Якія перавагі апрацоўчага цэнтра з мармуровым ложкам для ліцця з мінеральных матэрыялаў?
Мінеральныя адліўкі (штучны граніт, таксама вядомы як смалобетон) шырока выкарыстоўваюцца ў станкабудаўнічай прамысловасці ў якасці канструкцыйнага матэрыялу ўжо больш за 30 гадоў.
Згодна са статыстыкай, у Еўропе кожны дзясяты станок выкарыстоўвае мінеральнае ліццё ў якасці асновы. Аднак выкарыстанне няправільнага вопыту, няпоўнай або няправільнай інфармацыі можа прывесці да падазронасці і прадузятасці ў дачыненні да мінеральнага ліцця. Таму пры вырабе новага абсталявання неабходна прааналізаваць перавагі і недахопы мінеральнага ліцця і параўнаць іх з іншымі матэрыяламі.
Аснова будаўнічай тэхнікі звычайна падзяляецца на чыгун, мінеральнае ліццё (палімерны і/або рэактыўны бетон), сталь/зварныя канструкцыі (з заціркай/без заціркі) і натуральны камень (напрыклад, граніт). Кожны матэрыял мае свае характарыстыкі, і не існуе ідэальнага канструкцыйнага матэрыялу. Толькі шляхам вывучэння пераваг і недахопаў матэрыялу ў адпаведнасці з канкрэтнымі канструкцыйнымі патрабаваннямі можна выбраць ідэальны канструкцыйны матэрыял.
Дзве важныя функцыі канструкцыйных матэрыялаў — гарантаваць геаметрыю, размяшчэнне і паглынанне энергіі кампанентамі — адпаведна вылучаюць патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык (статычныя, дынамічныя і цеплавыя характарыстыкі), функцыянальныя/структурныя патрабаванні (дакладнасць, вага, таўшчыня сценак, зручнасць накіроўвалых рэек) да ўстаноўкі матэрыялаў, сістэмы цыркуляцыі асяроддзяў, лагістыкі і патрабаванні да кошту (цана, колькасць, даступнасць, характарыстыкі сістэмы).
I. Патрабаванні да эксплуатацыйных характарыстык канструкцыйных матэрыялаў
1. Статычныя характарыстыкі
Крытэрыем для вымярэння статычных уласцівасцей асновы звычайна з'яўляецца калянасць матэрыялу — мінімальная дэфармацыя пад нагрузкай, а не высокая трываласць. Пры статычнай пругкай дэфармацыі мінеральныя адліўкі можна разглядаць як ізатропныя аднародныя матэрыялы, якія падпарадкоўваюцца закону Гука.
Шчыльнасць і модуль пругкасці мінеральных адлівак адпаведна складаюць 1/3 ад такіх жа, як у чыгуну. Паколькі мінеральныя адліўкі і чыгуны маюць аднолькавую ўдзельную калянасць, пры аднолькавай вазе калянасць чыгунных адлівак і мінеральных адлівак аднолькавая без уліку ўплыву формы. У многіх выпадках разліковая таўшчыня сценак мінеральных адлівак звычайна ў 3 разы перавышае таўшчыню сценак чыгунных адлівак, і такая канструкцыя не выкліча ніякіх праблем з пункту гледжання механічных уласцівасцей вырабу або адліўкі. Мінеральныя адліўкі падыходзяць для працы ў статычных асяроддзях, якія падвяргаюцца ціску (напрыклад, станіны, апоры, калоны), і не падыходзяць у якасці танкасценных і/або малых рам (напрыклад, сталы, паддоны, прылады змены інструмента, карэткі, апоры шпіндзеля). Вага канструкцыйных дэталяў звычайна абмежавана абсталяваннем вытворцаў мінеральных адлівак, і вырабы з мінеральных адлівак вагой больш за 15 тон звычайна сустракаюцца рэдка.
2. Дынамічныя характарыстыкі
Чым большая хуткасць кручэння і/або паскарэнне вала, тым важнейшыя дынамічныя характарыстыкі машыны. Хуткае пазіцыянаванне, хуткая замена інструмента і высокая хуткасць падачы пастаянна ўзмацняюць механічны рэзананс і дынамічнае ўзбуджэнне канструкцыйных дэталяў машыны. Акрамя памернай канструкцыі кампанента, на прагін, размеркаванне масы і дынамічную калянасць кампанента значна ўплываюць дэмпфіруючыя ўласцівасці матэрыялу.
Выкарыстанне мінеральнага ліцця прапануе добрае рашэнне гэтых праблем. Паколькі яно паглынае вібрацыі ў 10 разоў лепш, чым традыцыйны чыгун, яно можа значна знізіць амплітуду і ўласную частату.
У аперацыях апрацоўкі, такіх як механічная апрацоўка, гэта можа забяспечыць больш высокую дакладнасць, лепшую якасць паверхні і падоўжыць тэрмін службы інструмента. У той жа час, з пункту гледжання ўздзеяння шуму, мінеральныя адліўкі таксама добра паказалі сябе з пункту гледжання ўзроўню шуму дзякуючы параўнанню і праверцы асноў, трансмісійных адлівак і аксесуараў з розных матэрыялаў для вялікіх рухавікоў і цэнтрабушак. Згодна з аналізам ударнага шуму, мінеральныя адліўкі могуць дасягнуць лакальнага зніжэння ўзроўню гукавога ціску на 20%.
3. Цеплавыя ўласцівасці
Паводле ацэнак экспертаў, каля 80% адхіленняў станкоў выкліканыя цеплавымі ўздзеяннямі. Перапынкі працэсу, такія як унутраныя або знешнія крыніцы цяпла, папярэдні нагрэў, змена дэталяў і г.д., з'яўляюцца прычынамі цеплавой дэфармацыі. Каб мець магчымасць выбраць найлепшы матэрыял, неабходна ўдакладніць патрабаванні да матэрыялу. Высокая ўдзельная цеплаёмістасць і нізкая цеплаправоднасць дазваляюць мінеральным адлівам мець добрую цеплавую інерцыю да часовых тэмпературных уздзеянняў (напрыклад, змена дэталяў) і ваганняў тэмпературы навакольнага асяроддзя. Калі патрабуецца хуткі папярэдні нагрэў, напрыклад, металічнага ложа, або тэмпература ложа забароненая, прылады нагрэву або астуджэння можна непасрэдна адліваць у мінеральнае адліўку для кантролю тэмпературы. Выкарыстанне такога тыпу прылад тэмпературнай кампенсацыі можа паменшыць дэфармацыю, выкліканую ўздзеяннем тэмпературы, што дапамагае павысіць дакладнасць пры разумнай цане.
II. Функцыянальныя і структурныя патрабаванні
Цэласнасць — гэта адметная рыса, якая адрознівае мінеральныя адліўкі ад іншых матэрыялаў. Максімальная тэмпература ліцця для мінеральных адлівак складае 45°C, і разам з высокадакладнымі формамі і інструментамі дэталі і мінеральныя адліўкі можна адліваць разам.
Для мінеральных адлівак можна выкарыстоўваць і перадавыя метады пералівання, што дазваляе атрымаць дакладныя мантажы і паверхні рэек, якія не патрабуюць механічнай апрацоўкі. Як і іншыя асноўныя матэрыялы, мінеральныя адліўкі падпарадкоўваюцца пэўным правілам канструкцыйнага праектавання. Таўшчыня сценак, апорныя аксэсуары, устаўкі рэбраў, метады загрузкі і разгрузкі ў пэўнай ступені адрозніваюцца ад іншых матэрыялаў і павінны быць улічаны загадзя падчас праектавання.
III. Патрабаванні да выдаткаў
Хоць з тэхнічнага пункту гледжання важна ўлічваць гэта, эканамічная эфектыўнасць усё часцей дэманструе сваю важнасць. Выкарыстанне мінеральных адлівак дазваляе інжынерам значна зэканоміць на вытворчых і эксплуатацыйных выдатках. Акрамя эканоміі на апрацоўцы, адпаведна зніжаюцца выдаткі на ліццё, канчатковую зборку і павелічэнне лагістычных выдаткаў (складаванне і транспарціроўка). Улічваючы высокі ўзровень функцыянальнасці мінеральных адлівак, іх варта разглядаць як адзіны праект. Фактычна, больш разумна параўноўваць цэны пры ўсталёўцы або папярэдне ўсталяванай аснове. Адносна высокі пачатковы кошт - гэта кошт формаў для мінеральных адлівак і інструментаў, але гэты кошт можа быць зніжаны пры працяглым выкарыстанні (500-1000 штук/сталёвая форма), а гадавое спажыванне складае каля 10-15 штук.
IV. Сфера выкарыстання
Як канструкцыйны матэрыял, мінеральнае ліццё пастаянна замяняе традыцыйныя канструкцыйныя матэрыялы, і ключом да яго хуткага развіцця з'яўляецца мінеральнае ліццё, формы і стабільныя злучальныя структуры. У цяперашні час мінеральнае ліццё шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах станкабудавання, такіх як шліфавальныя станкі і высакахуткасная апрацоўка. Вытворцы шліфавальных станкоў былі піянерамі ў сектары станкоў, выкарыстоўваючы мінеральнае ліццё для станін. Напрыклад, сусветна вядомыя кампаніі, такія як ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude і г.д., заўсёды карысталіся перавагамі дэмпфіравання, цеплавой інерцыі і цэласнасці мінеральнага ліцця для атрымання высокай дакладнасці і выдатнай якасці паверхні ў працэсе шліфавання.
З пастаянна ўзрастаючымі дынамічнымі нагрузкамі, мінеральнае ліццё таксама ўсё часцей атрымлівае перавагу ад вядучых сусветных кампаній у галіне шліфавальных станкоў. Ліццё з мінеральнага матэрыялу мае выдатную калянасць і можа добра ліквідаваць сілу, выкліканую паскарэннем лінейнага рухавіка. У той жа час, арганічнае спалучэнне добрай эфектыўнасці паглынання вібрацыі і лінейнага рухавіка можа значна палепшыць якасць паверхні апрацоўванай дэталі і тэрмін службы шліфавальнага круга.
Час публікацыі: 18 студзеня 2022 г.