Täppistootmise ja -kontrolli valdkonnas on materjalide termiline deformatsioonivõime võtmetegur, mis määrab seadmete täpsuse ja töökindluse. Graniit ja malm kui kaks tavaliselt kasutatavat tööstuslikku põhimaterjali on pälvinud palju tähelepanu oma jõudluse erinevuste tõttu kõrge temperatuuriga keskkondades. Mõlema termilise deformatsiooni omaduste visuaalseks esitamiseks kasutasime professionaalset termokaamerat, et viia läbi pidevaid 8-tunniseid töökatseid sama spetsifikatsiooniga graniidist ja malmist platvormidel, paljastades tegelikud erinevused andmete ja piltide kaudu.
Eksperimentaalne disain: simuleerib karme töötingimusi ja tabab täpselt erinevusi
Selle katse jaoks valiti graniidist ja malmist platvormid mõõtmetega 1000 mm × 600 mm × 100 mm. Simuleeritud tööstuslikus töökoja keskkonnas (temperatuur 25 ± 1 ℃, õhuniiskus 50% ± 5%), jaotades soojusallikad platvormi pinnale ühtlaselt (simuleerides soojuse teket seadmete töötamise ajal), töötas platvorm pidevalt võimsusega 100 W 8 tundi. Platvormi pinna temperatuurijaotuse ja deformatsiooni jälgimiseks reaalajas kasutati FLIR T1040 termokaamerat (temperatuuri eraldusvõimega 0,02 ℃) ja ülitäpset lasernihkeandurit (täpsusega ± 0,1 μm) ning andmeid registreeriti iga 30 minuti järel.
Mõõdetud tulemused: visualiseerige temperatuuri erinevust ja kvantifitseerige deformatsioonipilu
Termokaamera andmed näitavad, et pärast malmist platvormi ühetunnist töötamist on maksimaalne pinnatemperatuur jõudnud 42 ℃-ni, mis on 17 ℃ kõrgem algtemperatuurist. Kaheksa tundi hiljem tõusis temperatuur 58 ℃-ni ja ilmnes selge temperatuurigradienti jaotus, mille temperatuuride erinevus serva ja keskpunkti vahel on 8 ℃. Graniitplatvormi kuumenemisprotsess on leebem. Temperatuur tõuseb alles 1 tunni pärast 28 ℃-ni ja stabiliseerub 8 tunni pärast 32 ℃-ni. Pinna temperatuuride erinevust saab reguleerida 2 ℃ piires.
Deformatsiooniandmete kohaselt ulatus malmist platvormi keskosas vertikaalne deformatsioon 8 tunni jooksul 0,18 mm-ni ja serva kõverdumisdeformatsioon oli 0,07 mm. Graniitplatvormi maksimaalne deformatsioon on seevastu vaid 0,02 mm, mis on vähem kui 1/9 malmist platvormi omast. Laseri nihkeanduri reaalajas kõver kinnitab seda tulemust: malmist platvormi deformatsioonikõver kõigub järsult, samas kui graniidist platvormi kõver on peaaegu stabiilne, mis näitab äärmiselt tugevat termilist stabiilsust.
Põhimõtteline analüüs: materjali omadused määravad termilise deformatsiooni erinevused
Malmi märkimisväärse termilise deformatsiooni algpõhjus peitub selle suhteliselt kõrges soojuspaisumisteguris (umbes 10⁻⁶ × 10⁻⁶/℃) ja grafiidi ebaühtlases jaotumises, mis põhjustab ebaühtlaseid soojusjuhtivuse kiirusi ja lokaalse termilise pinge kontsentratsiooni teket. Samal ajal on malmil suhteliselt madal erisoojusmahtuvus ja selle temperatuur tõuseb sama soojushulga neeldumisel kiiremini. Graniidi soojuspaisumistegur on seevastu vaid (4–8) × 10⁻⁶/℃. Selle kristallstruktuur on tihe ja ühtlane, madala ja ühtlaselt jaotunud soojusjuhtivuse efektiivsusega. Koos kõrge erisoojusmahuga suudab see säilitada mõõtmete stabiilsuse ka kõrge temperatuuriga keskkonnas.
Rakenduste valgustumine: valik määrab täpsuse, stabiilsus loob väärtust
Sellistes seadmetes nagu täppispingid ja kolmekoordinaatmõõtemasinad võib malmist aluste termiline deformatsioon põhjustada töötlemis- või kontrollivigu, mis mõjutavad kvalifitseeritud toodete saagikust. Graniidist alus oma suurepärase termilise stabiilsusega tagab seadmete suure täpsuse pikaajalise töötamise ajal. Pärast seda, kui teatud autoosade tootmisettevõte asendas malmist platvormi graniidist platvormiga, vähenes täppisdetailide mõõtmete veamäär 3,2%-lt 0,8%-le ja tootmise efektiivsus suurenes 15%.
Termokaamera intuitiivse esitluse ja täpse mõõtmise kaudu on graniidi ja malmi termilise deformatsiooni erinevus koheselt nähtav. Kaasaegses tööstuses, mis taotleb ülimat täpsust, on tugevama termilise stabiilsusega graniitmaterjalide valimine kahtlemata tark samm seadmete jõudluse parandamiseks ja toote kvaliteedi tagamiseks.
Postituse aeg: 24. mai 2025