastico in funzione del confezionamento. Appoggio comunque l'approccio completamente empirico di Zebrauno.

Lo stesso tipo di prove si potrà  anche condurre per valutare gli effetti dei vari tipi di armatura.
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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 10 ottobre 2012, 20:39

Se conduci prove a rottura il comparatore lo devi per forza mettere in alto, rivolto con lo stilo tastante verso il basso e poggiato al centro del provino (o su una sua proiezione ben posizionata).

Se invece, come ti sara' piu' utile, stai conducendo prove di flessione in regime elastico allora puoi metterlo sotto il provino, con la punta verso l'alto...misurerai movimenti di millesimi e centesimi di mm, scegli il comparatore piu' preciso che hai e adegua il carico in modo da apprezzare variazioni di flessione pari almeno a 10 divisioni del tuo strumento di misura.

Se usi un comparatore millesimale va bene caricare il provino sino a quando non rilevi 20-30 millesimi, se invece e' un centesimale dovrai aumentare il carico sino a rilevare almeno 0,1mm di spostamento.


Quando si usa il metodo empirico in una ricerca di questo tipo, con tante variabili, e' utile partire con provini che rappresentino combinazioni agli estremi della gamma possibile, ripetendo le prove con piccole variazioni di miscela andando nella direzione che mostra i risultati migliori...convergendo verso il risultato statisticamente piu' frequente.

Il carico con la sfera (o il cuneo) e' utile quanto vuoi cercare di rompere il tuo provino con pesi ridotti, il profilo a 90° invece e' piu' adeguato per ricavare la curva elastica.


Vedrai che sara' molto divertente :D

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da overlights » mercoledì 10 ottobre 2012, 21:00

Grazie ragazzi.. è tutto molto chiaro.
Farò come suggerite.

...e si Zebrauno, credo lo sarà ! :wink:


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Marco

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Robotech » mercoledì 24 ottobre 2012, 22:32

ciao Overlights.

ho "scoperto" solo ora questa discussione che trovo molto interessante e svolta anche a livelli di studio teorico molto elevato. =D>
Leggerò con più calma i vari passaggi...
Io mi sono occupato per qualche anno di trasformatori in resina epossidica colati sotto vuoto, con cariche di quarzo e altro fino al 66% e oltre.
La curva granolumetrica era abbastanza importante ma per aumentare la colabilità  e diminuire le bolle usavamo anche altri additivi.
Sono ancora in contatto con un fornitore di resine e cercherò di recuperare altre informazioni utili...

Cambiando leggermente campo, sono andato ad un corso sui calcestruzzi microrinforzati per consolidamenti sismici e li hanno cercato di convincermi che hanno resitenze maggiori di quelli con le armature "discrete" in tondino.

In ogni caso le fibre si possomo mescolare anche con le resine epossidiche.

Comunque, con le sezioni "generose" della tua macchina non penso che tu debba preoccuparti molto di ottimizzare al massimo le caratteristiche del tuo quarzo epossidico. (se avessi tempo proverei a farti una analisi agli elementi finiti...)

Sicuramente avrai già  da "divertirti" con lo stampo.

Buon lavoro. Ti seguo...

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da overlights » giovedì 25 ottobre 2012, 13:19

Ciao Robotech,
Sono a conoscenza dell'impiego di additivi vari e fluidificanti per le epossidiche ma al momento ho preferito tralasciare questo aspetto per evitare di inserire troppe variabili nel lavoro di sperimentazione. Raggiunta una formula "accettabile", sarà  comunque sempre possibile ricorrere a queste sostanze, nel caso. Interessante anche la questione dei metodi di armatura alternativi (come micro/fibre di vetro e simili). Proprio ultimamente ho visto un sito che trattava barre d'armatura in fibre di vetro (tondini veri e propri) ma considerando che i punti di ancoraggio sono comunque in ferro, l'impiego di tondini e/o reti metalliche è ancora la scelta più semplice ed economica.

Si, le fibre si possono tranquillamente mescolare alla resina, ma in una miscela altamente densa come quelle che sto formulando ora, qualunque fibra causerebbe fenomeni di segregazione e allentamento, inibendo la ottimale compattazione degli inerti.

Penso anch'io che l'attuale modello di questa CNC sia probabilmente sovradimensionato rispetto alle forze che dovrà  contrastare in lavorazione e se dipendesse solo da quelle, nemmeno ci sarebbe la necessità  di armare. Nel caso invece di impatti accidentali, l'armatura dovrebbe assorbire e distribuire il colpo, evitando che una o più parti possano spezzarsi. Almeno questo è il mio intento. Questo discorso credo si ricolleghi a quanto sostenuto da Walgri, che consigliava di ridurre significativamente il diametro dei tondini di armatura proprio per evitare fenomeni da "corpo estraneo", anziché di elementi che concorrono a dare solidità  al pezzo.

Al momento ho effettuato 6 formulazioni di Test (3 varianti Reichhold, 1 De Larrard, 2 Fuller) e i risultati preliminari sono molto interessanti.
Le distribuzioni Reichhold hanno "bevuto" il 10% in peso di epoxy, la De Larrard il 13%, e le due Fuller, rispettivamente 9,5% e 8%, di cui l'ultima decisamente troppo asciutta, al limite della lavorabilità .
L'apparente fallimento della De Larrard penso sia dovuto alla scorretta distribuzione dei miei inerti. Mentre tutte le mie frazioni coprono un certo Range (es. da diam. 5 a diam. 3, da diam. 3 a diam. 2, ecc), le distribuzioni del modello di De Larrard prevedono che ogni frazione abbia una sola precisa dimensione di inerte. Per farlo sarebbe necessario procurarsi tutta una serie di setacci, per ri-selezionare i miei inerti in accordo con le dimensioni target della distribuzione prevista. Il problema vero diventerebbe quello di setacciare con precisione inerti di piccolissime dimensioni.
Sarebbe anche una lavoro interessante, posto di essere un ricercatore pagato da qualcuno per conseguire quel risultato.
...;-)

Credo farò almeno un altro paio di test, provando a raggiungere una miscela compresa tra l'8 e il 9% che sia ancora relativamente fluida da poterla colare nello stampo, ma inglobando meno aria possibile.
In base a quanto sperimentato, se il vuoto può essere usato solo marginalmente (ad esempio degasando la resina appena miscelata subito prima di versarla negli inerti), la vibrazione è indispensabile.
Tra tutte, la fase più critica è la miscelazione di resina - inerti, in modo che la distribuzione delle frazioni sia più uniforme e casuale possibile (evitando la formazione di cluster mono dimensionali, come la peste!...).

Nei test svolti ad ora, ho lavorato ogni volta poco meno di un litro di massa (800 ml di inerti) miscelandoli accuratamente a mano, con una semplice cazzuola. Per i prossimi credo mi procurerò una frusta specifica per malte dense, per testare e mettere a punto una procedura di miscelazione che renda la massa più uniforme possibile, anche con maggiori quantità  di materiale (impossibili da miscelare a mano).
Non ricordo il volume preciso, ma solo la base richiederà  non meno di 30-40 litri di quarzo epossidico, che andrà  preparato, miscelato, colato, distribuito e vibrato, rimanendo comunque entro poco più di un'ora di lavorazione complessiva.
Non entro adesso nel dettaglio, ma la procedura di preparazione e colata è senz'altro la fase più delicata e critica.

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Zebrauno » giovedì 25 ottobre 2012, 15:20

Come ti stai orientando sulla dilatazione termica?
Ti sei posto un obiettivo di coefficiente che vuoi raggiungere (uguale all'acciaio, oppure dilatazione quasi nulla etc..) o stai solo privilegiando le doti di resistenza?

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da overlights » giovedì 25 ottobre 2012, 16:28

Luca, sto lavorando nella direzione di un impacchettamento più denso possibile, ma scorrevole al punto da poterlo impiegare.
Un lavoro a togliere.
Appena pronto per i testi sul modulo elastico, effettuerò a seguire anche quelli di dilatazione che hai suggerito in precedenza.
I risultati daranno una risposta a queste domande... sempre che trovi un volenteroso tutto d'un pezzo, che si occupi dell'analisi dei dati raccolti.

Come vedi, non ho nemmeno il coraggio di chiederlo.
Preferisco sia tu ad offrirti volontario!... :wink:


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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Robotech » giovedì 25 ottobre 2012, 22:15

ciao overlight...

rileggendo gli interventi precedenti non ho capito bene se hai trovato il modo di fare le prove. Per le materie plastiche ti segnalo questo link dove trovi i riferimenti normativi EN ISO .... ed una animazione.

http://www.ulttc.com/it/soluzioni/metod ... ulo-e.html
Se ti può essere di ispirazione...
Io per problemi analoghi mi sono costruito un piccolo dinamometro da 500 Kg con cella di carico, visualizzatore ed uscita 0-10 V per PC o PLC.
L'azionamento è "manuale" con un martinetto a vite da 700 Kg. Ho messo un contagiri "meccanico" che riesce a darmi delle indicazioni.
Ho già  un potenziometro lineare con uscita o-10 V ma non l'ho ancora montato.
Avrei anche un trasduttore con "inductosin" ma mi manca l'amplificatore di segnale.

Allego un rendering ed una foto.
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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Robotech » giovedì 25 ottobre 2012, 22:42

dimenticavo....

sul più bello che stavo pensando anch'io a come fare lo stampo ho guardato il link iniziale che hai usato come spunto e ho visto che hanno cambiato progetto...
Adesso la struttura è solo in due pezzi.
Vista la mia passione per il polistirolo stavo già  pensando a come fare uno stampo veloce. bah... vedremo :idea:

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da Zebrauno » venerdì 26 ottobre 2012, 18:32

Una struttura simile si realizza con ottimi risultati anche in lamiera d'acciaio piegata e saldata, riempita poi a piacere e rettificata sulle vie delle guide e accoppiamenti.

In quel caso lo stampo farebbe parte della struttura ma darebbe anche un grande aiuto nel primo posizionamento...

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da _GABBER » lunedì 15 luglio 2013, 17:57

interessante come la vuoi realizzare..hai più continuato con le prove/realizzazione? :)

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da mauron62 » martedì 30 luglio 2013, 18:27

waoooo!!!! che mi stavo perdendo, bellissimo topic e complimenti, ti auguro un in bocca al lupo per il tuo progetto, bello e ambizioso =D> peccato che ho cominciato già  il mio cnc, ma di sicuro ti seguo nell'impresa e megari la prossima ci farò un pensiero, intanto qualche ricerca la farò di sicuro, ma stai continuando ho ti sei fermato? facci sapere facci sapere :wink: :D

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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da overlights » giovedì 22 agosto 2013, 11:18

Si, il progetto procede, anche se più lentamente di quanto vorrei.
Ad ottobre dello scorso anno mi ero arenato sul problema di come effettuare i test strutturali ai provini di EQ, considerando che un sistema con cella di carico, per quanto improvvisato, non è certo economico ne facile da implementare.

Circa questo punto e in forma privata, ne discussi a lungo con Walgri, ma sembrava non ci fossero alternative più semplici da percorrere.
Poi, ad entrambi venne l'idea che forse si poteva applicare il principio della leva di secondo tipo. Per capirci, lo schiaccianoci.
Se il peso che schiaccia il provino è noto, non c'è bisogno di una cella di carico che lo misuri.
L'idea piacque subito. Modellai un 3D di massima dello strumento ma poi ci ragionammo a lungo, cercando di renderlo semplice da realizzare e utilizzare, ma soprattutto rigido e stabile.

Lo strumento vero e proprio è stato realizzato da Stefano (che saluto!..;-) ), co-titolare dell'officina meccanica che dovrà  realizzare gli stampi della MEQ.
Il risultato finale è davvero buono. Lo abbiamo chiamato EQ-meter.
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L'EQ-meter si è rivelato semplice da utilizzare (con i dovuti accorgimenti e sicurezze) e molto preciso, con un rapporto di leva di 1:10.

Prima dei test l'ho provato con una bilancia pesa persone e ogni peso di riferimento agganciato alla leva, produceva una pressione sulla bilancia esattamente 10 volte più grande.
In particolare ho impiegato pesi da 2500 - 1000 - 500 - 250 g., automaticamente trasformati in aumenti di 25 - 10 - 5 - 2,5 Kg.
I provini di EQ erano tutti di 200x50x25 mm. per una distanza tra i fulcri di 160 mm. Durante i test ho atteso almeno una decina di secondi tra l'aggiunta di un peso e il successivo.

In qualche caso, l'avvicinarsi del punto di rottura è stato preceduto da lievi scricchiolii. Con l'aggiunta del peso successivo il provino si rompeva.
(mediamente lungo la linea di applicazione della spinta, ma anche in punti diversi).

I primi test mi hanno sorpreso.
Man mano che procedevo con gli altri, ho avuto modo di familiarizzare con gli elementi in gioco e in parte con il comportamento del comparatore, che nonostante non fosse al 100% dell'efficienza, ha mostrato comunque una certa omogeneità  nelle misure rilevate. I risultati sono particolarmente interessanti, ma preferisco non anticiparli.
Dal momento che i calcoli sono stati effettuati e analizzati da Walgri, trovo giusto sia lui a commentarli.
In seguito, sempre Walgri ha effettuato alcune analisi FEM della struttura, suggerendo modifiche che sono state implementate nel modello.

Al momento sto lavorando ai dettagli minori (comunque rilevanti), come l'integrazione di home e fondo corsa, serbatoi dedicati per la lubrificazione delle chiocciole, punti di fissaggio di guide a catena, coperture, ecc.
Purtroppo, a differenza di una cnc realizzata in materiali tradizionali (legno/ferro/alluminio), non è possibile, o è davvero poco consigliabile effettuare fori nella struttura di EQ. Tanto meno è possibile filettare.


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Marco
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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da billielliot » giovedì 22 agosto 2013, 12:05

Ciao,

mi compiacio per l'ingegno dimostrato! E per la semplicita' espositiva con cui e' stato spiegato il meccanismo di prova.

B R A V I!

Solo una nota: Se ben interpreto il funzionamento della macchina di test, al momento della rottura del provino il tastatore del comparatore viene investito dal pezzo in caduta. Sebbene il tastatore sia frizionato, non penso sia salutare per lo strumento.

Io avrei montato lo strumento in modo tale che il tastatore si trovasse sopra il pezzo in esame.

Ciao :-)

Mauro
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Re: MEQ - CNC a tre assi in quarzo epossidico.

Messaggio da overlights » giovedì 22 agosto 2013, 12:32

Giusta osservazione Billielliot, ma abbiamo risolto facilmente.
Dal momento che il valore di flessione è proporzionale al carico, prima è stata misurata la flessione entro un valore di carico conservativo e una volta asportato il comparatore si è potuto procedere con gli incrementi, fino al raggiungimento del punto di rottura.
Lo strumento non si sarebbe potuto comunque porlo al di sopra, perché avrebbe interferito con il cuneo che spinge il provino.

Direi che per quanto riguarda l'EQ-meter, non è stato lasciato al caso quasi nulla. :roll:


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Marco

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