У галузі прецизійного машинобудування та вимірювального обладнання, коли окремий гранітний компонент не відповідає потребам великомасштабних або складних конструкцій, технологія зрощування стала основним методом створення надрозмірних компонентів. Ключовим завданням тут є досягнення безшовного з'єднання, забезпечуючи при цьому загальну точність. Необхідно не лише усунути вплив швів зрощування на структурну стійкість, але й контролювати похибку зрощування в мікронному діапазоні, щоб відповідати суворим вимогам обладнання щодо площинності та перпендикулярності основи.
1. Прецизійна обробка поверхонь з'єднання: основа безшовного з'єднання
Безшовне з'єднання гранітних компонентів починається з високоточної обробки поверхонь з'єднання. Спочатку поверхні з'єднання піддаються плоскому шліфування. Кілька циклів шліфування виконуються за допомогою алмазних шліфувальних кругів, які дозволяють контролювати шорсткість поверхні в межах Ra 0,02 мкм та похибку площинності не більше 3 мкм/м.
Для прямокутних зрощених компонентів використовується лазерний інтерферометр для калібрування перпендикулярності поверхонь зрощування, що гарантує, що кутова похибка суміжних поверхонь становить менше 5 кутових секунд. Найважливішим кроком є процес «узгодженого шліфування» поверхонь зрощування: два гранітні компоненти, що зрощуються, з'єднуються лицьовою стороною до лицьової сторони, а опуклі точки на поверхні видаляються шляхом взаємного тертя, утворюючи мікрорівневу комплементарну та узгоджену структуру. Таке «дзеркальне з'єднання» може збільшити площу контакту поверхонь зрощування до понад 95%, створюючи рівномірну контактну основу для подальшого нанесення клею.
2. Вибір клею та процес нанесення: ключ до міцності з'єднання
Вибір клеїв та процес їх нанесення безпосередньо впливають на міцність з'єднання та довготривалу стабільність зрощених гранітних компонентів. Промисловий епоксидний клей є основним вибором у галузі. Після змішування з затверджувачем у певній пропорції його поміщають у вакуумне середовище для видалення бульбашок повітря. Цей крок є вирішальним, оскільки крихітні бульбашки в колоїді після затвердіння утворюють точки концентрації напружень, що може пошкодити структурну стабільність.
Під час нанесення клею використовується «метод нанесення ракелем» для контролю товщини шару клею в межах від 0,05 мм до 0,1 мм. Якщо шар занадто товстий, це призведе до надмірної усадки під час затвердіння; якщо він занадто тонкий, він не зможе заповнити мікрозазори на поверхнях з'єднання. Для високоточних зварювальних робіт до шару клею можна додати кварцовий порошок з коефіцієнтом теплового розширення, близьким до граніту. Це ефективно зменшує внутрішню напругу, спричинену змінами температури, забезпечуючи стабільність компонентів у різних робочих середовищах.
Процес затвердіння передбачає поетапне нагрівання: спочатку компоненти поміщають у середовище з температурою 25℃ на 2 години, потім температуру підвищують до 60℃ зі швидкістю 5℃ на годину, і після 4 годин витримування тепла їм дають охолонути природним шляхом. Такий метод повільного затвердіння допомагає зменшити накопичення внутрішньої напруги.
3. Система позиціонування та калібрування: основа загального забезпечення точності
Для забезпечення загальної точності зрощених гранітних компонентів незамінна професійна система позиціонування та калібрування. Під час зрощування використовується «метод триточкового позиціонування»: три високоточні отвори для позиціонувальних штифтів встановлюються на краю поверхні зрощування, а для початкового позиціонування використовуються керамічні позиціонувальні штифти, що дозволяє контролювати похибку позиціонування в межах 0,01 мм.
Згодом для контролю загальної площинності зрощених компонентів у режимі реального часу використовується лазерний трекер. Домкрати використовуються для точного налаштування висоти компонентів, доки похибка площинності не стане менше 0,005 мм/м. Для наддовгих компонентів (таких як напрямні основи понад 5 метрів) горизонтальне калібрування виконується по секціях. Точка вимірювання встановлюється через кожен метр, а для підбору загальної кривої прямолінійності використовується комп'ютерне програмне забезпечення, гарантуючи, що відхилення всієї секції не перевищує 0,01 мм.
Після калібрування на місцях з'єднання встановлюються допоміжні арматурні елементи, такі як стяжки з нержавіючої сталі або кутові кронштейни, щоб додатково запобігти відносному зміщенню поверхонь з'єднання.
4. Зняття стресу та лікування старіння: гарантія довгострокової стабільності
Зняття напруги та обробка від старіння є вирішальними ланками для покращення довгострокової стабільності зрощених гранітних компонентів. Після зрощування компоненти повинні пройти природну обробку від старіння. Їх поміщають у середовище з постійною температурою та вологістю на 30 днів, щоб внутрішні напруги поступово звільнилися.
Для сценаріїв зі суворими вимогами можна використовувати технологію вібраційного старіння: вібраційний пристрій використовується для застосування до компонентів низькочастотної вібрації 50–100 Гц, що прискорює релаксацію напружень. Час обробки залежить від якості компонентів, зазвичай 2–4 години. Після обробки старіння загальну точність компонентів необхідно повторно перевірити. Якщо відхилення перевищує допустиме значення, для корекції використовується точне шліфування. Це гарантує, що коефіцієнт прецизійного згасання зрощених гранітних компонентів не перевищуватиме 0,002 мм/м на рік протягом тривалого використання.
Чому варто обрати рішення для зрощування граніту від ZHHIMG?
Завдяки цій систематичній технології зрощування, гранітні компоненти ZHHIMG можуть не лише подолати обмеження розміру окремого шматка матеріалу, але й підтримувати той самий рівень точності, що й цілісно оброблені компоненти. Чи то великогабаритні прецизійні інструменти, важкі верстати чи високоточні вимірювальні платформи, ми можемо запропонувати стабільні та надійні рішення для базових компонентів.
Якщо ви шукаєте високоточні гранітні компоненти великого розміру для ваших промислових проектів, зверніться до ZHHIMG сьогодні. Наша професійна команда надасть вам індивідуальні рішення для зрощування та детальну технічну підтримку, допомагаючи вам покращити продуктивність та стабільність вашого обладнання.
Час публікації: 27 серпня 2025 р.