Hassas üretim ve muayene alanında, malzemelerin termal deformasyon performansı, ekipmanın doğruluğunu ve güvenilirliğini belirleyen önemli bir faktördür. Yaygın olarak kullanılan iki endüstriyel temel malzeme olan granit ve dökme demir, yüksek sıcaklık ortamlarındaki performans farklılıkları nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Her ikisinin de termal deformasyon özelliklerini görsel olarak sunmak için, aynı özelliklere sahip granit ve dökme demir platformlar üzerinde 8 saatlik sürekli çalışma testleri gerçekleştirmek üzere profesyonel bir termal görüntüleme cihazı kullandık ve veriler ve görüntüler aracılığıyla gerçek farklılıkları ortaya çıkardık.
Deneysel tasarım: Zorlu çalışma koşullarını simüle edin ve farklılıkları doğru bir şekilde yakalayın
Bu deney için, 1000 mm x 600 mm x 100 mm boyutlarında granit ve dökme demir platformlar seçildi. Simüle edilmiş bir endüstriyel atölye ortamında (sıcaklık 25±1℃, nem %50±%5), platform yüzeyine eşit olarak dağıtılan ısı kaynakları kullanılarak (ekipman çalışması sırasında oluşan ısının simülasyonu), platform 8 saat boyunca 100 W güçte sürekli olarak çalıştırıldı. FLIR T1040 termal görüntüleyici (0,02℃ sıcaklık çözünürlüğüne sahip) ve yüksek hassasiyetli lazer yer değiştirme sensörü (±0,1 μm hassasiyete sahip) kullanılarak, platform yüzeyinin sıcaklık dağılımı ve deformasyonu gerçek zamanlı olarak izlendi ve veriler her 30 dakikada bir kaydedildi.
Ölçülen sonuçlar: Sıcaklık farkını görselleştirin ve deformasyon boşluğunu ölçün
Termal görüntüleme cihazından alınan veriler, dökme demir platformun bir saat çalışmasının ardından maksimum yüzey sıcaklığının 42°C'ye ulaştığını, bunun da başlangıç sıcaklığından 17°C daha yüksek olduğunu göstermektedir. Sekiz saat sonra sıcaklık 58°C'ye yükselmiş ve kenar ile merkez arasında 8°C'lik bir sıcaklık farkıyla belirgin bir sıcaklık gradyanı dağılımı ortaya çıkmıştır. Granit platformun ısıtma işlemi daha naziktir. Sıcaklık 1 saat sonra ancak 28°C'ye yükselir ve 8 saat sonra 32°C'de sabitlenir. Yüzey sıcaklık farkı 2°C içinde kontrol edilir.
Deformasyon verilerine göre, 8 saat içinde dökme demir platformun merkez bölgesindeki dikey deformasyon 0,18 mm'ye, kenardaki eğilme deformasyonu ise 0,07 mm'ye ulaştı. Buna karşılık, granit platformun maksimum deformasyonu yalnızca 0,02 mm'dir; bu da dökme demir platformun 1/9'undan daha azdır. Lazer deplasman sensörünün gerçek zamanlı eğrisi de bu sonucu doğrulamaktadır: Dökme demir platformun deformasyon eğrisi keskin bir şekilde dalgalanırken, granit platformun eğrisi neredeyse sabittir ve son derece güçlü bir termal kararlılık sergiler.
Prensip analizi: Malzeme özellikleri termal deformasyondaki farklılıkları belirler
Dökme demirin önemli termal deformasyonunun temel nedeni, nispeten yüksek termal genleşme katsayısında (yaklaşık 10-12 × 10⁻⁶/℃) ve içindeki grafitin eşit olmayan dağılımında yatmaktadır. Bu durum, tutarsız ısı iletim hızlarına ve yerel termal gerilim yoğunlaşmalarının oluşumuna neden olur. Bu arada, dökme demirin özgül ısı kapasitesi nispeten düşüktür ve aynı miktarda ısıyı emdiğinde sıcaklığı daha hızlı yükselir. Buna karşılık, granitin termal genleşme katsayısı yalnızca (4-8) × 10⁻⁶/℃'dir. Kristal yapısı yoğun ve düzgündür, düşük ve eşit dağılmış ısı iletim verimliliğine sahiptir. Yüksek özgül ısı kapasitesi özelliğiyle birleştiğinde, yüksek sıcaklık ortamlarında boyut kararlılığını koruyabilir.
Uygulama aydınlatması: Seçim hassasiyeti belirler, istikrar değer yaratır
Hassas takım tezgahları ve üç koordinatlı ölçüm makineleri gibi ekipmanlarda, dökme demir tabanların termal deformasyonu, işleme veya muayene hatalarına yol açarak kaliteli ürün verimini etkileyebilir. Üstün termal kararlılığıyla granit taban, ekipmanın uzun süreli çalışma sırasında yüksek hassasiyetini korumasını sağlar. Belirli bir otomotiv parça üretim işletmesi, dökme demir platformu granit platformla değiştirdikten sonra, hassas parçaların boyutsal hata oranı %3,2'den %0,8'e düşmüş ve üretim verimliliği %15 artmıştır.
Termal görüntüleyicinin sezgisel sunumu ve hassas ölçümü sayesinde, granit ve dökme demir arasındaki termal deformasyon farkı hemen fark edilir. En üst düzey hassasiyetin peşinde koşan modern endüstride, daha güçlü termal kararlılığa sahip granit malzemeleri seçmek, ekipman performansını artırmak ve ürün kalitesini sağlamak için şüphesiz akıllıca bir harekettir.
Gönderim zamanı: 24 Mayıs 2025