Le béton de nanodur convainc par sa grande stabilité à la déformation

Ce ne sont pas les fondations des machines, mais les bâtis des machines, qui sont montés sur les fondations et intégrés aux machines, qui sont les éléments porteurs et de soutien d'une machine-outil ; en effet, les différents éléments fonctionnels, tels que les guides et les entraînements, sont fixés à ces bâtis. Leur taille et leur forme dépendent essentiellement de la tâche à accomplir. Les lits de machines peuvent donc être plus légers qu'une tonne ou très grands. Le choix correct des matériaux utilisés est d'une importance décisive pour la fonctionnalité d'un banc de machine. Outre les aspects techniques et économiques de la production, les propriétés mécaniques des différents matériaux jouent un rôle important, car elles ont une influence décisive sur les propriétés des composants. Il s'agit avant tout du module d'élasticité, qui influence la déflexion élastique, ainsi que l'amortissement du matériau et le comportement thermique. La constance géométrique à long terme, c'est-à-dire une déformation plastique minimale après application d'une charge, est une condition préalable indispensable pour tous les matériaux. Si ce n'est pas le cas, les glissières perdront leur planéité et leur parallélisme avec le temps, ce qui est le résultat d'un usinage de précision complexe et coûteux.

Béton moderne à haute performance dans la construction mécanique
Dans le passé, les lits des machines étaient principalement en acier, en fonte ou en fonte grise. En raison des exigences techniques et économiques imposées aux machines-outils, des éléments de châssis en matériaux tels que la fonte minérale ou le béton polymère lié à la résine époxy se sont imposés au cours des 30 dernières années, en plus des bancs de machines en fonte grise. L'acier et la fonte ont la capacité de charge la plus élevée, mais leur fabrication est très gourmande en énergie et coûteuse. Les matériaux solides tels que le béton polymère et la pierre naturelle, en revanche, sont largement utilisés en raison de leur prix inférieur et de leurs avantages techniques. Le béton moderne à ultra-haute performance (BUHP) est désormais solidement implanté dans l'ingénierie mécanique. En plus de son faible coût, le béton offre des avantages en termes de comportement vibratoire et thermique des machines-outils et remplace les matériaux conventionnels tels que la fonte grise ou les constructions soudées en acier. Il y a dix ans, une demande de brevet a été déposée pour le liant haute performance Dyckerhoff Nanodur. Durant cette période, Nanodur a eu une influence décisive sur le monde des bétons à ultra-haute performance. Surtout, ce matériau high-tech innovant a donné un nouvel élan à la construction de machines modernes. Plusieurs usines de préfabrication spécialisées dans le monde entier produisent avec succès depuis plusieurs années des pièces de machines en béton Nanodur.

Études comparatives sur le comportement de reptation
Afin de prouver la stabilité particulière à la déformation et en particulier la constance géométrique suffisante à long terme du béton Nanodur en tant que matériau de construction de cadres, des tests comparatifs approfondis sur le comportement au fluage ont récemment été effectués au Laboratoire des machines-outils et des techniques de production (WZL) de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle. On entend par "fluage" une déformation plastique sous charge dépendant du temps. Si une force est appliquée aux corps minéraux, ceux-ci se déforment de manière élastique. Si le corps n'est pas directement soulagé, il se produit une déformation plastique supplémentaire du matériau, qui dépend du temps. Le matériau se retire de la force appliquée par fluage. L'objectif de l'étude était de comparer la stabilité à la déformation des composants en béton Nanodur avec celle de matériaux alternatifs tels que la pierre naturelle dure et le béton polymère. Afin de classer les résultats, des spécimens d'essai en pierre naturelle dure disponible dans le commerce et en fonte minérale liée à la résine époxy ont été examinés en parallèle. Pour les tests, un béton Nanodur E45 a été utilisé, un mélange standard sans fa- sern. Les spécimens sans traitement thermique (sans WB) ont été stockés pendant quatre semaines dans une chambre climatique avant d'être livrés pour être testés. Les échantillons ayant subi un traitement thermique (avec WB) ont été chauffés à environ 80 °C pendant deux jours peu après le démoulage. Cela accélère et complète le processus de durcissement chimique, l'hydratation du ciment, et augmente la stabilité dimensionnelle. La pierre dure Na- ture provient d'une entreprise allemande reconnue dans le domaine des appareils de mesure et la fonte minérale à liant de résine époxydique avec des grains de quartz ronds provient du contrôle de qualité d'un fabricant reconnu. Toutes les plaques testées ont été sciées dans des prismes de 160 mm × 40 mm × 40 mm à l'aide d'une scie pour équipement de test et stockées dans la chambre climatique jusqu'au test respectif. Afin de déterminer la constance géométrique à long terme sur une période de 90 jours, un concept spécial de banc d'essai a été développé à l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle, avec lequel les déformations minimales attendues ont pu être mesurées.

Des résultats clairs
Les enquêtes comparatives ont montré que la roche dure naturelle étudiée présente les déformations en fonction du temps les plus faibles en termes absolus. La stabilité à long terme (exprimée par l'indice de fluage) du béton Nanodur lié au ciment et traité thermiquement est d'un ordre de grandeur comparable. La fonte minérale liée à la résine synthétique présente les déformations les plus importantes, tant dans les déformations élastiques à court terme que dans les déformations plastiques supplémentaires dues au fluage. Le rapport final complet avec les résultats détaillés est disponible auprès de durcrete GmbH.