U području precizne proizvodnje i inspekcije, toplinska deformacija materijala ključni je čimbenik koji određuje točnost i pouzdanost opreme. Granit i lijevano željezo, kao dva uobičajeno korištena industrijska osnovna materijala, privukli su mnogo pozornosti zbog razlika u performansama u okruženjima s visokim temperaturama. Kako bismo vizualno prikazali karakteristike toplinske deformacije oba materijala, koristili smo profesionalnu termovizijsku kameru za provođenje kontinuiranih 8-satnih radnih ispitivanja na granitnim i lijevano željeznim platformama istih specifikacija, otkrivajući stvarne razlike putem podataka i slika.
Eksperimentalni dizajn: Simulirajte teške radne uvjete i točno uhvatite razlike
Za ovaj eksperiment odabrane su granitne i lijevano željezne platforme dimenzija 1000 mm × 600 mm × 100 mm. U simuliranom okruženju industrijske radionice (temperatura 25 ± 1 ℃, vlažnost 50 % ± 5 %), ravnomjernom raspodjelom izvora topline po površini platforme (simulirajući stvaranje topline tijekom rada opreme), platforma je kontinuirano radila snagom od 100 W tijekom 8 sati. Termovizijska kamera FLIR T1040 (s temperaturnom rezolucijom od 0,02 ℃) i visokoprecizni laserski senzor pomaka (s točnošću od ± 0,1 μm) korišteni su za praćenje raspodjele temperature i deformacije površine platforme u stvarnom vremenu, a podaci su se snimali svakih 30 minuta.
Izmjereni rezultati: Vizualizirajte temperaturnu razliku i kvantificirajte deformacijski jaz
Podaci s termovizijske kamere pokazuju da je nakon sat vremena rada platforme od lijevanog željeza maksimalna površinska temperatura dosegla 42 ℃, što je 17 ℃ više od početne temperature. Osam sati kasnije, temperatura je porasla na 58 ℃, a pojavila se izrazita raspodjela temperaturnog gradijenta s temperaturnom razlikom od 8 ℃ između ruba i središta. Proces zagrijavanja granitne platforme je blaži. Temperatura raste tek nakon 1 sata na 28 ℃ i stabilizira se na 32 ℃ nakon 8 sati. Razlika površinske temperature kontrolira se unutar 2 ℃.
Prema podacima o deformaciji, unutar 8 sati, vertikalna deformacija u središnjem području platforme od lijevanog željeza dosegla je 0,18 mm, a deformacija savijanja na rubu bila je 0,07 mm. Nasuprot tome, maksimalna deformacija granitne platforme iznosi samo 0,02 mm, manje od 1/9 deformacije platforme od lijevanog željeza. Krivulja laserskog senzora pomaka u stvarnom vremenu također potvrđuje ovaj rezultat: Krivulja deformacije platforme od lijevanog željeza oštro fluktuira, dok je krivulja granitne platforme gotovo stabilna, što pokazuje izuzetno jaku toplinsku stabilnost.
Analiza principa: Svojstva materijala određuju razlike u toplinskoj deformaciji
Osnovni uzrok značajne toplinske deformacije lijevanog željeza leži u njegovom relativno visokom koeficijentu toplinskog širenja (približno 10-12 ×10⁻⁶/℃) i neravnomjernoj raspodjeli grafita unutra, što rezultira nekonzistentnim brzinama provođenja topline i stvaranjem lokalne koncentracije toplinskog naprezanja. U međuvremenu, lijevano željezo ima relativno nizak specifični toplinski kapacitet, a njegova temperatura brže raste pri apsorpciji iste količine topline. Nasuprot tome, koeficijent toplinskog širenja granita iznosi samo (4-8) ×10⁻⁶/℃. Njegova kristalna struktura je gusta i ujednačena, s niskom i ravnomjerno raspoređenom učinkovitošću provođenja topline. Uz visoku karakteristiku specifičnog toplinskog kapaciteta, i dalje može održati dimenzijsku stabilnost u okruženjima s visokim temperaturama.
Prosvjetljenje primjene: Izbor određuje preciznost, stabilnost stvara vrijednost
U opremi kao što su precizni alatni strojevi i trokoordinatni mjerni strojevi, toplinska deformacija baza od lijevanog željeza može dovesti do pogrešaka u obradi ili inspekciji, što utječe na prinos kvalificiranih proizvoda. Granitna baza, sa svojom izvanrednom toplinskom stabilnošću, može osigurati da oprema održava visoku preciznost tijekom dugotrajnog rada. Nakon što je određeno poduzeće za proizvodnju automobilskih dijelova zamijenilo platformu od lijevanog željeza granitnom platformom, stopa dimenzijskih pogrešaka preciznih dijelova smanjila se s 3,2% na 0,8%, a učinkovitost proizvodnje povećala se za 15%.
Kroz intuitivnu prezentaciju i precizno mjerenje termovizijske kamere, razlika u toplinskoj deformaciji između granita i lijevanog željeza odmah je vidljiva. U modernoj industriji koja teži vrhunskoj preciznosti, odabir granitnih materijala s jačom toplinskom stabilnošću nesumnjivo je mudar potez za poboljšanje performansi opreme i osiguranje kvalitete proizvoda.
Vrijeme objave: 24. svibnja 2025.