मिनरल कास्टिंग मार्बल बेड मशीनिंग सेंटर के क्या फायदे हैं?

मिनरल कास्टिंग मार्बल बेड मशीनिंग सेंटर के क्या फायदे हैं?
खनिज ढलाई (मानव निर्मित ग्रेनाइट जिसे रेजिन कंक्रीट भी कहा जाता है) को मशीन टूल उद्योग में संरचनात्मक सामग्री के रूप में 30 से अधिक वर्षों से व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है।

आंकड़ों के अनुसार, यूरोप में हर 10 मशीन टूल्स में से एक में खनिज ढलाई का उपयोग आधार के रूप में किया जाता है। हालांकि, अनुचित अनुभव, अधूरी या गलत जानकारी के कारण खनिज ढलाई के प्रति संदेह और पूर्वाग्रह पैदा हो सकता है। इसलिए, नए उपकरण बनाते समय, खनिज ढलाई के फायदे और नुकसान का विश्लेषण करना और अन्य सामग्रियों के साथ उनकी तुलना करना आवश्यक है।

निर्माण सामग्री को सामान्यतः कच्चा लोहा, खनिज ढलाई (पॉलिमर और/या प्रतिक्रियाशील राल कंक्रीट), स्टील/वेल्डेड संरचना (ग्राउटिंग/बिना ग्राउटिंग) और प्राकृतिक पत्थर (जैसे ग्रेनाइट) में विभाजित किया जाता है। प्रत्येक सामग्री की अपनी विशेषताएं होती हैं, और कोई भी संरचनागत सामग्री पूर्णतः उपयुक्त नहीं होती। विशिष्ट संरचनात्मक आवश्यकताओं के अनुसार सामग्री के लाभ और हानियों का विश्लेषण करके ही आदर्श संरचनात्मक सामग्री का चयन किया जा सकता है।

संरचनात्मक सामग्रियों के दो महत्वपूर्ण कार्य - घटकों की ज्यामिति, स्थिति और ऊर्जा अवशोषण की गारंटी देना - क्रमशः प्रदर्शन आवश्यकताओं (स्थैतिक, गतिशील और थर्मल प्रदर्शन), कार्यात्मक/संरचनात्मक आवश्यकताओं (सटीकता, वजन, दीवार की मोटाई, गाइड रेल की सुगमता) को सामग्री स्थापना, मीडिया परिसंचरण प्रणाली, रसद) और लागत आवश्यकताओं (मूल्य, मात्रा, उपलब्धता, सिस्टम विशेषताओं) को सामने रखते हैं।
I. संरचनात्मक सामग्रियों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएँ

1. स्थैतिक विशेषताएँ

किसी आधार के स्थैतिक गुणों को मापने का मानदंड आमतौर पर सामग्री की कठोरता होती है—भार के तहत न्यूनतम विरूपण, न कि उच्च शक्ति। स्थैतिक प्रत्यास्थ विरूपण के लिए, खनिज ढलाई को हुक के नियम का पालन करने वाली समरूप समरूप सामग्री माना जा सकता है।

खनिज ढलाई का घनत्व और प्रत्यास्थता मापांक, ढलवा लोहे के घनत्व और प्रत्यास्थता मापांक का क्रमशः 1/3 होता है। चूंकि खनिज ढलाई और ढलवा लोहे की विशिष्ट कठोरता समान होती है, इसलिए समान भार पर लोहे और खनिज ढलाई की कठोरता, आकार के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, एक समान होती है। कई मामलों में, खनिज ढलाई की डिज़ाइन की गई दीवार की मोटाई आमतौर पर लोहे की ढलाई की मोटाई से 3 गुना अधिक होती है, और इस डिज़ाइन से उत्पाद या ढलाई के यांत्रिक गुणों में कोई समस्या नहीं आती है। खनिज ढलाई स्थिर वातावरण में काम करने के लिए उपयुक्त होती है जहां दबाव पड़ता है (जैसे बेड, सपोर्ट, कॉलम) और पतली दीवारों वाले और/या छोटे फ्रेम (जैसे टेबल, पैलेट, टूल चेंजर, कैरिज, स्पिंडल सपोर्ट) के लिए उपयुक्त नहीं होती है। संरचनात्मक भागों का भार आमतौर पर खनिज ढलाई निर्माताओं के उपकरणों द्वारा सीमित होता है, और 15 टन से अधिक के खनिज ढलाई उत्पाद आमतौर पर दुर्लभ होते हैं।

2. गतिशील विशेषताएँ

शाफ्ट की घूर्णीय गति और/या त्वरण जितना अधिक होगा, मशीन का गतिशील प्रदर्शन उतना ही महत्वपूर्ण होगा। तीव्र स्थिति निर्धारण, टूल का तीव्र प्रतिस्थापन और उच्च गति फीड मशीन के संरचनात्मक भागों के यांत्रिक अनुनाद और गतिशील उत्तेजना को लगातार मजबूत करते हैं। घटक के आयामी डिजाइन के अलावा, घटक का विक्षेपण, द्रव्यमान वितरण और गतिशील कठोरता सामग्री के अवमंदन गुणों से बहुत प्रभावित होती है।

खनिज ढलाई का उपयोग इन समस्याओं का एक अच्छा समाधान प्रदान करता है। पारंपरिक ढलाई लोहे की तुलना में यह कंपन को 10 गुना बेहतर तरीके से अवशोषित करता है, जिससे कंपन की तीव्रता और प्राकृतिक आवृत्ति में काफी कमी आती है।

मशीनिंग जैसी प्रक्रियाओं में, यह उच्च परिशुद्धता, बेहतर सतह गुणवत्ता और उपकरण का लंबा जीवनकाल प्रदान कर सकता है। साथ ही, शोर के मामले में भी, बड़े इंजनों और सेंट्रीफ्यूज के लिए विभिन्न सामग्रियों से बने बेस, ट्रांसमिशन कास्टिंग और सहायक उपकरणों की तुलना और सत्यापन के माध्यम से खनिज कास्टिंग ने अच्छा प्रदर्शन किया है। ध्वनि विश्लेषण के अनुसार, खनिज कास्टिंग ध्वनि दबाव स्तर में 20% तक की कमी ला सकता है।

3. ऊष्मीय गुणधर्म

विशेषज्ञों का अनुमान है कि मशीन टूल में होने वाली लगभग 80% त्रुटियाँ ऊष्मीय प्रभावों के कारण होती हैं। प्रक्रिया में रुकावटें, जैसे आंतरिक या बाह्य ऊष्मा स्रोत, पूर्व-तापन, वर्कपीस बदलना आदि, ऊष्मीय विरूपण के कारण होते हैं। सर्वोत्तम सामग्री का चयन करने के लिए, सामग्री की आवश्यकताओं को स्पष्ट करना आवश्यक है। उच्च विशिष्ट ऊष्मा और कम ऊष्मीय चालकता के कारण खनिज ढलाई में क्षणिक तापमान प्रभावों (जैसे वर्कपीस बदलना) और परिवेशी तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति अच्छी ऊष्मीय जड़ता होती है। यदि धातु की ढलाई की तरह तीव्र पूर्व-तापन की आवश्यकता हो या ढलाई का तापमान निषिद्ध हो, तो तापमान को नियंत्रित करने के लिए तापन या शीतलन उपकरण सीधे खनिज ढलाई में ढाले जा सकते हैं। इस प्रकार के तापमान क्षतिपूर्ति उपकरण का उपयोग तापमान के प्रभाव से होने वाले विरूपण को कम कर सकता है, जिससे उचित लागत पर सटीकता में सुधार करने में मदद मिलती है।

II. कार्यात्मक और संरचनात्मक आवश्यकताएँ

खनिज ढलाई को अन्य सामग्रियों से अलग करने वाली एक विशिष्ट विशेषता इसकी अखंडता है। खनिज ढलाई के लिए अधिकतम ढलाई तापमान 45°C है, और उच्च परिशुद्धता वाले सांचों और औजारों के साथ, पुर्जों और खनिज ढलाई को एक साथ ढाला जा सकता है।

खनिज ढलाई के सांचों पर उन्नत पुनर्ढलाई तकनीकों का भी उपयोग किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सटीक माउंटिंग और रेल सतहें प्राप्त होती हैं जिन्हें मशीनिंग की आवश्यकता नहीं होती है। अन्य आधार सामग्रियों की तरह, खनिज ढलाई भी विशिष्ट संरचनात्मक डिजाइन नियमों के अधीन होती है। दीवार की मोटाई, भार वहन करने वाले सहायक उपकरण, रिब इंसर्ट, लोडिंग और अनलोडिंग विधियाँ अन्य सामग्रियों से कुछ हद तक भिन्न होती हैं, और डिजाइन के दौरान इन पर पहले से विचार करना आवश्यक है।

III. लागत संबंधी आवश्यकताएँ

तकनीकी दृष्टिकोण से विचार करना महत्वपूर्ण है, लेकिन लागत-प्रभावशीलता का महत्व लगातार बढ़ता जा रहा है। खनिज ढलाई का उपयोग करके इंजीनियर उत्पादन और परिचालन लागत में काफी बचत कर सकते हैं। मशीनिंग लागत के अलावा, ढलाई, अंतिम संयोजन और बढ़ते लॉजिस्टिक्स खर्च (भंडारण और परिवहन) में भी कमी आती है। खनिज ढलाई के उच्च-स्तरीय कार्य को देखते हुए, इसे एक समग्र परियोजना के रूप में देखा जाना चाहिए। वास्तव में, आधार स्थापित या पूर्व-स्थापित होने पर मूल्य तुलना करना अधिक उचित है। अपेक्षाकृत अधिक प्रारंभिक लागत खनिज ढलाई के सांचों और औजारों की लागत है, लेकिन दीर्घकालिक उपयोग (500-1000 पीस/स्टील मोल्ड) में यह लागत कम हो जाती है, और वार्षिक खपत लगभग 10-15 पीस होती है।

IV. उपयोग का दायरा

संरचनात्मक सामग्री के रूप में, खनिज ढलाई पारंपरिक संरचनात्मक सामग्रियों की जगह लगातार ले रही है, और इसके तीव्र विकास का मुख्य कारण खनिज ढलाई, साँचे और स्थिर बंधन संरचनाएँ हैं। वर्तमान में, खनिज ढलाई का उपयोग ग्राइंडिंग मशीन और हाई-स्पीड मशीनिंग जैसे कई मशीन टूल क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा रहा है। ग्राइंडिंग मशीन निर्माता मशीन बेड के लिए खनिज ढलाई का उपयोग करने में मशीन टूल क्षेत्र में अग्रणी रहे हैं। उदाहरण के लिए, ABA z&b, Bahmler, Jung, Mikrosa, Schaudt, Stude आदि जैसी विश्व-प्रसिद्ध कंपनियों ने ग्राइंडिंग प्रक्रिया में उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट सतह गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए खनिज ढलाई के अवमंदन, तापीय जड़त्व और अखंडता का लाभ उठाया है।

बढ़ते गतिशील भारों के साथ, खनिज ढलाई को टूल ग्राइंडर के क्षेत्र में विश्व की अग्रणी कंपनियों द्वारा तेजी से पसंद किया जा रहा है। खनिज ढलाई बेड में उत्कृष्ट कठोरता होती है और यह लीनियर मोटर के त्वरण से उत्पन्न बल को प्रभावी ढंग से अवशोषित कर सकता है। साथ ही, बेहतर कंपन अवशोषण क्षमता और लीनियर मोटर का सुगठित संयोजन वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता और ग्राइंडिंग व्हील के सेवा जीवन को काफी हद तक बेहतर बना सकता है।