Uvod: Boj proti strukturnim vibracijam
Pri -hitrostnem CNC rezkanju, brušenju in natančnem graviranju so strukturne vibracije glavni omejevalni dejavnik za kakovost končne obdelave površine in življenjsko dobo orodja. Ko se rezalno orodje dotakne obdelovanca pri visokih vrtilnih hitrostih, rezalne sile ustvarijo visoko-frekvenčno vzbujanje. Če se te vibracije širijo skozi okvir stroja, povzročijo resonanco, kar povzroči vidne tresljaje na obdelovancu in pospešeno mikro{4}}krušenje robov rezalnega orodja.
Zgodovinsko gledano so se izdelovalci strojev zanašali na sivo lito železo zaradi dobre ulivosti in zmernih lastnosti dušenja. Ker pa sodobna proizvodnja zahteva višje pomike, strožje tolerance (kjer je površinska hrapavost manjša od 0,1 mikrometra) in daljšo življenjsko dobo orodja, lito železo hitro nadomeščajo visoko{2}}zmogljivi kompozitni materiali. BREZ PRIMEREpodstavki strojev za mineralno litje(znan tudi kot umetni granit ali smolni beton) predstavljajo najsodobnejšo -strukturno zasnovo strojnih orodij.
Fizika dušenja: mineralna litina proti litemu železu
Dušenje je sposobnost materiala, da razprši mehansko energijo (vibracije) tako, da jo pretvori v mikro-toplotno energijo. Razmerje dušenja (predstavljeno kot koeficient eta) je brezdimenzijska mera te zmogljivosti. Ko postelja stroja doživi udarec ali cikel vibracij, bo material z visokim dušenjem veliko hitreje vrnil sistem v mirovanje kot material z nizkim dušenjem.
Matematično upadanje amplitude vibracij skozi čas se izračuna kot:
Amplituda v času t=Začetna amplituda, pomnožena z matematično konstanto e, povečano na potenco razmerja negativnega dušenja, pomnožena z lastno frekvenco in časom.
Primerjalni pogled na razmerja dušenja razkrije jasno premoč mineralnega litja:
Konstrukcijsko jeklo: razmerje dušenja približno 0,001.
Siva litina: razmerje dušenja približno 0,003.
Mineralna litina: razmerje dušenja približno 0,020 do 0,030.
Zmogljivost dušenja mineralne litine UNPARALLELELED je približno 10-krat večja kot pri sivi litini in skoraj 30-krat večja kot pri konstrukcijskem jeklu. To izjemno dušenje skoraj v trenutku zaduši-visokofrekvenčne harmonike. Za končnega-uporabnika to neposredno pomeni:
Vrhunska kakovost površine: odpravlja mikro-šklepetanje, kar omogoča optične{1}}završne obdelave površin neposredno iz rezkalnega stroja.
Podaljšana življenjska doba orodja: Zmanjšanje amplitude tresljajev zmanjša ciklično udarno obrabo orodij iz karbidne trdine in diamanta, kar podaljša življenjsko dobo orodja za do 30 odstotkov.
Povečane hitrosti podajanja: stroji lahko delujejo pri veliko višjih dinamičnih parametrih, ne da bi povzročili strukturno nestabilnost.
Materialna sestava in popolnejša porazdelitev velikosti delcev
NEPARLALELED mineralna ulitka je napreden kompozitni material, izdelan iz dveh primarnih komponent: visoko{0}}čistih naravnih mineralnih agregatov in visoko{1}}zmogljivega vezivnega sistema epoksi smole.
Mešanica agregata je sestavljena iz skrbno izbranih kremenčevih, bazaltnih in granitnih gramozov. Za doseganje največje gostote pakiranja in zmanjšanje potrebne količine drage epoksidne smole uporabljamo Fullerjevo porazdelitveno krivuljo za optimizacijo razmerja velikosti zrn. Z mešanjem natančnih frakcij grobih, srednjih, finih in ultra-finih delcev manjša zrna popolnoma zapolnijo vrzeli med večjimi kamni.
Odstotek agregata, ki prehaja skozi sito z velikostjo odprtine d, se izračuna kot:
Odstotek=100, pomnožen z razmerjem med velikostjo odprtine d in največjo velikostjo delcev D, povečano na potenco eksponenta n (optimizirano blizu 0,5 za največjo strukturno gostoto).
Ta zelo gosta agregatna matrika je povezana z napredno hladno-sušljivo epoksidno smolo (ki predstavlja približno 8 do 12 odstotkov skupne teže). Za razliko od tradicionalnih litin iz železa, ki zahtevajo taljenje kovin pri temperaturah, ki presegajo 1200 stopinj Celzija, se naše mineralne litine obdelujejo z nizko-temperaturo, okolju prijaznim-ciklusom strjevanja, kar ima za posledico skoraj nič krčenja in nič preostale toplotne obremenitve.
Svoboda oblikovanja in funkcionalna integracija
Ena najmočnejših prednosti mineralnega litja UNPARALLELELED je zmožnost ulivanja kompleksnih notranjih elementov neposredno v posteljo stroja. Ker se material obdeluje v stanju tekoče brozge pri sobni temperaturi, lahko pred ulivanjem v kalup namestimo funkcionalne komponente:
Vdelana jeklena sidra in vodila: visoko{0}}natančne jeklene plošče z varjenimi sidrnimi čepi je mogoče vliti neposredno v kompozit. Te plošče so nato natančno-obrušene, da služijo kot referenčne pritrdilne površine za linearna vodila.
Integrirani hladilni kanali: Cevi za tekoče hlajenje je mogoče vliti v strukturo. To omogoča aktivni nadzor temperature postelje stroja, kar preprečuje toplotno deformacijo med dolgotrajnimi obdelovalnimi cikli visoke-moči.
Notranji vodi in votline: električne napeljave, hidravlične napeljave in pnevmatske cevi je mogoče napeljati znotraj ulitka, kar ustvari zelo integrirano,-prihranljivo in čisto arhitekturo stroja.
Z odpravo številnih obdelovalnih in montažnih korakov po-litju zagotavlja mineralno litje NEPARALMELED proizvajalcem obdelovalnih strojev optimizirano, visoko{1}}zmogljivo strukturno rešitev, ki združuje izjemno dinamično stabilnost z neprimerljivo fleksibilnostjo oblikovanja.