Увод: Битка против структуралних вибрација
У-брзовом ЦНЦ глодању, брушењу и прецизном гравирању, структурне вибрације су примарни ограничавајући фактор за квалитет завршне обраде површине и век трајања алата. Када резни алат захвати радни предмет при великим брзинама ротације, силе резања стварају високо-побуђивање високе фреквенције. Ако се ове вибрације шире кроз рам машине, изазивају резонанцију, што доводи до видљивих трагова клепетања на радном предмету и убрзаног микро-остругања ивица резног алата.
Историјски гледано, произвођачи машина алатки су се ослањали на сиви ливени гвожђе због његове пристојне способности ливења и умерених карактеристика пригушења. Међутим, пошто модерна производња захтева веће брзине увлачења, чвршће толеранције (где је храпавост површине мања од 0,1 микрометар) и дужи век трајања алата, ливено гвожђе се брзо замењује композитним материјалима високих{2}}перформанси. БЕЗ ПАРЛАМЕНТАбазе машина за минерално ливење(такође познат као вештачки гранит или бетон од смоле) представљају најсавременији дизајн конструкције алатних машина са високим{0}}пригушивањем.
Физика пригушења: ливење минерала против ливеног гвожђа
Пригушење је способност материјала да расипа механичку енергију (вибрације) претварајући је у микро-топлотну енергију. Однос пригушења (представљен као коефицијент ета) је бездимензионална мера ове способности. Када лежиште машине доживи циклус удара или вибрација, материјал са високим пригушењем ће вратити систем у мировање много брже од материјала са ниским пригушењем.
Математички пад амплитуде вибрација током времена се израчунава као:
Амплитуда у тренутку т=Почетна амплитуда помножена математичком константом е подигнута на степен негативног односа пригушења, помножена природном фреквенцијом и временом.
Упоредни поглед на омјере пригушења открива јасну супериорност минералног ливења:
Конструкциони челик: Однос пригушења од приближно 0,001.
Сиви ливени гвожђе: Однос пригушења од приближно 0,003.
Минерално ливење: Однос пригушења од приближно 0,020 до 0,030.
Капацитет пригушења минералног ливења НЕПРЕМЕРНО је приближно 10 пута већи од капацитета сивог ливеног гвожђа и скоро 30 пута већи од конструкционог челика. Ово изузетно понашање пригушења потискује високо{3}}хармонике скоро тренутно. За крајњег-корисника, ово се директно преводи у:
Врхунски квалитет површине: Елиминише микро-брбљање, омогућавајући завршну обраду површине оптичком{1}} директно са машине за глодање.
Продужени век алата: Смањење амплитуде вибрација минимизира циклично хабање карбидних и дијамантских алата, продужавајући век алата до 30 процената.
Повећане брзине увлачења: Машине могу да раде на много вишим динамичким параметрима без изазивања структуралне нестабилности.
Састав материјала и потпунија дистрибуција величине честица
Минерално ливење без премца је напредни композитни материјал направљен од две основне компоненте: природних минералних агрегата високе{0}}чистоће и система везивања од епоксидне смоле високих{1}}перформанси.
Мешавина агрегата се састоји од пажљиво одабраног кварцног, базалтног и гранитног шљунка. Да бисмо постигли максималну густину паковања и минимизирали потребну запремину скупе епоксидне смоле, користимо Фулерову криву дистрибуције да бисмо оптимизовали однос величине зрна. Мешањем прецизних фракција грубих, средњих, финих и ултра-финих честица, мања зрна савршено попуњавају празнине између већих каменчића.
Проценат агрегата који пролази кроз сито величине отвора д израчунава се као:
Проценат=100 помножен односом величине отвора д и максималне величине честица Д, подигнут на степен степена експонента н (оптимизовано близу 0,5 за максималну структурну густину).
Ова високо густа агрегатна матрица је повезана помоћу напредне епоксидне смоле -која чини око 8 процената до 12 процената укупне тежине). За разлику од традиционалног ливења гвожђа, за које је потребно топљење метала на температурама већим од 1200 степени Целзијуса, наше минерално ливење се обрађује кроз циклус очвршћавања на ниској температури, еколошки прихватљив-, што доводи до практично нула скупљања и нула заосталих термичких напрезања.
Слобода дизајна и функционална интеграција
Једна од најмоћнијих предности минералног ливења НЕПРЕМЕРНО је могућност ливења сложених унутрашњих елемената директно у лежиште машине. Пошто се материјал обрађује у течном стању на собној температури, можемо поставити функционалне компоненте унутар калупа пре ливења:
Уграђени челични анкери и вођице: Високо{0}}прецизне челичне плоче са завареним клиновима за анкерисање могу да се излију директно у композит. Ове плоче су накнадно прецизно-брушене да би служиле као референтне монтажне површине за линеарне вођице.
Интегрисани канали за хлађење: Течне цеви за хлађење се могу излити у структуру. Ово омогућава активну контролу температуре лежишта машине, спречавајући термичку деформацију током продужених циклуса обраде велике снаге{1}}.
Унутрашњи водови и шупљине: Електрични водови, хидраулички водови и пнеуматска црева могу да се усмере унутар одливака, стварајући високо интегрисану машину која{0}}штеди простор и чисту архитектуру.
Елиминишући вишеструке кораке обраде и монтаже након{0}}ливања, НЕПРЕВРЕДНО минерално ливење обезбеђује произвођачима машина алатки оптимизовано,-структурно решење високих перформанси које комбинује екстремну динамичку стабилност са неупоредивом флексибилношћу дизајна.