Viac ako storočie,lôžko obrábacieho strojabol z liatiny. Je tuhý, lacný a generácie stavbárov presne vedia, ako sa správa. Ale stroje, ktoré sa stavajú dnes, nie sú strojmi spred storočia. Bežia rýchlejšie, rezajú ťažšie a očakáva sa, že budú dodržiavať tolerancie, ktoré by sa inžinierom, ktorí štandardizovali železné lôžka, zdali absurdné.
Preto sa minerálne odlievanie - tiež nazývané polymérbetón alebo epoxidová žula - zmenilo zo zaujímavosti na seriózny konštrukčný materiál. Nie je náhradou za všetko. Je to lepšia odpoveď na konkrétny, rastúci súbor problémov.
Výhoda tlmenia je skutočná
Definujúcou slabinou liatinového alebo oceľového lôžka nie je tuhosť. Je to vibrácia. Kov ľahko prenáša vibrácie a necháva ich zvoniť av rezacom stroji sa zvonenie stáva chvením, zlou povrchovou úpravou a zrýchleným opotrebovaním nástroja.
Minerálny odliatok to rieši na materiálovej úrovni. Pretože je to zhruba 90 percent minerálneho agregátu viazaného vo viskoelastickej epoxidovej matrici, rozptyľuje kinetickú energiu namiesto toho, aby ju prenášal ďalej. Namerané tlmenie je rádovo osem až desaťkrát väčšie ako liatina alebo oceľ. Stroj na lôžku z minerálneho odliatku sa po rýchlom pohybe usadí rýchlejšie a pri ťažkých rezoch tvrdohlavejšie odoláva chveniu. Pre povrchovú úpravu a životnosť nástroja je to priamy a merateľný prínos.
Tepelné správanie hrá v jeho prospech
Teplo je tichým nepriateľom presnosti. Stroj, ktorý sa zahrieva nerovnomerne skresľuje a skreslenie sa stáva chybou. Tu má minerálne liatie prekvapivú výhodu: jeho tepelná vodivosť je približne 1 až 3 W/mK v porovnaní so 40 až 50 W/mK pre liatinu - asi dvadsať{7}}krát nižšia. Materiál pomaly vedie teplo, takže lokálne tepelné vstupy sa šíria menej a štruktúra zostáva dlhšie rozmerovo stabilná.
Jeho koeficient tepelnej rozťažnosti je porovnateľný so železným, čo znamená, že minerálne liate lôžko sa správa predvídateľne, keď sa dielňa zahrieva a ochladzuje. V kombinácii s vysokou tepelnou kapacitou materiál účinne tlmí teplotné výkyvy, ktoré by sa inak dostali do pracovnej zóny.
Sloboda dizajnu, ktorú kov nemôže ponúknuť
Toto je výhoda, ktorá prekvapuje väčšinu inžinierov. Minerálny odliatok je liaty, nie opracovaný z masívneho bloku alebo odlievaný v zlievarenskej forme. Vložky, chladiace kanály, vrecká na senzory a montážne podložky sú odliate priamo do konštrukcie. Sedadlá vodiacich dráh a pomocné plochy môžu byť umiestnené tam, kde ich dizajn potrebuje, nie tam, kde ich môže dosiahnuť obrábacia operácia.
Praktickým prínosom je menej sekundárnych operácií a kratšie montážne časy. Výrobca stroja integruje komponenty do samotného lôžka namiesto toho, aby ich potom priskrutkoval. To je skutočné zníženie nákladov a nárast tolerancie-.
Úprimné limity
Bolo by zavádzajúce prezentovať minerálne odlievanie ako univerzálnu odpoveď. Jeho tuhosť je nižšia ako liatinový - Youngov modul približne 15 až 40 GPa oproti 80 až 140 GPa pre železo -, takže časti musia byť hrubšie, aby zodpovedali tuhosti. A zatiaľ čo jeho pevnosť v tlaku je vynikajúca, jeho pevnosť v ťahu je nízka, takže návrhy sa musia vyhýbať napínaniu materiálu. Liatina je tuhšia; minerálny odliatok lepšie tlmí. Správna voľba závisí od stroja a aplikácie, nie od módy.
Priemysel sa približuje k hybridnej odpovedi: oceľ alebo železo pre nosnú-kostru, kde je tuhosť kritická, a minerálne liatie, kde najviac záleží na tlmení, tepelnej stabilite a integrácii.
Kde sa ukáže skúsenosť
Minerálne liate lôžko vychádza z formy s dobrým tvarom, ale nie s dokončenými základnými povrchmi. Presnosť žije v post-obrábaní a brúsení odliatkov - v rovnakej disciplíne, akú denne praktizuje obchod s presnou žulou. Unparalleled Ltd. priniesla toto dedičstvo do svojej linky na odlievanie minerálov. Hlavnou činnosťou spoločnosti sú komponenty granitových strojov opracované do sub-mikrónovej rovinnosti pomocou ultra-veľkých brúsok a technikov s desaťročiami skúseností v oblasti ručného lapovania-. Jej metrologické miestnosti, izolované od vibrácií a udržiavané pri stabilnej teplote, overujú výsledky pomocou prístrojov, ktoré možno nadviazať na národné normalizačné orgány.
Na tomto pozadí záleží, pretože minerálne liate lôžko je len také dobré ako jeho hotové povrchy. Nalievanie kompozitu je najjednoduchšia časť. Vybrúsenie sediel vodiacich dráh do roviny, ktorú vyžaduje presný stroj, je miestom, kde sa ukazuje skutočná schopnosť.
Odmeraný záver
Minerálne odlievanie sa nechystá vyradiť liatinu. Získava si však stále miesto v konštrukcii obrábacích strojov - pre stroje, ktoré potrebujú viac tlmenia, tepelnú stabilitu a konštrukčnú voľnosť ako hrubú tuhosť. Stavitelia, ktorí pochopia, kde ktorý materiál vyhráva, postavia lepšie stroje. To je budúcnosť a už je tu.