Jakie są zalety centrum obróbczego do odlewów mineralnych z marmurowym łożem?
Odlewy mineralne (sztuczny granit, znany również jako beton żywiczny) są szeroko stosowane w przemyśle obrabiarkowym jako materiał konstrukcyjny od ponad 30 lat.
Według statystyk, w Europie jedna na 10 obrabiarek wykorzystuje odlewy mineralne jako podłoże. Jednak wykorzystanie niewłaściwego doświadczenia, niekompletnych lub nieprawidłowych informacji może prowadzić do podejrzeń i uprzedzeń wobec odlewów mineralnych. Dlatego przy produkcji nowego sprzętu należy przeanalizować zalety i wady odlewów mineralnych i porównać je z innymi materiałami.
Podstawę maszyn budowlanych dzieli się na żeliwo, odlewy mineralne (polimerowe i/lub reaktywne betonowe), stal/konstrukcje spawane (iniekcyjne/nieiniekcyjne) i kamień naturalny (taki jak granit). Każdy materiał ma swoje własne cechy i nie ma idealnego materiału konstrukcyjnego. Tylko poprzez zbadanie zalet i wad materiału zgodnie ze szczególnymi wymaganiami konstrukcyjnymi można wybrać idealny materiał konstrukcyjny.
Dwie ważne funkcje materiałów konstrukcyjnych — zapewnienie geometrii, położenia i pochłaniania energii komponentów — odpowiednio stawiają wymagania dotyczące wydajności (wydajność statyczna, dynamiczna i termiczna), wymagania funkcjonalno-strukturalne (dokładność, waga, grubość ścianek, łatwość montażu prowadnic) w przypadku montażu materiałów, systemu obiegu mediów, logistyki oraz wymagania dotyczące kosztów (cena, ilość, dostępność, charakterystyka systemu).
I. Wymagania eksploatacyjne dla materiałów konstrukcyjnych
1. Charakterystyki statyczne
Kryterium pomiaru właściwości statycznych podstawy jest zazwyczaj sztywność materiału — minimalne odkształcenie pod obciążeniem, a nie wysoka wytrzymałość. W przypadku statycznego odkształcenia sprężystego odlewy mineralne można traktować jako izotropowe materiały jednorodne, podlegające prawu Hooke’a.
Gęstość i moduł sprężystości odlewów mineralnych stanowią odpowiednio 1/3 gęstości żeliwa. Ponieważ odlewy mineralne i żeliwa mają taką samą sztywność właściwą przy takiej samej wadze, sztywność odlewów żeliwnych i mineralnych jest taka sama bez uwzględniania wpływu kształtu. W wielu przypadkach grubość ścianki odlewów mineralnych jest zwykle 3 razy większa od grubości ścianek odlewów żeliwnych, a taka konstrukcja nie spowoduje żadnych problemów pod względem właściwości mechanicznych produktu lub odlewu. Odlewy mineralne nadają się do pracy w środowiskach statycznych, które przenoszą ciśnienie (np. łoża, podpory, kolumny) i nie nadają się jako ramy cienkościenne i/lub małe (np. stoły, palety, zmieniacze narzędzi, wózki, podpory wrzecion). Waga części konstrukcyjnych jest zwykle ograniczona przez wyposażenie producentów odlewów mineralnych, a produkty odlewów mineralnych o wadze powyżej 15 ton są na ogół rzadkie.
2. Charakterystyki dynamiczne
Im większa prędkość obrotowa i/lub przyspieszenie wału, tym ważniejsza jest dynamiczna wydajność maszyny. Szybkie pozycjonowanie, szybka wymiana narzędzi i szybkie podawanie stale wzmacniają rezonans mechaniczny i dynamiczne wzbudzenie elementów konstrukcyjnych maszyny. Oprócz wymiarowej konstrukcji komponentu, ugięcie, rozkład masy i sztywność dynamiczna komponentu są w dużym stopniu zależne od właściwości tłumiących materiału.
Zastosowanie odlewów mineralnych oferuje dobre rozwiązanie tych problemów. Ponieważ pochłaniają drgania 10 razy lepiej niż tradycyjne żeliwo, mogą znacznie zmniejszyć amplitudę i częstotliwość drgań własnych.
W operacjach obróbki skrawaniem, takich jak obróbka skrawaniem, może zapewnić większą precyzję, lepszą jakość powierzchni i dłuższą żywotność narzędzia. Jednocześnie, jeśli chodzi o wpływ hałasu, odlewy mineralne również dobrze wypadły dzięki porównaniu i weryfikacji podstaw, odlewów przekładni i akcesoriów z różnych materiałów dla dużych silników i wirówek. Zgodnie z analizą dźwięku uderzenia, odlew mineralny może osiągnąć lokalną redukcję o 20% poziomu ciśnienia akustycznego.
3. Właściwości termiczne
Eksperci szacują, że około 80% odchyleń obrabiarek jest spowodowanych efektami termicznymi. Przerwy w procesie, takie jak wewnętrzne lub zewnętrzne źródła ciepła, podgrzewanie wstępne, wymiana obrabianych przedmiotów itp., są przyczynami odkształceń termicznych. Aby móc wybrać najlepszy materiał, konieczne jest wyjaśnienie wymagań materiałowych. Wysokie ciepło właściwe i niskie przewodnictwo cieplne pozwalają odlewom mineralnym mieć dobrą bezwładność cieplną wobec przejściowych wpływów temperatury (takich jak wymiana obrabianych przedmiotów) i wahań temperatury otoczenia. Jeśli wymagane jest szybkie podgrzewanie wstępne, takie jak łoże metalowe lub temperatura łoża jest zabroniona, urządzenia grzewcze lub chłodzące można bezpośrednio wlać do odlewu mineralnego w celu kontrolowania temperatury. Użycie tego rodzaju urządzenia kompensującego temperaturę może zmniejszyć odkształcenia spowodowane wpływem temperatury, co pomaga poprawić dokładność przy rozsądnych kosztach.
II. Wymagania funkcjonalne i strukturalne
Integralność jest cechą wyróżniającą, która odróżnia odlewy mineralne od innych materiałów. Maksymalna temperatura odlewania dla odlewów mineralnych wynosi 45°C, a wraz z wysoce precyzyjnymi formami i narzędziami, części i odlewy mineralne mogą być odlewane razem.
Zaawansowane techniki ponownego odlewania można również stosować w przypadku półfabrykatów odlewów mineralnych, co skutkuje precyzyjnym montażem i powierzchniami szyn, które nie wymagają obróbki. Podobnie jak inne materiały bazowe, odlewy mineralne podlegają określonym zasadom projektowania konstrukcyjnego. Grubość ścianek, akcesoria nośne, wkładki żebrowe, metody załadunku i rozładunku różnią się w pewnym stopniu od innych materiałów i muszą być uwzględnione z wyprzedzeniem podczas projektowania.
III. Wymagania dotyczące kosztów
Podczas gdy ważne jest rozważenie tego z technicznego punktu widzenia, opłacalność coraz bardziej pokazuje swoje znaczenie. Wykorzystanie odlewów mineralnych pozwala inżynierom zaoszczędzić znaczne koszty produkcji i eksploatacji. Oprócz oszczędności na kosztach obróbki, odlewanie, montaż końcowy i rosnące koszty logistyczne (magazynowanie i transport) są odpowiednio redukowane. Biorąc pod uwagę funkcję odlewów mineralnych na wysokim poziomie, należy je postrzegać jako cały projekt. W rzeczywistości bardziej rozsądne jest porównanie cen, gdy podstawa jest zainstalowana lub wstępnie zainstalowana. Stosunkowo wysoki koszt początkowy to koszt form do odlewów mineralnych i oprzyrządowania, ale koszt ten może zostać rozcieńczony w przypadku długoterminowego użytkowania (500-1000 sztuk/forma stalowa), a roczne zużycie wynosi około 10-15 sztuk.
IV. Zakres użytkowania
Jako materiał konstrukcyjny odlewy mineralne stale zastępują tradycyjne materiały konstrukcyjne, a kluczem do ich szybkiego rozwoju są odlewy mineralne, formy i stabilne struktury wiążące. Obecnie odlewy mineralne są szeroko stosowane w wielu dziedzinach obrabiarek, takich jak szlifierki i obróbka wysokoobrotowa. Producenci szlifierek byli pionierami w sektorze obrabiarek, wykorzystując odlewy mineralne do łóż maszyn. Na przykład światowej sławy firmy, takie jak ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude itp., zawsze korzystały z tłumienia, bezwładności cieplnej i integralności odlewów mineralnych, aby uzyskać wysoką precyzję i doskonałą jakość powierzchni w procesie szlifowania.
Wraz ze stale rosnącymi obciążeniami dynamicznymi odlewy mineralne są coraz częściej preferowane przez wiodące na świecie firmy w dziedzinie szlifierek narzędziowych. Łoże odlewu mineralnego ma doskonałą sztywność i może dobrze eliminować siłę spowodowaną przyspieszeniem silnika liniowego. Jednocześnie organiczne połączenie dobrej wydajności pochłaniania drgań i silnika liniowego może znacznie poprawić jakość powierzchni przedmiotu obrabianego i żywotność koła szlifierskiego.
Czas publikacji: 18-01-2022