खनिज कास्टिंग संगमरमर बिस्तर मशीनिंग केंद्र के क्या लाभ हैं?

खनिज कास्टिंग संगमरमर बिस्तर मशीनिंग केंद्र के क्या लाभ हैं?
खनिज कास्टिंग (मानव निर्मित ग्रेनाइट उर्फ रेजिन कंक्रीट) को मशीन टूल उद्योग में संरचनात्मक सामग्री के रूप में 30 वर्षों से अधिक समय से व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है।

आंकड़ों के अनुसार, यूरोप में हर 10 में से एक मशीन टूल में खनिज ढलाई का इस्तेमाल किया जाता है। हालाँकि, अनुचित अनुभव, अधूरी या गलत जानकारी के इस्तेमाल से 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 उनकी तुलना अन्य सामग्रियों से करना ज़रूरी है।

निर्माण मशीनरी का आधार आम तौर पर कच्चा लोहा, खनिज ढलाई (पॉलिमर और/या प्रतिक्रियाशील राल कंक्रीट), स्टील/वेल्डेड संरचना (ग्राउटिंग/गैर-ग्राउटिंग) और प्राकृतिक पत्थर (जैसे ग्रेनाइट) में विभाजित होता है। प्रत्येक सामग्री की अपनी विशेषताएँ होती हैं, और कोई भी आदर्श संरचनात्मक सामग्री नहीं होती है। विशिष्ट संरचनात्मक आवश्यकताओं के अनुसार सामग्री के फायदे और नुकसान की जाँच 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, क्रमशः प्रदर्शन आवश्यकताओं (स्थैतिक, गतिशील और थर्मल प्रदर्शन), कार्यात्मक / संरचनात्मक आवश्यकताओं (सटीकता, वजन, दीवार की मोटाई, गाइड रेल की आसानी) सामग्री स्थापना, मीडिया परिसंचरण प्रणाली, रसद) और लागत आवश्यकताओं (मूल्य, मात्रा, उपलब्धता, सिस्टम विशेषताओं) के लिए आगे रखी गई।
I. संरचनात्मक सामग्रियों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएँ

1. स्थैतिक विशेषताएँ

किसी आधार के स्थैतिक गुणों को मापने का मानदंड आमतौर पर पदार्थ 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 वाले समदैशिक समरूप पदार्थ माना जा सकता है।

खनिज ढलाई का घनत्व और प्रत्यास्थता मापांक क्रमशः कच्चे लोहे के घनत्व और प्रत्यास्थता मापांक का 1/3 होता है। चूँकि खनिज ढलाई और कच्चे लोहे की विशिष्ट कठोरता समान होती है, इसलिए समान भार पर, आकार के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, लौह ढलाई और खनिज ढलाई की कठोरता समान होती है। कई मामलों में, खनिज ढलाई की डिज़ाइन दीवार की मोटाई आमतौर पर लौह ढलाई की तुलना में तीन गुना होती है, और यह डिज़ाइन उत्पाद या ढलाई के यांत्रिक गुणों के संदर्भ में कोई समस्या पैदा नहीं करेगा। खनिज ढलाई स्थिर वातावरण में काम करने के लिए उपयुक्त होती है जो दबाव वहन करती है (जैसे बेड, सपोर्ट, कॉलम) और पतली दीवार वाले और/या छोटे फ्रेम (जैसे टेबल, पैलेट, टूल चेंजर, कैरिज, स्पिंडल सपोर्ट) के रूप में उपयुक्त नहीं होती है। संरचनात्मक भागों का वजन 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 घूर्णन गति और/या त्वरण जितना अधिक होगा, मशीन का गतिशील प्रदर्शन उतना ही महत्वपूर्ण होगा। तीव्र स्थिति निर्धारण, तीव्र उपकरण प्रतिस्थापन और उच्च गति फ़ीड मशीन के संरचनात्मक भागों के यांत्रिक अनुनाद और गतिशील उत्तेजना को निरंतर सुदृढ़ करते हैं। घटक के आयामी डिज़ाइन के अलावा, घटक का विक्षेपण, द्रव्यमान वितरण और गतिशील कठोरता, सामग्री के अवमंदन गुणों से अत्यधिक प्रभावित होते हैं।

खनिज ढलाई का उपयोग इन समस्याओं का एक अच्छा समाधान प्रस्तुत करता है। चूँकि यह पारंपरिक ढलवाँ लोहे की तुलना में कंपन को 10 गुना बेहतर अवशोषित करता है, इसलिए यह आयाम और प्राकृतिक आवृत्ति को काफ़ी कम कर सकता है।

मशीनिंग जैसे मशीनिंग कार्यों में, यह उच्च परिशुद्धता, बेहतर सतह गुणवत्ता और लंबे उपकरण जीवन प्रदान कर सकता है। साथ ही, बड़े इंजनों और सेंट्रीफ्यूज के लिए विभिन्न सामग्रियों के आधारों, ट्रांसमिशन कास्टिंग और सहायक उपकरणों की तुलना और सत्यापन के माध्यम से, खनिज कास्टिंग ने शोर प्रभाव के संदर्भ में भी अच्छा प्रदर्शन किया है। प्रभाव ध्वनि विश्लेषण के अनुसार, खनिज कास्टिंग ध्वनि दबाव स्तर में 20% की स्थानीय कमी प्राप्त कर सकती है।

3. तापीय गुण

विशेषज्ञों का अनुमान है कि लगभग 80% मशीन टूल्स विचलन तापीय प्रभावों के कारण होते हैं। आंतरिक या बाह्य ताप स्रोत, पूर्व-तापन, वर्कपीस में परिवर्तन आदि जैसी प्रक्रियागत रुकावटें तापीय विरूपण के सभी कारण हैं। सर्वोत्तम सामग्री का चयन करने के लिए, सामग्री की आवश्यकताओं को स्पष्ट करना आवश्यक है। उच्च विशिष्ट ऊष्मा और कम तापीय चालकता, खनिज ढलाई को क्षणिक तापमान प्रभावों (जैसे वर्कपीस में परिवर्तन) और परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति अच्छा तापीय जड़त्व प्रदान करती है। यदि धातु के बिस्तर जैसी तीव्र पूर्व-तापन की आवश्यकता हो या बिस्तर का तापमान निषिद्ध हो, तो तापमान को नियंत्रित करने के लिए खनिज ढलाई में सीधे तापन या शीतलन उपकरण डाले 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

अखंडता एक विशिष्ट विशेषता है जो खनिज ढलाई को अन्य सामग्रियों से अलग करती है। खनिज ढलाई के लिए अधिकतम ढलाई तापमान 45°C है, और उच्च-परिशुद्धता वाले सांचों और औज़ारों के साथ, पुर्जों और खनिज ढलाई को एक साथ ढाला जा सकता है।

उन्नत री-कास्टिंग तकनीकों का उपयोग खनिज कास्टिंग ब्लैंक्स पर भी किया जा सकता है, जिससे सटीक माउंटिंग और रेल सतहें प्राप्त होती हैं जिन्हें मशीनिंग की आवश्यकता नहीं होती। अन्य आधार सामग्रियों की तरह, खनिज कास्टिंग भी विशिष्ट संरचनात्मक डिज़ाइन नियमों के अधीन होती हैं। दीवार की मोटाई, भार वहन करने वाले सहायक उपकरण, रिब इंसर्ट, लोडिंग और अनलोडिंग विधियाँ, ये सभी अन्य सामग्रियों से कुछ हद तक भिन्न होती हैं, और डिज़ाइन के दौरान इन पर पहले से विचार किया जाना आवश्यक है।

III. लागत आवश्यकताएँ

यद्यपि तकनीकी दृष्टिकोण से इस पर विचार करना महत्वपूर्ण है, लागत-प्रभावशीलता का महत्व लगातार बढ़ रहा है। खनिज ढलाई का उपयोग इंजीनियरों को उत्पादन और परिचालन लागत में उल्लेखनीय बचत करने में सक्षम बनाता है। मशीनिंग लागत में बचत के अलावा, ढलाई, अंतिम संयोजन और बढ़ती हुई रसद लागत (गोदाम और परिवहन) सभी तदनुसार कम हो जाती हैं। खनिज ढलाई के उच्च-स्तरीय कार्य को ध्यान में रखते हुए, इसे एक संपूर्ण परियोजना के रूप में देखा जाना चाहिए। वास्तव में, आधार स्थापित होने या पूर्व-स्थापित होने पर मूल्य तुलना करना अधिक उचित होता है। अपेक्षाकृत उच्च प्रारंभिक लागत खनिज ढलाई सांचों और उपकरणों की लागत है, लेकिन दीर्घकालिक उपयोग (500-1000 टुकड़े/स्टील साँचा) में यह लागत कम हो सकती है, और वार्षिक खपत लगभग 10-15 टुकड़े होती है।

IV. उपयोग का दायरा

एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में, खनिज ढलाई लगातार पारंपरिक संरचनात्मक सामग्रियों का स्थान ले रही है, और इसके तीव्र विकास की कुंजी खनिज ढलाई, सांचों और स्थिर बंधन संरचनाओं में निहित है। वर्तमान में, खनिज ढलाई का उपयोग कई मशीन टूल क्षेत्रों, जैसे ग्राइंडिंग मशीन और उच्च गति मशीनिंग, में व्यापक रूप से किया जाता रहा है। ग्राइंडिंग मशीन निर्माता मशीन बेड के लिए खनिज ढलाई का उपयोग करने वाले मशीन टूल क्षेत्र में अग्रणी रहे हैं। उदाहरण के लिए, एबीए जेड एंड बी, बह्मलर, जंग, मिक्रोसा, शाउड, स्टड आदि जैसी विश्व-प्रसिद्ध कंपनियों ने हमेशा ग्राइंडिंग प्रक्रिया में उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट सतह गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए खनिज ढलाई की अवमंदन, तापीय जड़ता और अखंडता का लाभ उठाया है।

लगातार बढ़ते गतिशील भार के साथ, टूल ग्राइंडर के क्षेत्र में विश्व-अग्रणी कंपनियों द्वारा खनिज कास्टिंग को भी तेज़ी से पसंद किया जा रहा है। खनिज कास्टिंग बेड में उत्कृष्ट कठोरता होती है और यह रैखिक मोटर के त्वरण के कारण होने वाले बल को अच्छी तरह से समाप्त कर सकता है। साथ ही, अच्छे कंपन अवशोषण प्रदर्शन और रैखिक मोटर का जैविक संयोजन वर्कपीस की सतह की गुणवत्ता और ग्राइंडिंग व्हील के सेवा जीवन में काफ़ी सुधार कर सकता है।