Kādas ir minerālu liešanas marmora gultas apstrādes centra priekšrocības?
Minerālu lējumi (mākslīgais granīts jeb sveķu betons) jau vairāk nekā 30 gadus ir plaši atzīti darbgaldu nozarē kā konstrukcijas materiāls.
Saskaņā ar statistiku, Eiropā katrā desmitajā darbgaldā kā pamatni tiek izmantoti minerālu lējumi. Tomēr nepiemērotas pieredzes, nepilnīgas vai nepareizas informācijas izmantošana var radīt aizdomas un aizspriedumus pret minerālu lējumiem. Tāpēc, izgatavojot jaunas iekārtas, ir jāanalizē minerālu lējumu priekšrocības un trūkumi un jāsalīdzina tie ar citiem materiāliem.
Būvniecības tehnikas bāzi parasti iedala čugunā, minerālu lējumos (polimēru un/vai reaktīvo sveķu betonā), tērauda/metinātās konstrukcijās (ar javu/bez javas) un dabīgajā akmenī (piemēram, granītā). Katram materiālam ir savas īpašības, un nav neviena ideāla konstrukcijas materiāla. Ideālu konstrukcijas materiālu var izvēlēties tikai, izpētot materiāla priekšrocības un trūkumus atbilstoši konkrētajām konstrukcijas prasībām.
Konstrukciju materiālu divas svarīgās funkcijas — garantēt komponentu ģeometriju, novietojumu un enerģijas absorbciju — attiecīgi izvirza veiktspējas prasības (statiskā, dinamiskā un termiskā veiktspēja), funkcionālās/strukturālās prasības (precizitāte, svars, sienu biezums, vadotņu sliežu izvietojuma vieglums) materiālu uzstādīšanai, materiālu cirkulācijas sistēmai, loģistikai un izmaksu prasības (cena, daudzums, pieejamība, sistēmas raksturlielumi).
I. Konstrukciju materiālu veiktspējas prasības
1. Statiskās īpašības
Pamatnes statisko īpašību mērīšanas kritērijs parasti ir materiāla stingrība — minimāla deformācija slodzes ietekmē, nevis augsta izturība. Statiskās elastīgās deformācijas ziņā minerāllējumus var uzskatīt par izotropiskiem homogēniem materiāliem, kas pakļaujas Huka likumam.
Minerālu lējumu blīvums un elastības modulis ir attiecīgi 1/3 no čuguna blīvuma un elastības moduļa. Tā kā minerālu lējumiem un čugunam ir vienāda īpatnējā stingrība, pie vienāda svara čuguna lējumu un minerālu lējumu stingrība ir vienāda, neņemot vērā formas ietekmi. Daudzos gadījumos minerālu lējumu projektētais sienas biezums parasti ir 3 reizes lielāks nekā čuguna lējumiem, un šī konstrukcija neradīs nekādas problēmas attiecībā uz izstrādājuma vai lējuma mehāniskajām īpašībām. Minerālu lējumi ir piemēroti darbam statiskā vidē, kas rada spiedienu (piemēram, gultas, balsti, kolonnas), un nav piemēroti kā plānsienu un/vai mazi rāmji (piemēram, galdi, paletes, instrumentu mainītāji, ratiņi, vārpstas balsti). Konstrukcijas daļu svaru parasti ierobežo minerālu lējumu ražotāju aprīkojums, un minerālu lējumu izstrādājumi, kas sver vairāk par 15 tonnām, parasti ir reti sastopami.
2. Dinamiskās īpašības
Jo lielāks ir vārpstas rotācijas ātrums un/vai paātrinājums, jo svarīgāka ir mašīnas dinamiskā veiktspēja. Ātra pozicionēšana, ātra instrumentu nomaiņa un ātrgaitas padeve nepārtraukti pastiprina mašīnas konstrukcijas daļu mehānisko rezonansi un dinamisko ierosmi. Papildus detaļas izmēru projektam, detaļas novirzi, masas sadalījumu un dinamisko stingrību lielā mērā ietekmē materiāla slāpēšanas īpašības.
Minerālu lējumu izmantošana piedāvā labu risinājumu šīm problēmām. Tā kā tie absorbē vibrācijas 10 reizes labāk nekā tradicionālais čuguns, tie var ievērojami samazināt amplitūdu un dabisko frekvenci.
Apstrādes operācijās, piemēram, mehāniskajā apstrādē, tas var nodrošināt lielāku precizitāti, labāku virsmas kvalitāti un ilgāku instrumentu kalpošanas laiku. Tajā pašā laikā, salīdzinot un pārbaudot dažādu materiālu pamatnes, transmisijas lējumus un piederumus lieliem dzinējiem un centrifūgām, minerāllējumi uzrādīja labus rezultātus arī trokšņa ietekmes ziņā. Saskaņā ar trieciena skaņas analīzi minerāllējumi var sasniegt lokālu skaņas spiediena līmeņa samazinājumu par 20%.
3. Termiskās īpašības
Eksperti lēš, ka aptuveni 80% darbgaldu noviržu izraisa termiskā iedarbība. Procesa pārtraukumi, piemēram, iekšējie vai ārējie siltuma avoti, iepriekšēja uzsildīšana, sagatavju maiņa utt., ir termiskās deformācijas cēloņi. Lai varētu izvēlēties labāko materiālu, ir jāprecizē materiāla prasības. Augstā īpatnējā siltumspēja un zemā siltumvadītspēja ļauj minerālu lējumiem būt ar labu termisko inerci pret īslaicīgām temperatūras ietekmēm (piemēram, sagatavju maiņu) un apkārtējās vides temperatūras svārstībām. Ja nepieciešama ātra iepriekšēja uzsildīšana, piemēram, metāla gultai vai gultnes temperatūra ir aizliegta, sildīšanas vai dzesēšanas ierīces var tieši ieliet minerālu lējumos, lai kontrolētu temperatūru. Šāda veida temperatūras kompensācijas ierīces izmantošana var samazināt temperatūras ietekmes izraisīto deformāciju, kas palīdz uzlabot precizitāti par saprātīgām izmaksām.
II. Funkcionālās un strukturālās prasības
Integritāte ir atšķirīga iezīme, kas atšķir minerālu lējumus no citiem materiāliem. Minerālu lējumu maksimālā liešanas temperatūra ir 45 °C, un kopā ar augstas precizitātes veidnēm un instrumentiem detaļas un minerālu lējumus var liet kopā.
Minerālu lējumu sagatavēm var izmantot arī uzlabotas pārliešanas metodes, kā rezultātā tiek iegūta precīza montāža un sliežu virsmas, kurām nav nepieciešama apstrāde. Tāpat kā citiem pamatmateriāliem, arī minerālu lējumiem ir piemērojami īpaši konstrukcijas projektēšanas noteikumi. Sieniņu biezums, slodzi nesošie piederumi, ribu ieliktņi, iekraušanas un izkraušanas metodes zināmā mērā atšķiras no citiem materiāliem, un tie ir jāņem vērā iepriekš projektēšanas laikā.
III. Izmaksu prasības
Lai gan ir svarīgi ņemt vērā tehnisko viedokli, arvien vairāk nozīmes izrāda izmaksu efektivitāte. Minerālu lējumu izmantošana ļauj inženieriem ietaupīt ievērojamas ražošanas un ekspluatācijas izmaksas. Papildus ietaupījumiem uz apstrādes izmaksām, attiecīgi tiek samazinātas arī liešanas, galīgās montāžas un pieaugošās loģistikas izmaksas (noliktavu un transporta izmaksas). Ņemot vērā minerālu lējumu augsta līmeņa funkcionalitāti, tas jāuztver kā vesels projekts. Faktiski ir saprātīgāk veikt cenu salīdzinājumu, kad pamatne ir uzstādīta vai iepriekš uzstādīta. Salīdzinoši augstās sākotnējās izmaksas ir minerālu liešanas veidņu un instrumentu izmaksas, taču šīs izmaksas var samazināties ilgstošas lietošanas laikā (500–1000 gab./tērauda veidne), un gada patēriņš ir aptuveni 10–15 gab.
IV. Lietošanas joma
Kā konstrukcijas materiāls minerāllējumi pastāvīgi aizstāj tradicionālos konstrukcijas materiālus, un to straujās attīstības atslēga slēpjas minerāllējumos, veidnēs un stabilās līmēšanas struktūrās. Pašlaik minerāllējumi tiek plaši izmantoti daudzās darbgaldu jomās, piemēram, slīpmašīnās un ātrgaitas apstrādē. Slīpmašīnu ražotāji ir bijuši pionieri darbgaldu nozarē, izmantojot minerāllējumus darbgaldu gultnēm. Piemēram, tādi pasaulē pazīstami uzņēmumi kā ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude u.c. vienmēr ir izmantojuši minerāllējumu slāpēšanas, termiskās inerces un integritātes priekšrocības, lai slīpēšanas procesā iegūtu augstu precizitāti un izcilu virsmas kvalitāti.
Pieaugot dinamiskajām slodzēm, minerāllējumi kļūst arvien populārāki arī pasaulē vadošo instrumentu slīpmašīnu ražotāju vidū. Minerālu lējuma pamatnei ir lieliska stingrība, un tā var labi novērst lineārā motora paātrinājuma radīto spēku. Tajā pašā laikā labas vibrācijas absorbcijas veiktspējas un lineārā motora organiskā kombinācija var ievērojami uzlabot sagataves virsmas kvalitāti un slīpripas kalpošanas laiku.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 18. janvāris