Mineralinis liejimas prieš granitą ir ketaus: tiksliųjų staklių pagrindinių medžiagų palyginimas
Tiksliųjų staklių pagrindas nusprendžia, koks tikslus gali būti mašina, kaip greitai ji gali dirbti ir kiek laiko išlaiko savo geometriją. Šioje srityje dominuoja trys medžiagos: mineralinis liejimas, natūralus granitas ir ketus. Inžinieriai, kurie lyginamineralų liejimassu dviem tradicinėmis medžiagomis paprastai priimamas sprendimas pirkti, todėl šiame straipsnyje jos lyginamos atsižvelgiant į svarbias savybes.tikslios mašinos pagrindo medžiagos: vibracijos slopinimas, terminis stabilumas, standumas, pristatymo laikas, sąnaudų struktūra ir pagaminamumas. Tikslas nėra karūnuoti vieną nugalėtoją; tai padaryti, kad kompromisai būtų pakankamai aiškūs, kad galėtumėte suderinti medžiagą su savo įrenginiu, apimtimi ir tikslumo tikslais.
Greito palyginimo lentelė
| Turtas | Mineralų liejimas | Granitas | Ketaus |
|---|---|---|---|
| Slopinimo pajėgumas | Labai aukštas, maždaug 6–10 kartų ketaus | Aukštas | Vidutinis |
| Šiluminis plėtimasis | Žemas, apie 12–16 x 10^-6/K | Labai žemas, apie 5–8 x 10^-6/K | Aukšta, apie 10–12 x 10^-6/K su nuolydžiais |
| Savitasis standumas (E/tankis) | Vidutinis | Vidutinis | Vidutinis |
| Svoris | Lengvas, apie 2,1–2,4 g/cm3 | Sunkus, apie 2,6–3,1 g/cm3 | Sunkus, apie 7,2 g/cm3 |
| Funkcijų integravimas | Puikus: vamzdžiai, įdėklai ir kanalai įlieti | Ribotas: tik išgręžtas ir įdėtas | Gerai: šerdies smėlio liejimas |
| Naujų dizainų pristatymo laikas | Reikalinga forma, tada greitas liejimas | Pelėsių nėra, bet pjovimas ir glaistymas užtrunka | Reikalingas raštas, ilgas liejimo ciklas |
| Vieneto kaina pagal tūrį | Didėjant kiekiui smarkiai krenta | Daugiausia plokščias su kiekiu | Lašai su kiekiu |
Vertės yra tipiški įprastiems komerciniams rūšims būdingi diapazonai; iš savo tiekėjo paprašykite konkrečios perkamos medžiagos duomenų lapų, nes rūšys skiriasi.
Mineralų liejimas: slopinimas ir dizaino laisvė
Mineralinis liejimas, dar vadinamas epoksidiniu granitu arba polimeriniu betonu, yra rūšiuotų akmens užpildų, surištų į epoksidinę matricą, mišinys. Jo esminė savybė yra slopinimas: vidinė kompozito trintis sugeria vibraciją maždaug nuo šešių iki dešimties kartų geriau nei ketaus, o tai tiesiogiai sutrumpina nusistovėjimo laiką po kiekvieno ašies judėjimo ir pagerina ruošinio paviršiaus apdailą. Kalbant apie šlifavimo stakles, matavimo stakles ir didelio greičio{2}} frezavimo platformas, tai dažnai skiriasi nuo mikronų-lygio nuokrypio išlaikymo ir praleidimo esant gamybos greičiui.
Antras privalumas – dizaino laisvė. Kadangi medžiaga liejama kambario temperatūroje, o ne išlydyta, formose galima integruoti kabelių vamzdžius, hidraulinius kanalus, plieninius srieginius įdėklus, jutiklių laikiklius ir išlyginimo funkcijas tiesiai į pagrindą. Sienelės storis gali labai skirtis be aušinimo problemų, kurios vargina geležies liejinius, o liejimo paviršius yra pakankamai lygus, kad būtų sandarinamas. Svoris yra dar vienas praktinis laimėjimas: apytiksliai trečdaliu ketaus tankio, mineralinio liejimo pagrindas sumažina transportavimo išlaidas, pagrindo reikalavimus ir judančią{4}}masę ant platforminių ašių.
Apribojimai yra tikri. Specifinis standumas yra vidutinio sunkumo, todėl labai ilgiems tarpatramiams reikia daugiau medžiagos arba briaunų, nei rodo neapdoroti skaičiai. Eksploatavimo temperatūrą riboja epoksidinė matrica, paprastai gerokai žemesnė už tą, kurią toleruoja geležis, o tai svarbu esant karštiems procesams. Medžiagos pašalinimo greitis apdirbimo metu yra ribotas, todėl dauguma funkcijų turi būti suprojektuotos į formą, o ne apdirbtos vėliau. O prototipų formų kaina priklauso nuo vienos dalies, todėl mineralinis liejimas ekonomiškai prasmingas pradedant mažomis serijomis, o ne vienkartiniais.
Granitas: terminis stabilumas ir plokštumas, kuris išlieka
Natūralus granitas išlieka etalonine medžiaga, kurios plokštumas ir ilgalaikis stabilumas yra{0}}pagrindiniai reikalavimai. Jo šiluminio plėtimosi koeficientas, maždaug nuo 5 iki 8 x 10^-6 vienam Celsijaus laipsniui, yra mažiausias iš trijų, o po tūkstantmečių po žeme akmuo atsipalaiduoja; jis nedriftuoja taip, kaip gali ką tik išlieta medžiaga. Sluoksniuoti granito paviršiai pasiekia lygumo klases, apibrėžtas DIN 876 ir ASME B89.3.7, kad jokia liejimo medžiaga neatitinka, todėl metrologiniai rėmai, oro guolių kreiptuvai ir optinės tvirtinimo lentelės vis dar daugiausia yra granitas.
Granito trūkumai atspindi jo stipriąsias puses. Jis yra sunkus, todėl padidėja valdymo ir rėmo sąnaudos. Funkcijos turi būti išgręžtos ir įdėtos; nėra kanalų perdavimo-į. Pristatymo laikas priklauso nuo bloko prieinamumo ir uždengimo laiko, o ne nuo formos gamybos. O naudojant didelius identiškų dalių kiekius, vieneto kaina iš esmės išlieka vienoda, o liejimo ir formavimo alternatyvos mažėja. Granitas taip pat tampa trapus, o ne plastiškas, todėl eksploatuojant svarbu apsaugoti kraštą ir laikytis smūgių.
Praktikoje granito ir mineralų liejimas dažnai derinamas: etaloninis granito paviršius suklijuojamas arba įsukamas į mineralinio liejimo rėmą, todėl kreiptuvai paveldi granito stabilumą, o struktūra paveldi kompozito slopinimą ir lengvą svorį.
Ketaus: pradinis taškas, kuris vis dar turi prasmę
Ketaus neturėtų būti atmestas kaip pasenęs. Jo tamprumo modulis yra didžiausias iš trijų, esant vienodai geometrijai, jis toleruoja karštą aplinką ir stiprų poveikį, o geležies dalių apdirbimo tiekimo grandinė yra giliausia pramonėje. Staklėms, turinčioms didelę drožlių apkrovą, šiluminius smūgius ar netinkamą valdymą, geležis išlieka racionali standartinė dalis, o jos slopinimas, nors ir gerokai mažesnis už mineralų liejimą, mašinų gamintojus tenkina jau šimtmetį.
Išlaidos rodomos kitur. Maždaug 7,2 g/cm3 geležies pagrindai yra sunkūs judėti, pagreitinti ir transportuoti. Šiluminiai gradientai iškreipia geležį: šiluma iš velenų ir pavarų migruoja per medžiagą ir palenkia konstrukciją, todėl tiksliosios geležies staklėse dažnai reikia įšilimo ciklų ir šiluminės klaidos kompensavimo. Naujų geležies liejinių pristatymo laikas taip pat yra ilgiausias trijų{6}}palyginimų metu, nes modelio-darymas ir liejyklos planavimas yra lėtas, o smėlio įterpimo defektai išlieka pripažinta kokybės rizika, kuri atsiranda vėlai apdirbant.
Kaip pasirinkti stakles
Pradėkite nuo tikslumo tvarkyklės. Jei mašinos ribojantis veiksnys yra vibracija, šlifavimas drožlėmis, greitas frezavimas arba metrologinis pakartojamumas, mineralinio liejimo slopinimas paprastai atsiperka. Jei ribojantis veiksnys yra geometrija laikui bėgant ir temperatūra, oro guolių etapai, plokštelių patikra arba matuoklio rėmai, laimi granitas. Jei aplinka yra šiurkšti, mechaniškai žalinga arba konstrukcijai reikia maksimalaus standumo ties minimalia pjūviu, ketus išlieka konkurencingas.
Tada pasverkite gamybos apimtį su įrankių kaina. Vienetinis-ar prototipas beveik visada yra granitas arba geležis, nes nė vienam nereikia formos. Penkiasdešimties ar daugiau identiškų pagrindų serija yra palanki mineraliniam liejimui, kai forma greitai amortizuojasi, o liejimo ciklai yra trumpi. Galiausiai anksti patikrinkite praktinius apribojimus: galimą grindų apkrovą, krano galią, aplinkos temperatūros diapazoną ir tai, ar jūsų dizainui reikia integruotų kanalų, kurie kitu atveju būtų pritvirtinti prie priedų.
Dažna specifikacijų klaida yra medžiagų palyginimas tik pagal kainą už kilogramą. Pagrindo kaina yra sistemos kaina: lengvesni pagrindai sutraukia rėmus, pamatus ir transportavimą; integruoti kanalai panaikina pirkimo linijas; slopinimas sumažina laužą prie veleno. Cituojant taip, mineralinis liejimas dažnai užpildo spragą geležimi net prieš skaičiuojant tikslumo padidėjimą.
Dažnai užduodami klausimai
Ar mineralinis liejimas yra toks pat standus kaip ketus?
Pagal identišką geometriją, ne: ketaus tamprumo modulis yra didesnis. Mineralinis liejimas kompensuoja pjūvio storį ir formoje suprojektuotus briaunelius, o praktiškai amortizavimo pranašumas paprastai yra svarbesnis pasiekiamam tikslumui nei standumo skirtumas, ypač šlifavimo ir matavimo staklėms.
Kodėl nepadarius visos mašinos bazės iš granito?
Galite naudoti tik metrologijos{0}}struktūras, ir daugelis jų yra. Staklėms reikia savybių, kurių granitas negali ekonomiškai suteikti, pavyzdžiui, integruotų aušinimo skysčio kanalų, daug įdėklų ir sudėtingos išorinės geometrijos. Štai kodėl hibridiniai dizainai, granito etaloniniai paviršiai mineraliniuose liejiniuose arba plieniniuose rėmuose, yra vis labiau paplitę.
Kiek laiko užtrunka mineralinio liejimo pagrindo gamyba?
Baigus formuotis, liejimas ir kietėjimas paprastai užtrunka nuo kelių dienų iki kelių savaičių, o pačioms formoms paprastai prireikia kelių savaičių, priklausomai nuo sudėtingumo. Naujoje mašinos programoje liejimas yra-svarbiausias tvarkaraščio elementas, todėl prieš paleisdami užšaldykite dizainą.
Kurios medžiagos tikslumas yra geriausias daugelį metų?
Granitas turi stipriausią ilgalaikį{0}}stabilumą, nes tai visiškai atsipalaidavęs natūralus akmuo, kurio šiluminė plėtra yra mažiausia iš trijų. Mineralinis liejinys yra stabilus savo temperatūros ribose, o ketus gerai išlaiko geometriją, tačiau yra jautriausias šiluminiams gradientams, todėl reikia sumažinti naujų liejinių įtampą{2}}.
Pateikite savo bazės medžiagų peržiūros užklausą
Medžiagos pasirinkimą lengviausia išspręsti su tikrais piešiniais ant stalo. Atsiųskite savo pagrindinį dizainą, tikslumo tikslus ir metinį apimtį per užklausos puslapį, o inžinierių komanda galės peržiūrėti, kuri medžiaga ar jų hibridas tinka programai, taip pat orientacinius pristatymo laikus ir išlaidas. Ta pati komanda yra pasiekiama per „WhatsApp“, kad galėtumėte greitai pateikti klausimų apie galimybes Kinijos darbo valandomis. Vieno duomenų lapo palyginimas su kitu yra pradžia; Palyginus juos su jūsų mašinos klaidų biudžetu, iš tikrųjų nusprendžiamas projektas.






