Cales son os beneficios do centro de mecanizado de leito de mármore de fundición mineral?
As pezas de fundición minerais (granito artificial, tamén coñecido como formigón de resina) levan máis de 30 anos sendo amplamente aceptadas na industria das máquinas-ferramenta como material estrutural.
Segundo as estatísticas, en Europa, unha de cada dez máquinas-ferramenta emprega pezas fundidas minerais como base. Non obstante, o uso de experiencia inadecuada, información incompleta ou incorrecta pode levar a sospeitas e prexuízos contra as pezas fundidas minerais. Polo tanto, ao fabricar novos equipos, é necesario analizar as vantaxes e desvantaxes das pezas fundidas minerais e comparalas con outros materiais.
A base da maquinaria de construción divídese xeralmente en ferro fundido, fundición mineral (formigón polimérico e/ou de resina reactiva), aceiro/estrutura soldada (con/sen lechada) e pedra natural (como o granito). Cada material ten as súas propias características e non existe un material estrutural perfecto. Só examinando as vantaxes e desvantaxes do material segundo os requisitos estruturais específicos pódese seleccionar o material estrutural ideal.
As dúas funcións importantes dos materiais estruturais (garantir a xeometría, a posición e a absorción de enerxía dos compoñentes) propoñen, respectivamente, requisitos de rendemento (rendemento estático, dinámico e térmico), requisitos funcionais/estruturais (precisión, peso, grosor da parede, facilidade de colocación dos carrís guía) para a instalación de materiais, sistema de circulación de medios, loxística) e requisitos de custo (prezo, cantidade, dispoñibilidade, características do sistema).
I. Requisitos de rendemento para materiais estruturais
1. Características estáticas
O criterio para medir as propiedades estáticas dunha base adoita ser a rixidez do material (deformación mínima baixo carga, en lugar dunha alta resistencia). Para a deformación elástica estática, as pezas fundidas minerais poden considerarse como materiais isotrópicos homoxéneos que obedecen a lei de Hooke.
A densidade e o módulo elástico das pezas fundidas minerais son respectivamente 1/3 dos do ferro fundido. Dado que as pezas fundidas minerais e os ferros fundidos teñen a mesma rixidez específica, baixo o mesmo peso, a rixidez das pezas fundidas de ferro e as pezas fundidas minerais é a mesma sen considerar a influencia da forma. En moitos casos, o grosor da parede de deseño das pezas fundidas minerais adoita ser 3 veces maior que o das pezas fundidas de ferro, e este deseño non causará ningún problema en termos de propiedades mecánicas do produto ou da peza fundida. As pezas fundidas minerais son axeitadas para traballar en ambientes estáticos que soportan presión (por exemplo, leitos, soportes, columnas) e non son axeitadas como marcos de parede fina e/ou pequenos (por exemplo, mesas, palés, cambiadores de ferramentas, carros, soportes de fusos). O peso das pezas estruturais adoita estar limitado polo equipo dos fabricantes de pezas fundidas minerais, e os produtos de pezas fundidas minerais de máis de 15 toneladas son xeralmente raros.
2. Características dinámicas
Canto maior sexa a velocidade de rotación e/ou a aceleración do eixe, máis importante será o rendemento dinámico da máquina. O posicionamento rápido, a substitución rápida das ferramentas e o avance de alta velocidade reforzan continuamente a resonancia mecánica e a excitación dinámica das pezas estruturais da máquina. Ademais do deseño dimensional do compoñente, a deflexión, a distribución de masa e a rixidez dinámica do compoñente vense moi afectadas polas propiedades de amortiguación do material.
O uso de pezas fundidas minerais ofrece unha boa solución a estes problemas. Debido a que absorbe as vibracións 10 veces mellor que o ferro fundido tradicional, pode reducir considerablemente a amplitude e a frecuencia natural.
En operacións de mecanizado como o mecanizado, pode aportar maior precisión, mellor calidade superficial e unha maior vida útil das ferramentas. Ao mesmo tempo, en termos de impacto acústico, as pezas fundidas minerais tamén tiveron un bo rendemento mediante a comparación e verificación das bases, as pezas fundidas de transmisión e os accesorios de diferentes materiais para motores grandes e centrífugas. Segundo a análise do son de impacto, a peza fundida mineral pode lograr unha redución local do 20 % no nivel de presión acústica.
3. Propiedades térmicas
Os expertos estiman que arredor do 80 % das desviacións das máquinas-ferramenta son causadas por efectos térmicos. As interrupcións do proceso, como fontes de calor internas ou externas, prequecemento, cambio de pezas, etc., son causas de deformación térmica. Para poder seleccionar o mellor material, é necesario aclarar os requisitos do material. A alta calor específica e a baixa condutividade térmica permiten que as pezas fundidas minerais teñan unha boa inercia térmica ante as influencias transitorias da temperatura (como o cambio de pezas) e as flutuacións da temperatura ambiente. Se se require un prequecemento rápido, como nun leito metálico, ou se a temperatura do leito está prohibida, pódense incorporar directamente dispositivos de quecemento ou arrefriamento na peza fundida mineral para controlar a temperatura. O uso deste tipo de dispositivo de compensación de temperatura pode reducir a deformación causada pola influencia da temperatura, o que axuda a mellorar a precisión a un custo razoable.
II. Requisitos funcionais e estruturais
A integridade é unha característica distintiva que distingue as pezas fundidas minerais doutros materiais. A temperatura máxima de fundición para as pezas fundidas minerais é de 45 °C e, xunto con moldes e ferramentas de alta precisión, as pezas e as pezas fundidas minerais pódense fundir conxuntamente.
As técnicas avanzadas de refundido tamén se poden empregar en brutos de fundición mineral, o que resulta nunha montaxe precisa e en superficies de carrís que non requiren mecanizado. Do mesmo xeito que outros materiais base, as fundicións minerais están suxeitas a regras de deseño estrutural específicas. O grosor da parede, os accesorios de soporte de carga, os insertos de nervaduras e os métodos de carga e descarga son diferentes dos doutros materiais ata certo punto e deben terse en conta con antelación durante o deseño.
III. Requisitos de custo
Aínda que é importante consideralo desde un punto de vista técnico, a rendibilidade está a demostrar cada vez máis a súa importancia. O uso de pezas fundidas minerais permite aos enxeñeiros aforrar custos de produción e operación significativos. Ademais de aforrar nos custos de mecanizado, a fundición, a montaxe final e o aumento dos custos loxísticos (almacenamento e transporte) redúcense en consecuencia. Tendo en conta a función de alto nivel das pezas fundidas minerais, débese considerar como un proxecto completo. De feito, é máis razoable facer unha comparación de prezos cando a base está instalada ou preinstalada. O custo inicial relativamente alto é o custo dos moldes e ferramentas de fundición minerais, pero este custo pódese diluír no uso a longo prazo (500-1000 pezas/molde de aceiro) e o consumo anual é dunhas 10-15 pezas.
IV. Ámbito de uso
Como material estrutural, as pezas fundidas minerais están a substituír constantemente os materiais estruturais tradicionais, e a clave do seu rápido desenvolvemento reside na fundición mineral, nos moldes e nas estruturas de unión estables. Na actualidade, as pezas fundidas minerais utilízanse amplamente en moitos campos de máquinas-ferramenta, como as rectificadoras e o mecanizado de alta velocidade. Os fabricantes de máquinas rectificadoras foron pioneiros no sector das máquinas-ferramenta utilizando pezas fundidas minerais para as bancadas das máquinas. Por exemplo, empresas de renome mundial como ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude, etc. sempre se beneficiaron da amortiguación, a inercia térmica e a integridade das pezas fundidas minerais para obter unha alta precisión e unha excelente calidade superficial no proceso de rectificado.
Coas cargas dinámicas cada vez maiores, as pezas de fundición mineral tamén son cada vez máis favorecidas polas empresas líderes mundiais no campo das rectificadoras de ferramentas. A base de fundición mineral ten unha excelente rixidez e pode eliminar ben a forza causada pola aceleración do motor lineal. Ao mesmo tempo, a combinación orgánica dun bo rendemento de absorción de vibracións e un motor lineal pode mellorar considerablemente a calidade superficial da peza e a vida útil da rebarbadora.
Data de publicación: 18 de xaneiro de 2022