Precīzas ražošanas un pārbaudes jomā materiālu termiskās deformācijas veiktspēja ir galvenais faktors, kas nosaka iekārtu precizitāti un uzticamību. Granīts un čuguns, kā divi plaši izmantoti rūpnieciskie pamatmateriāli, ir piesaistījuši lielu uzmanību to atšķirīgo veiktspējas īpašību dēļ augstas temperatūras vidē. Lai vizuāli parādītu abu materiālu termiskās deformācijas raksturlielumus, mēs izmantojām profesionālu termoattēlu, lai veiktu nepārtrauktus 8 stundu darba testus uz vienas specifikācijas granīta un čuguna platformām, atklājot reālās atšķirības, izmantojot datus un attēlus.
Eksperimentālais dizains: Simulējiet skarbus darba apstākļus un precīzi fiksējiet atšķirības
Šim eksperimentam tika izvēlētas granīta un čuguna platformas ar izmēriem 1000 mm × 600 mm × 100 mm. Simulētā rūpnieciskās darbnīcas vidē (temperatūra 25 ± 1 ℃, mitrums 50 % ± 5 %), vienmērīgi sadalot siltuma avotus uz platformas virsmas (simulējot siltuma veidošanos iekārtas darbības laikā), platforma nepārtraukti strādāja ar 100 W jaudu 8 stundas. Platformas virsmas temperatūras sadalījuma un deformācijas uzraudzībai reāllaikā tika izmantots FLIR T1040 termoattēla uztvērējs (ar temperatūras izšķirtspēju 0,02 ℃) un augstas precizitātes lāzera pārvietojuma sensors (ar precizitāti ± 0,1 μm), un dati tika reģistrēti reizi 30 minūtēs.
Izmērītie rezultāti: Vizualizējiet temperatūras starpību un kvantificējiet deformācijas spraugu
Termoattēla dati rāda, ka pēc čuguna platformas vienas stundas darbības maksimālā virsmas temperatūra sasniedza 42 ℃, kas ir par 17 ℃ augstāka nekā sākotnējā temperatūra. Astoņas stundas vēlāk temperatūra paaugstinājās līdz 58 ℃, un parādījās izteikts temperatūras gradienta sadalījums ar 8 ℃ temperatūras starpību starp malu un centru. Granīta platformas sildīšanas process ir maigāks. Temperatūra paaugstinās tikai līdz 28 ℃ pēc 1 stundas un stabilizējas pie 32 ℃ pēc 8 stundām. Virsmas temperatūras starpība tiek kontrolēta 2 ℃ robežās.
Saskaņā ar deformācijas datiem, 8 stundu laikā vertikālā deformācija čuguna platformas centrālajā daļā sasniedza 0,18 mm, un deformācijas deformācija malā bija 0,07 mm. Turpretī granīta platformas maksimālā deformācija ir tikai 0,02 mm, kas ir mazāk nekā 1/9 no čuguna platformas deformācijas. Arī lāzera pārvietojuma sensora reāllaika līkne apstiprina šo rezultātu: čuguna platformas deformācijas līkne strauji svārstās, savukārt granīta platformas līkne ir gandrīz stabila, demonstrējot ārkārtīgi spēcīgu termisko stabilitāti.
Principiāla analīze: Materiāla īpašības nosaka termiskās deformācijas atšķirības
Čuguna ievērojamās termiskās deformācijas pamatcēlonis ir tā relatīvi augstais termiskās izplešanās koeficients (aptuveni 10⁻⁶ × 10⁻⁶/℃) un nevienmērīgais grafīta sadalījums tā iekšpusē, kā rezultātā rodas nevienmērīgs siltuma vadīšanas ātrums un lokālas termiskās sprieguma koncentrācijas veidošanās. Tikmēr čugunam ir relatīvi zema īpatnējā siltumietilpība, un tā temperatūra, absorbējot vienādu siltuma daudzumu, paaugstinās ātrāk. Turpretī granīta termiskās izplešanās koeficients ir tikai (4–8) × 10⁻⁶/℃. Tā kristāliskā struktūra ir blīva un vienmērīga, ar zemu un vienmērīgi sadalītu siltumvadītspējas efektivitāti. Apvienojumā ar augsto īpatnējo siltumietilpību tas joprojām var saglabāt izmēru stabilitāti augstas temperatūras vidē.
Lietojumprogrammu apgaismība: izvēle nosaka precizitāti, stabilitāte rada vērtību
Tādās iekārtās kā precīzijas darbgaldi un trīskoordinātu mērīšanas mašīnas čuguna pamatņu termiskā deformācija var izraisīt apstrādes vai pārbaudes kļūdas, kas ietekmē kvalificētu produktu ražu. Granīta pamatne ar savu izcilo termisko stabilitāti var nodrošināt, ka iekārta ilgstošas darbības laikā saglabā augstu precizitāti. Pēc tam, kad noteikts automobiļu detaļu ražošanas uzņēmums nomainīja čuguna platformu ar granīta platformu, precīzijas detaļu izmēru kļūdu līmenis samazinājās no 3,2% līdz 0,8%, un ražošanas efektivitāte palielinājās par 15%.
Pateicoties termovizora intuitīvajai attēlošanai un precīzajiem mērījumiem, granīta un čuguna termiskās deformācijas atšķirība ir uzreiz pamanāma. Mūsdienu rūpniecībā, kas tiecas pēc maksimālas precizitātes, granīta materiālu ar spēcīgāku termisko stabilitāti izvēle neapšaubāmi ir gudrs solis, lai uzlabotu iekārtu veiktspēju un nodrošinātu produktu kvalitāti.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 24. maijs