Jaké jsou výhody obráběcího centra lože z minerálního litého mramoru?
Minerální odlitky (umělá žula neboli pryskyřičný beton) jsou široce přijímány v průmyslu obráběcích strojů již více než 30 let jako konstrukční materiál.
Podle statistik používá v Evropě jeden z deseti obráběcích strojů jako lože minerální odlitky.Použití nevhodných zkušeností, neúplných nebo nesprávných informací však může vést k podezření a předsudkům vůči Mineral Castings.Proto je při výrobě nového zařízení nutné analyzovat výhody a nevýhody minerálních odlitků a porovnat je s jinými materiály.
Základ stavebních strojů se obecně dělí na litinu, minerální odlitky (polymerový a/nebo reaktivní pryskyřičný beton), ocelovou/svařovanou konstrukci (injektážní/neinjektážní) a přírodní kámen (např. žula).Každý materiál má své vlastní vlastnosti a neexistuje dokonalý konstrukční materiál.Pouze na základě zkoumání výhod a nevýhod materiálu podle konkrétních konstrukčních požadavků lze vybrat ideální konstrukční materiál.
Dvě důležité funkce konstrukčních materiálů – zaručují geometrii, polohu a absorpci energie komponent, respektive kladené požadavky na výkon (statický, dynamický a tepelný výkon), funkční/konstrukční požadavky (přesnost, hmotnost, tloušťka stěny, snadnost vodicích lišt) pro instalaci materiálů, systém oběhu médií, logistiku) a požadavky na náklady (cena, množství, dostupnost, charakteristiky systému).
I. Požadavky na provedení konstrukčních materiálů
1. Statické charakteristiky
Kritériem pro měření statických vlastností základny je obvykle tuhost materiálu – minimální deformace při zatížení, spíše než vysoká pevnost.Pro statickou elastickou deformaci lze minerální odlitky považovat za izotropní homogenní materiály, které se řídí Hookovým zákonem.
Hustota a modul pružnosti minerálních odlitků jsou v tomto pořadí 1/3 modulů litiny.Vzhledem k tomu, že minerální odlitky a litiny mají stejnou specifickou tuhost, při stejné hmotnosti je tuhost litinových odlitků a minerálních odlitků stejná bez ohledu na vliv tvaru.V mnoha případech je návrhová tloušťka stěny minerálních odlitků obvykle 3x větší než u litinových odlitků a toto provedení nezpůsobí žádné problémy z hlediska mechanických vlastností výrobku nebo odlitku.Minerální odlitky jsou vhodné pro práci ve statickém prostředí, které přenáší tlak (např. lůžka, podpěry, sloupy) a nejsou vhodné jako tenkostěnné a/nebo malé rámy (např. stoly, palety, měniče nástrojů, vozíky, podpěry vřeten).Hmotnost konstrukčních dílů je obvykle omezena vybavením výrobců minerálních odlitků a produkty minerálních odlitků nad 15 tun jsou obecně vzácné.
2. Dynamické charakteristiky
Čím větší je rychlost otáčení a/nebo zrychlení hřídele, tím důležitější je dynamický výkon stroje.Rychlé polohování, rychlá výměna nástroje a vysokorychlostní posuv nepřetržitě posilují mechanickou rezonanci a dynamické buzení konstrukčních částí stroje.Kromě rozměrového provedení součásti jsou průhyb, rozložení hmoty a dynamická tuhost součásti značně ovlivněny tlumícími vlastnostmi materiálu.
Použití minerálních odlitků nabízí dobré řešení těchto problémů.Protože pohlcuje vibrace 10krát lépe než tradiční litina, může výrazně snížit amplitudu a vlastní frekvenci.
Při obráběcích operacích, jako je obrábění, může přinést vyšší přesnost, lepší kvalitu povrchu a delší životnost nástroje.Zároveň si minerální odlitky vedly dobře i z hlediska hlučnosti při porovnávání a ověřování základů, odlitků převodovek a příslušenství z různých materiálů pro velké motory a odstředivky.Podle analýzy kročejového hluku může minerální odlitek dosáhnout lokálního snížení hladiny akustického tlaku o 20 %.
3. Tepelné vlastnosti
Odborníci odhadují, že asi 80 % odchylek obráběcích strojů je způsobeno tepelnými vlivy.Přerušení procesu, jako jsou vnitřní nebo vnější zdroje tepla, předehřívání, výměna obrobků atd., to vše jsou příčiny tepelné deformace.Aby bylo možné vybrat ten nejlepší materiál, je nutné ujasnit si materiálové požadavky.Vysoké měrné teplo a nízká tepelná vodivost umožňují minerálním odlitkům mít dobrou tepelnou setrvačnost vůči přechodným teplotním vlivům (jako je výměna obrobků) a kolísání okolní teploty.Je-li požadován rychlý předehřev jako u kovového lože nebo je-li teplota lože zakázána, mohou být do minerálního odlitku přímo odlita ohřívací nebo chladicí zařízení pro řízení teploty.Použití tohoto druhu zařízení pro kompenzaci teploty může snížit deformaci způsobenou vlivem teploty, což pomáhá zlepšit přesnost za rozumnou cenu.
II.Funkční a konstrukční požadavky
Integrita je charakteristický znak, který odlišuje minerální odlitky od jiných materiálů.Maximální teplota lití pro minerální odlitky je 45 °C a spolu s vysoce přesnými formami a nástroji lze díly a minerální odlitky odlévat dohromady.
Pokročilé techniky přelévání lze také použít na polotovary z minerálního odlitku, což vede k přesnému upevnění a povrchům kolejnic, které nevyžadují obrábění.Stejně jako ostatní základní materiály podléhají minerální odlitky specifickým konstrukčním pravidlům.Tloušťka stěny, nosné příslušenství, žebrové vložky, způsoby nakládání a vykládání, to vše se do určité míry liší od ostatních materiálů a je třeba je předem zvážit při návrhu.
III.Požadavky na náklady
I když je důležité uvažovat z technického hlediska, nákladová efektivita stále více ukazuje svůj význam.Použití minerálních odlitků umožňuje inženýrům ušetřit značné výrobní a provozní náklady.Kromě úspory nákladů na obrábění se odpovídajícím způsobem sníží odlévání, konečná montáž a zvyšující se náklady na logistiku (skladování a doprava).Vzhledem k vysoké funkci minerálních odlitků je třeba na něj pohlížet jako na celý projekt.Ve skutečnosti je rozumnější provést srovnání cen, když je základna nainstalovaná nebo předinstalovaná.Relativně vysoké počáteční náklady jsou náklady na minerální odlévací formy a nástroje, ale tyto náklady lze při dlouhodobém používání zředit (500-1000 kusů/ocelová forma) a roční spotřeba je asi 10-15 kusů.
IV.Rozsah použití
Minerální odlitky jako konstrukční materiál neustále nahrazují tradiční konstrukční materiály a klíč k jejich rychlému rozvoji spočívá v minerálním odlévání, formách a stabilních spojovacích strukturách.V současné době jsou minerální odlitky široce používány v mnoha oblastech obráběcích strojů, jako jsou brusky a vysokorychlostní obrábění.Výrobci brusek jsou průkopníky v sektoru obráběcích strojů využívajících minerální odlitky pro lože strojů.Například světově uznávané společnosti jako ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude atd. vždy těžily z tlumení, tepelné setrvačnosti a celistvosti minerálních odlitků k dosažení vysoké přesnosti a vynikající kvality povrchu v procesu broušení. .
Se stále rostoucím dynamickým zatížením jsou minerální odlitky stále více upřednostňovány také předními světovými společnostmi v oblasti nástrojových brusek.Minerální licí lože má vynikající tuhost a dokáže dobře eliminovat sílu způsobenou zrychlováním lineárního motoru.Zároveň může organická kombinace dobrého tlumení vibrací a lineárního motoru výrazně zlepšit kvalitu povrchu obrobku a životnost brusného kotouče.
Čas odeslání: 18. ledna 2022