V oblasti presných strojov a meracích zariadení, keď jeden žulový komponent nespĺňa požiadavky veľkých alebo zložitých konštrukcií, sa technológia spájania stala základnou metódou na vytváranie ultrarozmerných komponentov. Kľúčovou výzvou je dosiahnuť bezproblémové spojenie a zároveň zabezpečiť celkovú presnosť. Je potrebné nielen eliminovať vplyv spojovacích švov na štrukturálnu stabilitu, ale aj kontrolovať chyby spájania v rozsahu mikrónov, aby sa splnili prísne požiadavky zariadenia na rovinnosť a kolmosť základne.
1. Presné obrábanie spojovacích plôch: Základ bezšvíkového spojenia
Bezproblémové spojenie žulových komponentov začína vysoko presným obrábaním spojovacích plôch. Najprv sa spojovacie plochy podrobia rovinnému brúseniu. Vykonáva sa viacero kôl brúsenia pomocou diamantových brúsnych kotúčov, ktoré dokážu regulovať drsnosť povrchu v rozmedzí Ra 0,02 μm a chybu rovinnosti maximálne 3 μm/m.
Pri obdĺžnikových spájaných komponentoch sa na kalibráciu kolmosti spájaných plôch používa laserový interferometer, čím sa zabezpečí, že uhlová chyba susedných plôch je menšia ako 5 oblúkových sekúnd. Najdôležitejším krokom je proces „súladného brúsenia“ spájaných plôch: dve žulové komponenty, ktoré sa majú spojiť, sa pripevnia tvárou k sebe a konvexné body na povrchu sa odstránia vzájomným trením, čím sa vytvorí mikroúrovňová komplementárna a konzistentná štruktúra. Toto „zrkadlové spojenie“ môže dosiahnuť kontaktnú plochu spájaných plôch viac ako 95 %, čím sa vytvorí jednotný kontaktný základ pre následné nanášanie lepidiel.
2. Výber lepidla a proces aplikácie: Kľúč k pevnosti spoja
Výber lepidiel a proces ich aplikácie priamo ovplyvňujú pevnosť spoja a dlhodobú stabilitu spojených žulových komponentov. Priemyselné epoxidové lepidlo je v tomto odvetví hlavnou voľbou. Po zmiešaní s vytvrdzovacím činidlom v určitom pomere sa umiestni do vákuového prostredia, aby sa odstránili vzduchové bubliny. Tento krok je kľúčový, pretože drobné bubliny v koloide po vytvrdnutí vytvoria body koncentrácie napätia, čo môže poškodiť štrukturálnu stabilitu.
Pri nanášaní lepidla sa používa „metóda nanášania škrabkou“, ktorá reguluje hrúbku vrstvy lepidla medzi 0,05 mm a 0,1 mm. Ak je vrstva príliš hrubá, vedie k nadmernému zmršťovaniu pri vytvrdzovaní; ak je príliš tenká, nedokáže vyplniť mikromedzery na spojovacích plochách. Pre vysoko presné spájanie je možné do vrstvy lepidla pridať kremenný prášok s koeficientom tepelnej rozťažnosti blízkym koeficientu žuly. Tým sa účinne znižuje vnútorné napätie spôsobené zmenami teploty a zabezpečuje sa stabilita komponentov v rôznych pracovných prostrediach.
Proces vytvrdzovania využíva metódu postupného ohrevu: najprv sa komponenty umiestnia na 2 hodiny do prostredia s teplotou 25 ℃, potom sa teplota zvýši na 60 ℃ rýchlosťou 5 ℃ za hodinu a po 4 hodinách tepelnej úpravy sa nechajú prirodzene vychladnúť. Táto metóda pomalého vytvrdzovania pomáha znižovať hromadenie vnútorného napätia.
3. Systém polohovania a kalibrácie: Jadro celkového zabezpečenia presnosti
Na zabezpečenie celkovej presnosti spájaných žulových komponentov je nevyhnutný profesionálny systém polohovania a kalibrácie. Počas spájania sa používa „trojbodová metóda polohovania“: na okraji spájanej plochy sú umiestnené tri otvory pre vysoko presné polohovacie kolíky a na počiatočné polohovanie sa používajú keramické polohovacie kolíky, ktoré dokážu kontrolovať chybu polohovania v rozmedzí 0,01 mm.
Následne sa na monitorovanie celkovej rovinnosti spájaných komponentov v reálnom čase používa laserový sledovač. Zdviháky sa používajú na jemné doladenie výšky komponentov, kým chyba rovinnosti nie je menšia ako 0,005 mm/m. Pri ultra dlhých komponentoch (ako sú vodiace základne nad 5 metrov) sa horizontálna kalibrácia vykonáva po sekciách. Merací bod sa nastaví každý meter a na prispôsobenie krivky celkovej priamosti sa používa počítačový softvér, čím sa zabezpečí, že odchýlka celého profilu nepresiahne 0,01 mm.
Po kalibrácii sa na spojovacie spoje inštalujú pomocné výstužné diely, ako sú napríklad ťahadlá z nehrdzavejúcej ocele alebo uhlové konzoly, aby sa ďalej zabránilo relatívnemu posunutiu spojovacích plôch.
4. Úľava od stresu a liečba starnutia: Záruka dlhodobej stability
Odbúranie napätia a úprava proti starnutiu sú kľúčovými prvkami pre zlepšenie dlhodobej stability spojených žulových komponentov. Po spojení musia komponenty podstúpiť prirodzenú úpravu proti starnutiu. Na 30 dní sa umiestnia do prostredia s konštantnou teplotou a vlhkosťou, aby sa vnútorné napätie postupne uvoľnilo.
V prípade prísnych požiadaviek je možné použiť technológiu vibračného starnutia: vibračné zariadenie aplikuje na komponenty nízkofrekvenčné vibrácie 50 – 100 Hz, čím sa urýchľuje relaxácia napätia. Doba ošetrenia závisí od kvality komponentov, zvyčajne 2 – 4 hodiny. Po ošetrení starnutím je potrebné opätovne otestovať celkovú presnosť komponentov. Ak odchýlka prekročí povolenú hodnotu, na korekciu sa použije presné brúsenie. Tým sa zabezpečí, že miera presného útlmu spojených žulových komponentov počas dlhodobého používania nepresiahne 0,002 mm/m za rok.
Prečo si vybrať riešenia na spájanie žuly od spoločnosti ZHHIMG?
Vďaka tejto systematickej technológii spájania dokážu žulové komponenty ZHHIMG nielen prekonať obmedzenia veľkosti jedného kusu materiálu, ale tiež si zachovať rovnakú úroveň presnosti ako integrálne spracované komponenty. Či už ide o veľké presné prístroje, ťažké obrábacie stroje alebo vysoko presné meracie platformy, vieme poskytnúť stabilné a spoľahlivé riešenia základných komponentov.
Ak hľadáte vysoko presné, veľkorozmerné žulové komponenty pre vaše priemyselné projekty, kontaktujte ešte dnes spoločnosť ZHHIMG. Náš profesionálny tím vám poskytne riešenia spájania na mieru a podrobnú technickú podporu, ktorá vám pomôže zlepšiť výkon a stabilitu vášho zariadenia.
Čas uverejnenia: 27. augusta 2025