Aké sú výhody obrábacieho centra na minerálne odlievanie mramorového lôžka?

Aké sú výhody obrábacieho centra na minerálne odlievanie mramorového lôžka?
Minerálne odliatky (umelá žula alias živicový betón) sú široko akceptované v priemysle obrábacích strojov už viac ako 30 rokov ako konštrukčný materiál.

Podľa štatistík v Európe jeden z 10 obrábacích strojov používa minerálne odliatky ako lôžko.Použitie nevhodných skúseností, neúplných alebo nesprávnych informácií však môže viesť k podozreniu a predsudkom voči Mineral Castings.Preto pri výrobe nového zariadenia je potrebné analyzovať výhody a nevýhody minerálnych odliatkov a porovnať ich s inými materiálmi.

Základ stavebných strojov sa vo všeobecnosti delí na liatinu, minerálne odliatky (polymérový a/alebo reaktívny živicový betón), oceľovo/zváranú konštrukciu (injektáž/neškárovanie) a prírodný kameň (ako je žula).Každý materiál má svoje vlastné charakteristiky a neexistuje dokonalý konštrukčný materiál.Iba preskúmaním výhod a nevýhod materiálu podľa špecifických konštrukčných požiadaviek je možné vybrať ideálny konštrukčný materiál.

Dve dôležité funkcie konštrukčných materiálov – zaručujú geometriu, polohu a absorpciu energie komponentov, respektíve kladú požiadavky na výkon (statický, dynamický a tepelný výkon), funkčné/konštrukčné požiadavky (presnosť, hmotnosť, hrúbka steny, jednoduchosť vodiacich koľajníc) na inštaláciu materiálov, systém obehu médií, logistiku) a nákladové požiadavky (cena, množstvo, dostupnosť, charakteristiky systému).
I. Požiadavky na vlastnosti konštrukčných materiálov

1. Statické charakteristiky

Kritériom na meranie statických vlastností základne je zvyčajne skôr tuhosť materiálu – minimálna deformácia pri zaťažení, než vysoká pevnosť.Pre statickú elastickú deformáciu možno minerálne odliatky považovať za izotropné homogénne materiály, ktoré sa riadia Hookovým zákonom.

Hustota a modul pružnosti minerálnych odliatkov sú 1/3 v porovnaní s modulmi liatiny.Pretože minerálne odliatky a liatiny majú rovnakú špecifickú tuhosť, pri rovnakej hmotnosti je tuhosť železných odliatkov a minerálnych odliatkov rovnaká bez ohľadu na vplyv tvaru.V mnohých prípadoch je konštrukčná hrúbka steny minerálnych odliatkov zvyčajne 3-krát väčšia ako u železných odliatkov a toto prevedenie nespôsobí žiadne problémy z hľadiska mechanických vlastností výrobku alebo odliatku.Minerálne odliatky sú vhodné na prácu v statických prostrediach, ktoré nesú tlak (napr. lôžka, podpery, stĺpy) a nie sú vhodné ako tenkostenné a/alebo malé rámy (napr. stoly, palety, meniče nástrojov, vozíky, podpery vretien).Hmotnosť konštrukčných dielov je zvyčajne obmedzená vybavením výrobcov minerálnych odliatkov a výrobky na minerálne odliatky nad 15 ton sú spravidla zriedkavé.

2. Dynamické charakteristiky

Čím väčšia je rýchlosť otáčania a/alebo zrýchlenie hriadeľa, tým dôležitejší je dynamický výkon stroja.Rýchle polohovanie, rýchla výmena nástroja a vysokorýchlostný posuv nepretržite posilňujú mechanickú rezonanciu a dynamické budenie konštrukčných častí stroja.Okrem rozmerového prevedenia súčiastky sú priehyb, rozloženie hmoty a dynamická tuhosť súčiastky vo veľkej miere ovplyvnené tlmiacimi vlastnosťami materiálu.

Použitie minerálnych odliatkov ponúka dobré riešenie týchto problémov.Pretože absorbuje vibrácie 10-krát lepšie ako tradičná liatina, môže výrazne znížiť amplitúdu a vlastnú frekvenciu.

Pri obrábacích operáciách, ako je obrábanie, môže priniesť vyššiu presnosť, lepšiu kvalitu povrchu a dlhšiu životnosť nástroja.Zároveň z hľadiska vplyvu hluku obstáli minerálne odliatky dobre aj porovnaním a overením podstavcov, odliatkov prevodoviek a príslušenstva z rôznych materiálov pre veľké motory a centrifúgy.Podľa analýzy kročajového hluku môže minerálny odliatok dosiahnuť lokálne zníženie hladiny akustického tlaku o 20 %.

3. Tepelné vlastnosti

Odborníci odhadujú, že asi 80 % odchýlok obrábacích strojov je spôsobených tepelnými vplyvmi.Prerušenia procesu, ako sú vnútorné alebo vonkajšie zdroje tepla, predhrievanie, výmena obrobkov atď., to všetko sú príčiny tepelnej deformácie.Aby bolo možné vybrať ten najlepší materiál, je potrebné ujasniť si materiálové požiadavky.Vysoké merné teplo a nízka tepelná vodivosť umožňujú minerálnym odliatkom mať dobrú tepelnú zotrvačnosť voči prechodným teplotným vplyvom (ako je výmena obrobkov) a kolísaniu okolitej teploty.Ak sa vyžaduje rýchle predhriatie, ako je napríklad kovové lôžko, alebo ak je teplota lôžka zakázaná, možno priamo do minerálneho odliatku zaliať ohrievacie alebo chladiace zariadenia na reguláciu teploty.Použitie tohto druhu zariadenia na kompenzáciu teploty môže znížiť deformáciu spôsobenú vplyvom teploty, čo pomáha zlepšiť presnosť za rozumnú cenu.

II.Funkčné a konštrukčné požiadavky

Integrita je charakteristickým znakom, ktorý odlišuje minerálne odliatky od iných materiálov.Maximálna teplota odlievania minerálnych odliatkov je 45 °C a spolu s vysoko presnými formami a nástrojmi je možné odlievať diely a minerálne odliatky.

Pokročilé techniky prelievania možno použiť aj na polotovary z minerálneho odliatku, výsledkom čoho je presná montáž a povrchy koľajníc, ktoré nevyžadujú opracovanie.Ako iné základné materiály, aj minerálne odliatky podliehajú špecifickým konštrukčným pravidlám.Hrúbka steny, nosné príslušenstvo, rebrové vložky, spôsoby nakladania a vykladania, to všetko sa do určitej miery líši od iných materiálov a je potrebné ich vopred zvážiť pri projektovaní.

III.Požiadavky na náklady

Aj keď je dôležité zvážiť z technického hľadiska, nákladová efektívnosť čoraz viac ukazuje svoj význam.Použitie minerálnych odliatkov umožňuje inžinierom ušetriť značné výrobné a prevádzkové náklady.Okrem šetrenia nákladov na obrábanie, odlievanie, konečná montáž a zvyšujúce sa náklady na logistiku (skladovanie a doprava) sa primerane znížia.Vzhľadom na vysokú úroveň funkcie minerálnych odliatkov je potrebné naň nazerať ako na celý projekt.V skutočnosti je rozumnejšie urobiť porovnanie cien, keď je základňa nainštalovaná alebo predinštalovaná.Relatívne vysoké počiatočné náklady sú náklady na minerálne odlievacie formy a nástroje, ale tieto náklady sa môžu pri dlhodobom používaní zriediť (500-1000 kusov/oceľová forma) a ročná spotreba je asi 10-15 kusov.

IV.Rozsah použitia

Ako konštrukčný materiál minerálne odliatky neustále nahrádzajú tradičné konštrukčné materiály a kľúčom k ich rýchlemu rozvoju je minerálne odlievanie, formy a stabilné spojovacie štruktúry.V súčasnosti sa minerálne odliatky široko používajú v mnohých oblastiach obrábacích strojov, ako sú brúsky a vysokorýchlostné obrábanie.Výrobcovia brúsok boli priekopníkmi v sektore obrábacích strojov využívajúcich minerálne odliatky pre lôžka strojov.Napríklad svetovo uznávané spoločnosti ako ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude atď. vždy ťažili z tlmenia, tepelnej zotrvačnosti a celistvosti minerálnych odliatkov na dosiahnutie vysokej presnosti a vynikajúcej kvality povrchu v procese brúsenia. .

So stále rastúcim dynamickým zaťažením sú minerálne odliatky čoraz viac uprednostňované aj poprednými svetovými spoločnosťami v oblasti nástrojových brúsok.Minerálne odlievacie lôžko má vynikajúcu tuhosť a dokáže dobre eliminovať silu spôsobenú zrýchlením lineárneho motora.Zároveň organická kombinácia dobrého výkonu pohlcovania vibrácií a lineárneho motora môže výrazne zlepšiť kvalitu povrchu obrobku a životnosť brúsneho kotúča.