미네랄 주조 대리석 베드 가공 센터의 장점은 무엇입니까?

미네랄 주조 대리석 베드 가공 센터의 장점은 무엇입니까?
미네랄 주조(인공 화강암, 즉 수지 콘크리트)는 30년 이상 공작기계 산업에서 구조 재료로 널리 사용되어 왔습니다.

통계에 따르면 유럽에서는 공작기계 10대 중 1대가 광물 주조재를 베드 재료로 사용하고 있습니다. 그러나 부적절한 경험, 불완전하거나 잘못된 정보로 인해 광물 주조재에 대한 의심과 편견이 생길 수 있습니다. 따라서 새로운 장비를 제작할 때는 광물 주조재의 장단점을 분석하고 다른 재료와 비교 검토하는 것이 필수적입니다.

건설 기계의 기초 재료는 일반적으로 주철, 무기질 주조(폴리머 및/또는 반응성 수지 콘크리트), 강철/용접 구조(그라우팅/비그라우팅) 및 천연석(예: 화강암)으로 나뉩니다. 각 재료는 고유한 특성을 가지고 있으며, 완벽한 구조 재료는 없습니다. 특정 구조 요구 사항에 따라 재료의 장단점을 검토해야만 이상적인 구조 재료를 선택할 수 있습니다.

구조재료의 두 가지 중요한 기능, 즉 구성 요소의 형상, 위치 및 에너지 흡수를 보장하는 기능은 각각 성능 요구사항(정적, 동적 및 열적 성능), 재료 설치, 매체 순환 시스템, 물류를 위한 기능/구조적 요구사항(정확도, 무게, 벽 두께, 가이드 레일의 용이성) 및 비용 요구사항(가격, 수량, 가용성, 시스템 특성)을 제시합니다.
I. 구조재료의 성능 요구사항

1. 정적 특성

기초의 정적 특성을 측정하는 기준은 일반적으로 높은 강도보다는 재료의 강성, 즉 하중 하에서의 최소 변형률입니다. 정적 탄성 변형의 경우, 광물 주조물은 훅의 법칙을 따르는 등방성 균질 재료로 간주할 수 있습니다.

광물 주조품의 밀도와 탄성 계수는 ​​주철의 1/3 수준입니다. 광물 주조품과 주철은 비강성이 같으므로, 동일한 무게에서 형상의 영향을 고려하지 않으면 주철 주조품과 광물 주조품의 강성은 동일합니다. 따라서 광물 주조품의 설계 벽 두께는 일반적으로 주철 주조품의 3배이며, 이러한 설계는 제품이나 주조품의 기계적 특성에 문제를 일으키지 않습니다. 광물 주조품은 압력을 받는 정적 환경(예: 침대, 지지대, 기둥)에서 사용하기에 적합하며, 얇은 벽이나 작은 크기의 프레임(예: 테이블, 팔레트, 공구 교환기, 캐리지, 스핀들 지지대)에는 적합하지 않습니다. 구조 부품의 무게는 일반적으로 광물 주조품 제조업체의 장비에 의해 제한되며, 15톤을 초과하는 광물 주조 제품은 드뭅니다.

2. 동적 특성

축의 회전 속도 및/또는 가속도가 클수록 기계의 동적 성능이 더욱 중요해집니다. 빠른 위치 결정, 빠른 공구 교체 및 고속 이송은 기계 구조 부품의 기계적 공진 및 동적 가진을 지속적으로 증가시킵니다. 부품의 치수 설계 외에도, 부품의 처짐, 질량 분포 및 동적 강성은 재료의 감쇠 특성에 의해 크게 영향을 받습니다.

광물 주조를 사용하면 이러한 문제에 대한 좋은 해결책을 제시할 수 있습니다. 광물 주조는 기존 주철보다 진동을 10배 더 잘 흡수하기 때문에 진폭과 고유 진동수를 크게 줄일 수 있습니다.

기계 가공과 같은 가공 작업에서 광물 주조는 더 높은 정밀도, 우수한 표면 품질 및 더 긴 공구 수명을 제공할 수 있습니다. 동시에 소음 측면에서도 대형 엔진 및 원심분리기의 베이스, 변속기 주조품 및 부속품에 사용되는 다양한 재질과의 비교 검증을 통해 광물 주조품이 우수한 성능을 보였습니다. 충격음 분석에 따르면 광물 주조품은 음압 수준을 국부적으로 최대 20%까지 감소시킬 수 있습니다.

3. 열적 특성

전문가들은 공작기계 편차의 약 80%가 열적 영향으로 인해 발생한다고 추정합니다. 내부 또는 외부 열원, 예열, 공작물 교체 등과 같은 공정 중단은 모두 열 변형의 원인이 됩니다. 최적의 재료를 선택하기 위해서는 재료 요구 사항을 명확히 해야 합니다. 광물 주조는 높은 비열과 낮은 열전도율 덕분에 공작물 교체와 같은 과도 온도 변화 및 주변 온도 변동에 대한 열 관성이 우수합니다. 금속 베드처럼 급속 예열이 필요하거나 베드 온도가 제한적인 경우, 가열 또는 냉각 장치를 광물 주조에 직접 주조하여 온도를 제어할 수 있습니다. 이러한 온도 보상 장치를 사용하면 온도 영향으로 인한 변형을 줄여 합리적인 비용으로 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

II. 기능적 및 구조적 요구사항

광물 주조는 다른 재료와 구별되는 가장 큰 특징으로 뛰어난 내구성을 자랑합니다. 광물 주조의 최대 온도는 45°C이며, 고정밀 금형 및 공구를 사용하면 부품과 광물 주조물을 동시에 주조할 수 있습니다.

고급 재주조 기술은 광물 주조 블랭크에도 적용되어 기계 가공이 필요 없는 정밀한 장착면과 레일 표면을 얻을 수 있습니다. 다른 기본 재료와 마찬가지로 광물 주조물도 특정한 구조 설계 규칙을 따라야 합니다. 벽 두께, 하중 지지 부속품, 보강재, 적재 및 하역 방법 등은 다른 재료와 어느 정도 차이가 있으므로 설계 단계에서 미리 고려해야 합니다.

III. 비용 요구사항

기술적인 관점도 중요하지만, 비용 효율성 또한 점점 더 중요해지고 있습니다. 광물 주조를 사용하면 엔지니어는 생산 및 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 가공 비용 절감은 물론, 주조, 최종 조립, 물류 비용(창고 및 운송)까지 모두 절감됩니다. 광물 주조의 높은 기능성을 고려할 때, 전체적인 프로젝트 관점에서 접근해야 합니다. 실제로 기본 설비가 설치되었거나 사전 설치된 상태에서 가격을 비교하는 것이 더 합리적입니다. 상대적으로 높은 초기 비용은 광물 주조 금형 및 공구 비용에서 발생하지만, 장기적으로 사용 시(금형 1개당 500~1000개 생산 가능) 비용 상쇄가 가능하며, 연간 소비량은 약 10~15개 정도입니다.

IV. 사용 범위

광물 주조는 구조 재료로서 전통적인 구조 재료를 꾸준히 대체하고 있으며, 그 빠른 발전의 핵심은 광물 주조, 금형 및 안정적인 접합 구조에 있습니다. 현재 광물 주조는 연삭기 및 고속 가공기와 같은 많은 공작 기계 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 연삭기 제조업체들은 기계 베드에 광물 주조를 사용하는 데 있어 공작 기계 분야의 선구자 역할을 해왔습니다. 예를 들어, ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude 등과 같은 세계적인 기업들은 광물 주조의 감쇠 특성, 열 관성 및 견고성을 활용하여 연삭 공정에서 높은 정밀도와 우수한 표면 품질을 얻어왔습니다.

점점 증가하는 동적 하중으로 인해, 세계 유수의 공구 연삭기 기업들은 광물 주조 베드를 점점 더 선호하고 있습니다. 광물 주조 베드는 뛰어난 강성을 지니고 있어 리니어 모터의 가속으로 인한 힘을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 동시에, 우수한 진동 흡수 성능과 리니어 모터의 유기적인 조합은 가공물의 표면 품질과 연삭 휠의 수명을 크게 향상시킵니다.