מהם היתרונות של מרכז העיבוד של מיטת השיש ליציקת המינרלים?

מהם היתרונות של מרכז העיבוד של מיטת השיש ליציקת המינרלים?
יציקות מינרליות (גרניט מעשה ידי אדם או בטון שרף) מקובלות רבות בתעשיית כלי המכונות כבר למעלה מ-30 שנה כחומר מבני.

על פי הסטטיסטיקה, באירופה, אחד מכל 10 כלי מכונות משתמש ביציקות מינרליות כמצע.עם זאת, שימוש בניסיון לא הולם, מידע חלקי או שגוי עלול להוביל לחשד ולדעות קדומות כלפי יציקות מינרלים.לכן, בעת ביצוע ציוד חדש, יש צורך לנתח את היתרונות והחסרונות של יציקות מינרלים ולהשוות אותם עם חומרים אחרים.

הבסיס של מכונות בנייה מתחלק בדרך כלל לברזל יצוק, יציקה מינרלית (בטון פולימרי ו/או שרף תגובתי), פלדה/מבנה מרותך (דיוס/ללא דיוס) ואבן טבעית (כגון גרניט).לכל חומר מאפיינים משלו, ואין חומר מבני מושלם.רק על ידי בחינת היתרונות והחסרונות של החומר בהתאם לדרישות המבניות הספציפיות, ניתן לבחור את החומר המבני האידיאלי.

שתי הפונקציות החשובות של חומרים מבניים - להבטיח את הגיאומטריה, המיקום וספיגת האנרגיה של רכיבים, בהתאמה דרישות ביצועים (סטטיות, דינמיות ותרמיות), דרישות פונקציונליות/מבניות (דיוק, משקל, עובי דופן, קלות מסילות ההנחיה) עבור התקנת חומרים, מערכת זרימת מדיה, לוגיסטיקה) ודרישות עלות (מחיר, כמות, זמינות, מאפייני המערכת).
I. דרישות ביצועים לחומרי מבנה

1. מאפיינים סטטיים

הקריטריון למדידת תכונות סטטיות של בסיס הוא בדרך כלל קשיחות החומר - דפורמציה מינימלית תחת עומס, ולא חוזק גבוה.עבור דפורמציה אלסטית סטטית, ניתן לחשוב על יציקות מינרלים כאל חומרים הומוגניים איזוטרופיים המצייתים לחוק הוק.

הצפיפות ומודול האלסטיות של יציקות מינרלים הם בהתאמה 1/3 מאלו של ברזל יצוק.מכיוון שליציקות מינרליות וברזל יצוק יש אותה קשיחות ספציפית, תחת אותו משקל, הקשיחות של יציקות ברזל ויציקות מינרליות זהה מבלי להתחשב בהשפעת הצורה.במקרים רבים, עובי הדופן העיצובי של יציקות מינרליות הוא לרוב פי 3 מזה של יציקות ברזל, ותכנון זה לא יגרום לבעיות בכל הקשור לתכונות מכניות של המוצר או היציקה.יציקות מינרליות מתאימות לעבודה בסביבות סטטיות הנושאות לחץ (כגון מיטות, תומכים, עמודים) ואינן מתאימות כמסגרות דקיקות ו/או קטנות (למשל שולחנות, משטחים, מחליפי כלים, קרונות, תומכי ציר).המשקל של חלקי המבנה מוגבל בדרך כלל על ידי הציוד של יצרני יציקה מינרלית, ומוצרי יציקה מינרלים מעל 15 טון הם בדרך כלל נדירים.

2. מאפיינים דינמיים

ככל שמהירות הסיבוב ו/או האצה של הציר גדולים יותר, כך הביצועים הדינמיים של המכונה חשובים יותר.מיקום מהיר, החלפת כלים מהירה והזנה במהירות גבוהה מחזקים ללא הרף תהודה מכנית ועירור דינמי של חלקי מבנה של המכונה.בנוסף לעיצוב הממדים של הרכיב, הסטייה, חלוקת המסה והקשיחות הדינמית של הרכיב מושפעות מאוד מתכונות השיכוך של החומר.

השימוש ביציקות מינרלים מציע פתרון טוב לבעיות אלו.מכיוון שהוא סופג רעידות טוב פי 10 מברזל יצוק מסורתי, הוא יכול להפחית מאוד את המשרעת והתדר הטבעי.

בפעולות עיבוד כמו עיבוד שבבי, זה יכול להביא דיוק גבוה יותר, איכות פני השטח טובה יותר וחיי כלים ארוכים יותר.יחד עם זאת, מבחינת השפעת הרעש, היציקות המינרליות פעלו היטב גם באמצעות השוואה ואימות של הבסיסים, יציקות ההילוכים והאביזרים של חומרים שונים למנועים גדולים וצנטריפוגות.על פי ניתוח קול ההשפעה, היציקה המינרלית יכולה להשיג הפחתה מקומית של 20% ברמת לחץ הקול.

3. תכונות תרמיות

מומחים מעריכים שכ-80% מהסטיות של כלי מכונה נגרמות על ידי השפעות תרמיות.הפרעות בתהליך כגון מקורות חום פנימיים או חיצוניים, חימום מוקדם, החלפת חלקי עבודה וכו' הם כולם גורמים לעיוות תרמי.על מנת להיות מסוגל לבחור את החומר הטוב ביותר, יש צורך להבהיר את דרישות החומר.החום הסגולי הגבוה והמוליכות התרמית הנמוכה מאפשרים ליציקות מינרליות אינרציה תרמית טובה להשפעות טמפרטורה חולפות (כגון החלפת חלקי עבודה) ותנודות טמפרטורת הסביבה.אם נדרש חימום מוקדם מהיר כמו מיטת מתכת או טמפרטורת המיטה אסורה, ניתן ליצוק מכשירי חימום או קירור ישירות לתוך היציקה המינרלית כדי לשלוט בטמפרטורה.שימוש במכשיר לפיצוי טמפרטורה מסוג זה יכול להפחית את העיוות הנגרם מהשפעת הטמפרטורה, מה שעוזר לשפר את הדיוק במחיר סביר.

II.דרישות פונקציונליות ומבניות

שלמות היא תכונה מבדלת המבדילה בין יציקות מינרליות לחומרים אחרים.טמפרטורת היציקה המרבית ליציקות מינרליות היא 45 מעלות צלזיוס, ויחד עם תבניות וכלי עבודה בעלי דיוק גבוה, ניתן ליצוק חלקים ויציקות מינרליות יחד.

ניתן להשתמש בטכניקות יציקה חוזרת מתקדמות גם על חלקי יציקה מינרליים, וכתוצאה מכך משטחי הרכבה ומסילה מדויקים שאינם דורשים עיבוד שבבי.כמו חומרי בסיס אחרים, יציקות מינרליות כפופות לכללי עיצוב מבני ספציפיים.עובי דופן, אביזרים נושאי עומס, תוספות צלעות, שיטות העמסה ופריקה שונים מחומרים אחרים במידה מסוימת, ויש לקחת בחשבון מראש במהלך התכנון.

III.דרישות עלות

למרות שחשוב לקחת בחשבון מנקודת מבט טכנית, עלות-תועלת מראה יותר ויותר את חשיבותה.שימוש ביציקות מינרלים מאפשר למהנדסים לחסוך בעלויות ייצור ותפעול משמעותיות.בנוסף לחיסכון בעלויות עיבוד שבבי, היציקה, הרכבה הסופית והגדלת העלויות הלוגיסטיות (אחסנה והובלה) מופחתות בהתאם.בהתחשב בתפקוד ברמה גבוהה של יציקות מינרלים, יש לראות את זה כפרויקט שלם.למעשה, סביר יותר לבצע השוואת מחירים כאשר הבסיס מותקן או מותקן מראש.העלות הראשונית הגבוהה יחסית היא עלות תבניות יציקה מינרלים וכלי עבודה, אך ניתן לדלל עלות זו בשימוש ארוך טווח (500-1000 יח'/תבנית פלדה), והצריכה השנתית היא כ-10-15 יח'.

IV.היקף השימוש

כחומר מבני, יציקות מינרלים מחליפות ללא הרף את החומרים המבניים המסורתיים, והמפתח להתפתחותו המהירה טמון ביציקה מינרלית, תבניות ומבני מליטה יציבים.כיום, יציקות מינרליות נמצאות בשימוש נרחב בתחומי כלי מכונות רבים כגון מכונות השחזה ועיבוד שבבי במהירות גבוהה.יצרני מכונות השחזה היו חלוצים בתחום כלי המכונות באמצעות יציקות מינרליות עבור מיטות מכונות.לדוגמא, חברות בעלות שם עולמי כמו ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude וכו' תמיד נהנו מהשיכוך, האינרציה התרמית והשלמות של יציקות מינרלים כדי להשיג דיוק גבוה ואיכות פני שטח מעולה בתהליך ההשחזה .

עם עומסים דינמיים הולכים וגדלים, גם יציקות מינרלים זוכות יותר ויותר לחביבות על חברות מובילות בעולם בתחום משחזות הכלים.למצע היציקה המינרלית יש קשיחות מצוינת ויכולה לחסל את הכוח הנגרם מהאצת המנוע הליניארי.יחד עם זאת, השילוב האורגני של ביצועי ספיגת רעידות טובים ומנוע ליניארי יכול לשפר מאוד את איכות פני השטח של חומר העבודה ואת חיי השירות של גלגל השחזה.