Kada inženjeri odrede strukturnu osnovu za mašinu za merenje koordinata, laserski sistem ili poluprovodnički stepen, prvo pitanje se retko odnosi na brend. Radi se o materijalu.precizni granit naspram keramikei drugo uobičajeno poređenje,mineralno livenje u odnosu na granit, jesu li dva pretraživača inženjeri pokreću prvi, jer su granit, keramika i mineralno livenje tri materijala koja dominiraju ultra{0}}opremom, i svaki od njih pobjeđuje u različitoj situaciji. Ovaj članak stavlja ovo troje jedno pored drugog, sa uporednom tablicom po dimenzijama koje zapravo odlučuju o preciznosti, a završava se pravilom odabira koje možete primijeniti na vlastitu opremu.
Zašto izbor materijala odlučuje o tačnosti
Osnovni materijal je tihi partner u svakoj specifikaciji točnosti. Postavlja koliko se struktura pomiče s temperaturom, koliko brzo vibracije nestaju, koliko teški mogu biti pokretni dijelovi i koliko se može napraviti ravna referentna površina. Kontrolna petlja može kompenzirati neke od ovih efekata, ali ne može stvoriti ravnost, prigušivanje ili termičku stabilnost koju materijal nema. Dakle, izbor napravljen na crtežu, mnogo prije nego što se kontroler uključi, ograničava ono što cijela mašina može postići.
Crni granit: referentni standard
Granit, posebno crni granit visoke{0}}gustine, decenijama je bio mjeriteljska referenca iz dobrih razloga. Njegova gustina je blizu 3.100 kg/m3, što mu daje masu da se odupre kretanju, nisku poroznost tako da ostaje dimenzionalno stabilan i prirodno fino zrno koje pristaje na čistu, zapečaćenu površinu. Njegovo termičko širenje je nisko, otprilike 5 do 8 mikrometara po metru po kelvinu, tako da ga održava stabilna-radionica s konstantnom temperaturom. Njegovo unutrašnje prigušivanje je daleko veće od čelika ili keramike, tako da vibracije od koraka ili obližnjih mašina brzo nestaju umjesto da zvone kroz mjerenje.
U UNPARALLELED-u biramo crni granit sa gustinom od oko 3.100 kg/m3, što je svojstvo koje omogućava da površinska ploča drži ravnost stepena 00 tokom godina rada. Isti kamen, obrađen u mašinskoj bazi ili šini koja nosi vazdušni{5}}, daje stabilnu, prigušenu osnovu o kojoj zavisi precizna oprema. Kompromis-je taj što je granit krhak u tankim dijelovima i spor se obrađuje u poređenju sa metalom, tako da bolje odgovara velikim, čvrstim strukturama sa malim-ubrzanjem od brzih, vitkih.
Keramika: lagana precizna opcija
Keramika, u oblicima koji se koriste za preciznu opremu, kao što su silicijum karbid i glinica, donosi drugačiji skup čvrstoće. Mnogo je lakši od granita zbog iste krutosti, otporan je na habanje i koroziju i zadržava vrlo finu završnu obradu površine nakon preklapanja. To ga čini prirodnim izborom za pokretne dijelove: zračne{2}}nosive šine, lagane stepenice i brze-strukture za skeniranje gdje svaki kilogram pokretne mase košta vrijeme i energiju smirivanja.
Ograničenja su trošak i krhkost. Keramička podloga je skupa za proizvodnju u velikim veličinama, a pukotina se rijetko može popraviti. Keramika također ima niže prigušivanje od granita, tako da je obično uparena sa granitom ili mineralnom livenom podlogom, a ne da stoji sama u prodavnici bogatoj vibracijama. Korištena tamo gdje se njena mala masa i visoka krutost isplati, keramika je bez premca; koristi se svuda, jednostavno je skup.
Mineralno livenje: odabir vrijednosti za{0}}prigušivanje vibracija
Mineralno livenje, koje se ponekad naziva i polimer beton, mešavina je kamenog agregata i epoksidnog veziva izlivenog u jedan čvrsti oblik. Njegova glavna prednost je prigušivanje: apsorbuje vibracije nekoliko puta bolje od livenog gvožđa i često bolje od granita, po nižoj ceni za složene, prilagođene oblike. Budući da je liveno, a ne mašinski obrađeno, može integrisati rebra, kanale i elemente za montažu u jednom komadu, što skraćuje montažu i smanjuje spojeve koji labave.
Slabosti su niža krutost i stabilnost dimenzija od granita ili keramike, duže vrijeme očvršćavanja i termičkog kondicioniranja i osjetljivost na temperaturu i vlagu ako nije dobro formulisana. Odgovara-ramovima alatnih mašina, bazama i stubovima gdje su prigušenje i cijena važniji od apsolutne referentne ravnosti. Manje je uobičajena kao sama lapped referentna površina, gdje granit još uvijek vodi.
Tabela poređenja
Tabela sažima tri materijala po dimenzijama koje su važne za ultra{0}}preciznu opremu:
| Dimenzija | Crni granit | Keramika (SiC, Al2O3) | Mineralno livenje |
| Gustina | Oko 3.100 kg/m3 | Otprilike 2.400 do 3.200 kg/m3 | Otprilike 2.200 do 2.600 kg/m3 |
| Toplotna ekspanzija | Niska, 5 do 8 um/mK | Veoma niske do niske, 4 do 8 um/mK | Srednje, 10 do 20 um/mK |
| Prigušivanje vibracija | Visoko | Nisko do srednje | Vrlo visoko |
| Ukočenost | Visoko | Vrlo visoko | Srednje |
| Obradiva preciznost | Odlična ravnost u preklapanju, ocjena 00 | Odlična završna obrada, dobro za šine | Dobar, manje pogodan za referentnu ravnost |
| Trošak na nivou | Umjereno | Visoko | Niska do umjerena |
| Najbolja upotreba | Referentne ploče, baze, šine sa zračnim{0}}nosima | Pokretne bine, lagane šine | Okviri mašina, prigušene baze |
Nijedan red ne čini jedan materijal najboljim. Prigušenje favorizira mineralno livenje i granit; krutost i lakoća pogoduju keramici; cijena kod složenih oblika favorizira mineralno livenje; a preklopljena referentna površina i dalje daje prednost granitu. Pravi odgovor ovisi o tome koja svojstva vaša oprema ne može ugroziti.
Dugi{0}}format i velika{1}}stvarnost
Za veoma velike strukture, slika se naginje prema granitu i mineralnom livenju. Više-metarsko postolje je skupo i lomljivo u keramici, dok se granit može završiti na velikim mašinama (naš objekat radi na pojedinačnim-dužinama do 20 m) i mineralno livenje može se izlijevati u oblik. Keramika ostaje izbor za brzo{5}}pokretne pod-komponente čak i na velikoj mašini. U praksi, vrhunska-oprema je često hibridna: granitni ili mineralni liveni temelj, granitna referentna površina i keramika u pokretnim osovinama.
Kako odabrati: jednostavno pravilo
Koristite ovaj vodič za odlučivanje kada pišete sljedeću specifikaciju:
Ako je vašoj opremi potrebna stabilna, vlažna referentna površina i jeftina-velika i čvrsta baza, odaberite crni granit. Ostaje najsigurniji zadani standard za CMM baze, metrološke ploče i najpreciznije temelje mašina, posebno tamo gdje su ravnost i-dugotrajna stabilnost važni.
Ako je vašoj opremi potrebna najlakša moguća pokretna struktura visoke krutosti, kao što su brze šine{0}}koje nose zrak ili stepenice za skeniranje, odaberite keramiku. Platite premiju kada masa direktno ograničava brzinu i taloženje, i uparite je sa granitnom ili mineralnom livenom podlogom za kontrolu vibracija.
Ako je vašoj opremi potrebno -optimizirano prigušenje i složeni prilagođeni oblik, odaberite mineralno livenje. To je izbor vrijednosti za okvire i baze mašinskih{2}}alata gdje integrirane karakteristike i apsorpcija vibracija pobjeđuju apsolutnu referentnu ravnost.
Mnogi projekti ne biraju jedan. Najjači dizajni koriste sva tri, gdje je svaki najbolji, a dobavljač kojeg odaberete trebao bi biti u mogućnosti da isporuči livenje granita, keramike i minerala kao koordiniran sistem, a ne da gura jedan materijal.
Često postavljana pitanja
Da li je granit bolji od keramike za preciznu opremu?
Ni jedno ni drugo nije univerzalno bolje. Granit pobjeđuje za velike, stabilne, prigušene referentne baze uz umjerenu cijenu; keramika za lake, krute, brzo-pokretne dijelove. Granitna podloga sa keramičkim šinama je uobičajena kombinacija visokih-performansi, tako da se poređenje obično odnosi na to koji dio mašine, a ne koji materijal sveukupno.
Kada da odaberem mineralno livenje u odnosu na granit?
Odaberite mineralno livenje kada su prigušivanje i složenost oblika važniji od preklopne referentne površine i kada je cijena prilagođenog oblika prioritet. Za samu referentnu ravnu površinu, granit i dalje vodi, tako da je granitno mjerno lice na tijelu od mineralnog livenog često mješoviti dizajn.
Da li se ovi materijali mogu kombinovati u jednoj mašini?
Da, i često jesu. Mineralni liveni ili granitni temelj nosi granitnu referentnu ploču, sa keramikom u pokretnim osovinama. Rad sa dobavljačem koji proizvodi sva tri izbegava probleme sa interfejsom između materijala koji potiču od različitih dobavljača.
Da li je gustina zaista važna za granitnu podlogu?
Da. Gustina blizu 3.100 kg/m3 je ono što crnom granitu daje njegovu masu za stabilnost i njegovu finu, zapečaćenu površinu za preklapanje. Kamen ili mermer niže gustine zamjenjuje manje vlage, upija više i više se povlači tokom vremena, zbog čega je gustina prvi broj koji se potvrđuje na granitnom certifikatu.
Zaključak
Odlijevanje granita, keramike i minerala svaki posjeduje dio tržišta ultra{0}}precizne opreme. Crni granit ostaje referenca za stabilne, prigušene, ravne podloge; keramičke žice gdje masa mora biti minimalna; mineralno livenje pobeđuje u prigušenju i ceni za složene oblike. Pravilo odabira je jednostavno: potrebna vam je stabilna referentna baza, odaberite granit; trebaju lagani brzo-pokretni dijelovi, odaberite keramiku; potrebno je-optimizirano prigušenje, odaberite mineralno livenje. Za opremu kojoj je potrebno više od jednog, radite sa dobavljačem koji isporučuje sve tri kao jedan sistem. Naš tim specificira, obrađuje i certificira konstrukcije za livenje granita, keramike i minerala prema standardu koji zahtijeva vaše tržište, pa nam recite svoj cilj preciznosti i mi ćemo preporučiti mješavinu materijala koja to ispunjava bez pretjeranih troškova.
