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 çok ilgi çekmiştir. Her ikisinin de termal deformasyon özelliklerini görsel olarak sunmak için, aynı spesifikasyondaki granit ve dökme demir platformlarda sürekli 8 saatlik çalışma testleri yürütmek için profesyonel bir termal görüntüleyici kullandık ve veriler ve görüntüler aracılığıyla gerçek farkları ortaya çıkardık.
Deneysel tasarım: Zorlu çalışma koşullarını simüle edin ve farklılıkları doğru bir şekilde yakalayın
Bu deney için 1000mm×600mm×100mm boyutlarında granit ve dökme demir platformlar seçildi. Simüle edilmiş bir endüstriyel atölye ortamında (sıcaklık 25±1℃, nem %50±5%), platform yüzeyine ısı kaynaklarını eşit şekilde dağıtarak (ekipman çalışması sırasında oluşan ısıyı simüle ederek), platform 8 saat boyunca 100W güçte sürekli olarak çalıştı. FLIR T1040 termal görüntüleyici (0,02℃ sıcaklık çözünürlüğüne sahip) ve yüksek hassasiyetli lazer yer değiştirme sensörü (±0,1μm doğrulukta) platform yüzeyinin sıcaklık dağılımını ve deformasyonunu gerçek zamanlı olarak izlemek için kullanıldı ve veriler her 30 dakikada bir kaydedildi.
Ölçülen sonuçlar: Sıcaklık farkını görselleştirin ve deformasyon boşluğunu ölçün
Termal görüntüleyiciden alınan veriler, dökme demir platformun bir saat çalışmasının ardından maksimum yüzey sıcaklığının 42℃'ye ulaştığını, bunun da başlangıç sıcaklığından 17℃ daha yüksek olduğunu gösteriyor. Sekiz saat sonra sıcaklık 58℃'ye yükseldi ve kenar ile merkez arasında 8℃'lik bir sıcaklık farkıyla belirgin bir sıcaklık gradyanı dağılımı ortaya çıktı. Granit platformun ısıtma süreci daha naziktir. Sıcaklık 1 saat sonra ancak 28℃'ye yükselir ve 8 saat sonra 32℃'de sabitlenir. Yüzey sıcaklık farkı 2℃ içinde kontrol edilir.
Deformasyon verilerine göre, 8 saat içinde dökme demir platformun merkez alanındaki dikey deformasyon 0,18 mm'ye, kenardaki eğilme deformasyonu ise 0,07 mm'ye ulaştı. Buna karşılık, granit platformun maksimum deformasyonu sadece 0,02 mm'dir ve dökme demir platformun 1/9'undan daha azdır. Lazer yer değiştirme 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 termal kararlılık göstermektedir.
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 içerideki grafitin eşit olmayan dağılımında yatmaktadır, bu da tutarsız ısı iletim hızlarına ve yerel termal gerilim konsantrasyonunun oluşumuna neden olmaktadır. Bu arada, dökme demirin nispeten düşük bir özgül ısı kapasitesi vardır 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 özelliği ile birleştiğinde, yüksek sıcaklık ortamlarında hala 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, nitelikli ürünlerin verimini etkileyen işleme veya muayene hatalarına yol açabilir. Üstün termal kararlılığıyla granit taban, ekipmanın uzun vadeli çalışma sırasında yüksek hassasiyetini korumasını sağlayabilir. Belirli bir otomotiv parçaları üretim işletmesi dökme demir platformu granit platformla değiştirdikten sonra, hassas parçaların boyutsal hata oranı %3,2'den %0,8'e düştü ve üretim verimliliği %15 arttı.
Termal görüntüleyicinin sezgisel sunumu ve hassas ölçümü sayesinde granit ve dökme demir arasındaki termal deformasyon farkı hemen belirginleşir. Son derece hassas olmayı hedefleyen modern endüstride, daha güçlü termal kararlılığa sahip granit malzemeleri seçmek, ekipman performansını artırmak ve ürün kalitesini garantilemek için şüphesiz akıllıca bir harekettir.
Gönderi zamanı: 24-Mayıs-2025