Які переваги обробного центру з мармурового ліжка з мінерального лиття?
Мінеральні відливки (штучний граніт, він же смоляний бетон) широко застосовуються в верстатобудівній промисловості вже понад 30 років як конструкційний матеріал.
Згідно зі статистикою, в Європі кожен 10-й верстат використовує в якості станини мінеральне лиття.Однак використання невідповідного досвіду, неповної або невірної інформації може призвести до підозр і упередженого ставлення до Mineral Castings.Тому при виготовленні нового обладнання необхідно проаналізувати переваги і недоліки мінеральних виливків і порівняти їх з іншими матеріалами.
Основу будівельної техніки зазвичай поділяють на чавун, мінеральне лиття (полімерний та/або реактивний смоляний бетон), сталеву/зварну конструкцію (цементаційна/нецементаційна) і природний камінь (наприклад, граніт).Кожен матеріал має свої особливості, і не існує ідеального конструкційного матеріалу.Тільки вивчивши переваги та недоліки матеріалу відповідно до конкретних структурних вимог, можна вибрати ідеальний конструкційний матеріал.
Дві важливі функції конструкційних матеріалів — гарантія геометрії, розташування та поглинання енергії компонентів, відповідно висувають вимоги до продуктивності (статичні, динамічні та термічні характеристики), функціональні/структурні вимоги (точність, вага, товщина стінки, легкість напрямних рейок) для монтажу матеріалів, системи циркуляції носіїв, логістики) та вимог до вартості (ціна, кількість, наявність, характеристики системи).
I. Експлуатаційні вимоги до конструкційних матеріалів
1. Статичні характеристики
Критерієм для вимірювання статичних властивостей основи зазвичай є жорсткість матеріалу — мінімальна деформація під навантаженням, а не висока міцність.Для статичної пружної деформації мінеральні виливки можна розглядати як ізотропні однорідні матеріали, що підкоряються закону Гука.
Щільність і модуль пружності мінеральних виливків становлять відповідно 1/3 від чавунних.Оскільки мінеральні виливки та чавуни мають однакову питому жорсткість при однаковій вазі, жорсткість чавунних і мінеральних виливків однакова без урахування впливу форми.У багатьох випадках розрахункова товщина стінки мінеральних виливків зазвичай у 3 рази перевищує товщину стінок чавунних виливків, і така конструкція не викличе жодних проблем з точки зору механічних властивостей виробу чи виливка.Мінеральні виливки підходять для роботи в статичних середовищах, які піддаються тиску (наприклад, ліжка, опори, колони) і не підходять як тонкостінні та/або невеликі каркаси (наприклад, столи, піддони, пристрої для зміни інструментів, каретки, опори шпинделів).Вага структурних частин зазвичай обмежується обладнанням виробників мінерального лиття, а вироби мінерального лиття понад 15 тонн зазвичай зустрічаються рідко.
2. Динамічні характеристики
Чим більша швидкість обертання та/або прискорення вала, тим важливішою є динамічна продуктивність машини.Швидке позиціонування, швидка заміна інструменту та високошвидкісна подача постійно посилюють механічний резонанс та динамічне збудження структурних частин машини.На додаток до розмірної конструкції компонента, на прогин, розподіл маси та динамічну жорсткість компонента значною мірою впливають демпфіруючі властивості матеріалу.
Застосування мінеральних відливок пропонує хороше вирішення цих проблем.Оскільки він поглинає вібрації в 10 разів краще, ніж традиційний чавун, він може значно зменшити амплітуду та власну частоту.
У таких операціях обробки, як механічна обробка, це може забезпечити вищу точність, кращу якість поверхні та довший термін служби інструменту.У той же час, з точки зору шумового впливу, мінеральні виливки також продемонстрували хороші результати завдяки порівнянню та перевірці основ, виливків трансмісії та аксесуарів з різних матеріалів для великих двигунів і центрифуг.Згідно з аналізом ударного звуку, мінеральне лиття може досягти локального зниження рівня звукового тиску на 20%.
3. Теплові властивості
Експерти підрахували, що близько 80% відхилень верстатів викликано термічним впливом.Причинами теплової деформації є переривання процесу, наприклад внутрішні або зовнішні джерела тепла, попередній нагрів, заміна заготовок тощо.Для того, щоб вибрати найкращий матеріал, необхідно уточнити вимоги до матеріалу.Висока питома теплоємність і низька теплопровідність дозволяють мінеральним виливкам мати хорошу теплову інерцію до перехідних температурних впливів (наприклад, зміна заготовок) і коливань температури навколишнього середовища.Якщо потрібне швидке попереднє нагрівання, як металевий шар, або температура шару заборонена, нагрівальні або охолоджувальні пристрої можна безпосередньо влити в мінеральне лиття для контролю температури.Використання такого пристрою температурної компенсації може зменшити деформацію, спричинену впливом температури, що допомагає підвищити точність за розумну ціну.
II.Функціонально-конструктивні вимоги
Цілісність - відмінна риса, яка відрізняє мінеральне лиття від інших матеріалів.Максимальна температура лиття для мінеральних виливків становить 45°C, і разом із високоточними формами та інструментами можна відливати деталі та мінеральні виливки разом.
Удосконалені методи повторного лиття також можна використовувати для мінеральних ливарних заготовок, що забезпечує точне кріплення та поверхні рейок, які не потребують механічної обробки.Як і інші базові матеріали, мінеральні виливки підлягають певним правилам структурного проектування.Товщина стін, несучі аксесуари, вставки ребер, способи завантаження та розвантаження певною мірою відрізняються від інших матеріалів, і їх потрібно враховувати заздалегідь під час проектування.
III.Вимоги до вартості
Хоча це важливо розглядати з технічної точки зору, економічна ефективність все більше демонструє свою важливість.Використання мінерального литва дозволяє інженерам значно заощадити виробничі та експлуатаційні витрати.На додаток до економії витрат на механічну обробку, лиття, остаточне складання та збільшення витрат на логістику (складування та транспортування) відповідно зменшуються.Враховуючи високу функцію мінерального лиття, його слід розглядати як цілий проект.Насправді порівняння цін доцільніше робити, коли основа встановлена або попередньо встановлена.Відносно висока початкова вартість - це вартість мінеральних ливарних форм і інструментів, але ця вартість може бути розбавлена при тривалому використанні (500-1000 штук/сталева форма), а річне споживання становить приблизно 10-15 штук.
IV.Сфера використання
Як конструкційний матеріал мінеральне лиття постійно замінює традиційні конструкційні матеріали, і ключ до його швидкого розвитку лежить у мінеральному лиття, прес-формах і стабільних зв’язувальних структурах.В даний час мінеральне лиття широко використовується в багатьох галузях верстатобудування, таких як шліфувальні верстати та високошвидкісна обробка.Виробники шліфувальних верстатів були піонерами в верстатобудівному секторі, використовуючи мінеральне лиття для станин верстатів.Наприклад, всесвітньо відомі компанії, такі як ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude тощо, завжди вигравали від амортизації, термічної інерції та цілісності мінеральних виливків для отримання високої точності та відмінної якості поверхні в процесі шліфування. .
З огляду на постійно зростаючі динамічні навантаження, мінеральні виливки також все більше віддають перевагу провідним світовим компаніям у сфері шліфувальних верстатів.Основа мінерального лиття має чудову жорсткість і може добре усунути силу, спричинену прискоренням лінійного двигуна.У той же час, органічне поєднання хороших показників поглинання вібрації та лінійного двигуна може значно покращити якість поверхні заготовки та термін служби шліфувального круга.
Час публікації: 18 січня 2022 р