Yli vuosisadan ajan,työstökoneen sänkyon ollut valurautaa. Se on jäykkä, halpa ja rakentajien sukupolvet tietävät tarkalleen, miten se käyttäytyy. Mutta nykyään rakennettavat koneet eivät ole vuosisadan takaisia koneita. Ne juoksevat nopeammin, leikkaavat kovemmin ja niillä odotetaan olevan toleransseja, jotka olisivat tuntuneet absurdilta rautasängyt standardoineiden insinöörien mielestä.
Siksi mineraalivalu -, jota kutsutaan myös polymeeribetoniksi tai epoksigraniitiksi - on siirtynyt uteliaisuudesta vakavaksi rakennemateriaaliksi. Se ei korvaa kaikkea. Se on parempi vastaus tiettyihin, kasvavaan joukkoon ongelmia.
Vaimennusetu on todellinen
Valurauta- tai teräspedin määrittelevä heikkous ei ole jäykkyys. Se on värähtelyä. Metalli välittää tärinää helposti ja antaa sen soida, ja leikkuukoneessa soitto muuttuu täriseväksi, huonoksi pinnan viimeistelyksi ja työkalun kiihtyväksi kulumiseksi.
Mineraalivalu ratkaisee tämän materiaalitasolla. Koska se on noin 90 prosenttia mineraaliaggregaatista sitoutuneena viskoelastiseen epoksimatriisiin, se haihduttaa kineettistä energiaa sen sijaan, että se välittäisi sitä eteenpäin. Mitattu vaimennus on luokkaa 8-10 kertaa valuraudan tai teräksen vaimennus. Kivennäisvalupedillä oleva kone asettuu nopeammin nopean liikkeen jälkeen ja vastustaa tärinää sitkeämmin voimakkaiden leikkausten aikana. Pinnan viimeistelyn ja työkalun käyttöiän kannalta tämä on suora, mitattavissa oleva etu.
Lämpökäyttäytyminen toimii sen hyväksi
Lämpö on tarkkuuden hiljainen vihollinen. Kone, joka lämpenee epätasaisesti, vääristyy ja vääristymisestä tulee virhe. Tässä mineraalivalulla on yllättävä etu: sen lämmönjohtavuus on noin 1-3 W/mK, kun taas valuraudan 40-50 W/mK - noin kaksikymmentä-viisi kertaa pienempi. Materiaali johtaa hitaasti lämpöä, joten paikalliset lämpösyötteet leviävät vähemmän ja rakenne pysyy mitoiltaan pidempään vakaana.
Sen lämpölaajenemiskerroin on verrattavissa raudan lämpölaajenemiskerroin, mikä tarkoittaa, että mineraalivalettu sänky käyttäytyy ennustettavasti myymälän lämpeneessä ja jäähtyessä. Yhdessä korkean lämpökapasiteetin kanssa materiaali vaimentaa tehokkaasti lämpötilanvaihteluita, jotka muuten ulottuisivat työalueelle.
Suunnitteluvapaus, jota metalli ei voi tarjota
Tämä on etu, joka yllättää useimmat insinöörit. Mineraalivalu valutetaan, ei koneistettu kiinteästä lohkosta tai valetaan valumuottiin. Sisäosat, jäähdytyskanavat, anturitaskut ja asennustyynyt valetaan suoraan rakenteeseen. Ohjauspisteet ja peruspinnat voidaan sijoittaa sinne, missä suunnittelu niitä tarvitsee, ei sinne, missä koneistus voi saavuttaa ne.
Käytännön hyöty on vähemmän sivutoimintoja ja lyhyemmät kokoonpanoajat. Koneenrakentaja integroi komponentit itse sänkyyn sen sijaan, että pultattaisiin niitä kiinni jälkikäteen. Tämä on todellinen kustannusten ja toleranssien-lisäys.
Rehelliset rajat
Olisi harhaanjohtavaa esittää mineraalivalua yleisenä vastauksena. Sen jäykkyys on pienempi kuin valuraudan - Youngin moduuli, joka on noin 15–40 GPa, kun taas raudan 80–140 GPa -, joten osien on oltava paksumpia jäykkyyden mukaan. Ja vaikka sen puristuslujuus on erinomainen, sen vetolujuus on alhainen, joten suunnittelussa on vältettävä materiaalin jännittämistä. Valurauta on jäykempi; mineraalivalu kosteuttaa paremmin. Oikea valinta riippuu koneesta ja sovelluksesta, ei muodista.
Teollisuus lähestyy hybridiratkaisua: terästä tai rautaa kantavalle-rungolle, jossa jäykkyys on kriittistä, ja mineraalivalua, jossa vaimennus, lämpöstabiilisuus ja integrointi ovat tärkeitä.
Missä kokemus näkyy
Mineraalivalupeti tulee ulos muotista hyväkuntoisena, mutta ei valmiilla peruspinnoilla. Tarkkuus elää jälki-valukoneistuksessa ja hionnassa -, jota tarkkuusgraniittiliikkeet harjoittavat päivittäin. Vertaansa vailla oleva Oy toi perinnön mineraalivalulinjalleen. Yrityksen ydinliiketoimintaa ovat graniittikoneen komponentit, jotka on viimeistelty alle -mikronin tasaiseksi, käyttämällä erittäin-suuria hiomakoneita ja teknikoita, joilla on vuosikymmenten käsin-hippauskokemus. Sen metrologiahuoneet, jotka on eristetty tärinästä ja pidetty vakaassa lämpötilassa, tarkistavat tulokset instrumenteilla, jotka voidaan jäljittää kansallisiin standardointielimiin.
Tällä taustalla on merkitystä, koska mineraalivalettu peti on vain niin hyvä kuin sen viimeistellyt pinnat. Komposiitin kaataminen on helppo osa. Todellinen kyky näkyy siinä, että sen ohjausrata-istuimet hiotaan tarkkuuskoneen vaatimaan tasaisuuteen.
Mitoitettu johtopäätös
Mineraalivalu ei aio lopettaa valurautaa. Se ansaitsee kuitenkin pysyvän paikan työstökoneiden rakentamisessa - koneille, jotka tarvitsevat vaimennusta, lämpöstabiilisuutta ja suunnitteluvapautta enemmän kuin raakaa jäykkyyttä. Rakentajat, jotka ymmärtävät, missä kukin materiaali voittaa, rakentavat parempia koneita. Se on tulevaisuus, ja se on jo täällä.