Uvod: Bitka protiv strukturalnih vibracija
U-brzinom CNC glodanju, brušenju i preciznom graviranju, strukturne vibracije su primarni ograničavajući faktor za kvalitet završne obrade površine i vijek trajanja alata. Kada rezni alat zahvati radni predmet pri velikim brzinama rotacije, sile rezanja stvaraju visoko-pobuđivanje visoke frekvencije. Ako se ove vibracije šire kroz ram mašine, uzrokuju rezonanciju, što rezultira vidljivim tragovima klepetanja na radnom komadu i ubrzanim mikro-okrnjanjem ivica reznog alata.
Istorijski gledano, proizvođači alatnih mašina oslanjali su se na sivi liveno gvožđe zbog njegove pristojne sposobnosti livenja i umerenih karakteristika prigušenja. Međutim, kako moderna proizvodnja zahtijeva veće brzine uvlačenja, uže tolerancije (gdje je hrapavost površine manja od 0,1 mikrometar) i duži vijek trajanja alata, liveno gvožđe se brzo zamenjuje kompozitnim materijalima visokih{2}}performansi. UNPARALLELDbaze mašina za mineralno livenje(također poznat kao umjetni granit ili beton od smole) predstavljaju najnapredniji dizajn konstrukcije alatnih mašina sa visokim-prigušivanjem.
Fizika prigušenja: Mineralno livenje protiv livenog gvožđa
Prigušenje je sposobnost materijala da rasprši mehaničku energiju (vibracije) pretvarajući je u mikro-toplinsku energiju. Odnos prigušenja (predstavljen kao koeficijent eta) je bezdimenzionalna mjera ove sposobnosti. Kada ležište mašine doživi ciklus udara ili vibracija, materijal sa visokim prigušenjem će vratiti sistem u mirovanje mnogo brže od materijala sa niskim prigušenjem.
Matematički opadanje amplitude vibracija tokom vremena izračunava se kao:
Amplituda u trenutku t=Početna amplituda pomnožena matematičkom konstantom e podignuta na stepen negativnog omjera prigušenja, pomnožena prirodnom frekvencijom i vremenom.
Uporedni pogled na omjere prigušenja otkriva jasnu superiornost mineralnog livenja:
Konstrukcioni čelik: Omjer prigušenja od približno 0,001.
Sivi liveni gvožđe: Odnos prigušenja od približno 0,003.
Mineralno livenje: Odnos prigušenja od približno 0,020 do 0,030.
Kapacitet prigušenja mineralnog livenja UNPARLELED je otprilike 10 puta veći od kapaciteta sivog liva i skoro 30 puta veći od konstrukcionog čelika. Ovo izuzetno ponašanje prigušenja potiskuje visoko{3}}harmonike skoro trenutno. Za krajnjeg-korisnika, ovo se prevodi direktno na:
Vrhunski kvalitet površine: eliminiše mikro-brbljanje, omogućavajući optičku{1}} završnu obradu površine direktno sa glodalice.
Produženi vijek trajanja alata: Smanjenje amplitude vibracija minimizira ciklično udarno habanje karbidnih i dijamantskih alata, produžavajući vijek trajanja alata do 30 posto.
Povećane brzine uvlačenja: Mašine mogu raditi na mnogo višim dinamičkim parametrima bez izazivanja strukturalne nestabilnosti.
Sastav materijala i potpunija distribucija veličine čestica
Mineralno livenje bez premca je napredni kompozitni materijal napravljen od dvije primarne komponente: prirodnih mineralnih agregata visoke-čistoće i sistema vezivanja od epoksidne smole visokih{1}}sa visokih performansi.
Mješavina agregata sastoji se od pažljivo odabranog kvarcnog, bazaltnog i granitnog šljunka. Da bismo postigli maksimalnu gustinu pakovanja i minimizirali potrebnu količinu skupe epoksidne smole, koristimo Fullerovu krivu distribucije za optimizaciju omjera veličine zrna. Miješanjem preciznih frakcija grubih, srednjih, finih i ultra{2}}finih čestica, manja zrna savršeno popunjavaju praznine između većih kamenčića.
Postotak agregata koji prolazi kroz sito veličine otvora d izračunava se kao:
Postotak=100 pomnožen omjerom veličine otvora d i maksimalne veličine čestica D, podignut na stepen stepena eksponenta n (optimiziran blizu 0,5 za maksimalnu strukturnu gustoću).
Ova visoko gusta agregatna matrica je povezana pomoću napredne epoksidne smole{0}}koje se hladi (koja čini otprilike 8 posto do 12 posto ukupne težine). Za razliku od tradicionalnog livenja gvožđa, koje zahteva topljenje metala na temperaturama većim od 1200 stepeni Celzijusa, naše mineralno livenje se obrađuje kroz ciklus stvrdnjavanja na niskim-ekoloskim hladnim-ciklusima, što rezultira skoro nultim skupljanjem i nultim zaostalim termičkim stresom.
Sloboda dizajna i funkcionalna integracija
Jedna od najsnažnijih prednosti mineralnog livenja NEPREMERNO je mogućnost livenja složenih unutrašnjih elemenata direktno u ležište mašine. Budući da se materijal obrađuje u tekućem stanju na sobnoj temperaturi, možemo postaviti funkcionalne komponente unutar kalupa prije livenja:
Ugrađeni čelični ankeri i vodilice: visoko{0}}precizne čelične ploče sa zavarenim klinovima za sidrenje mogu se baciti direktno u kompozit. Ove ploče su naknadno precizno-brušene da služe kao referentne montažne površine za linearne vodilice.
Integrirani kanali za hlađenje: Cijevi za hlađenje tekućine mogu se izliti u strukturu. Ovo omogućava aktivnu kontrolu temperature ležišta mašine, sprečavajući termičku deformaciju tokom produženih ciklusa obrade velike snage{1}}.
Unutrašnji vodovi i šupljine: Električni vodovi, hidraulički vodovi i pneumatska crijeva mogu se usmjeriti unutar odljevka, stvarajući visoko integriranu,{0}}uštedu prostora i čistu arhitekturu mašine.
Eliminacijom višestrukih koraka obrade i montaže nakon -lijevanja, NEPREVREDNO mineralno livenje pruža proizvođačima alatnih mašina optimizovano strukturno rješenje visokih-performansi koje kombinuje ekstremnu dinamičku stabilnost sa neusporedivom fleksibilnošću dizajna.