Особенности применения синтеграна
Для изготовления инструмента, высокоточных фрезерных и круглошлифовальных станков, ответственных измерительных деталей, оснасток специального назначения применяют синтегран (синтетический гранит). Он является безальтернативной основой в производстве станин для расточных, шлифовальных станков, нуждающихся в особой точности и функционирующих при высокочастотных колебаниях. Материал пришёл на смену чугунных отливок и модифицированного бетона.
Структура синтеграна
В России разработкой начали заниматься в 1983 году. Работы проходили при участии приглашённых специалистов из РУДН в Экспериментальном НИИ металлорежущих станков. Поводом послужило несоответствие изделий из металла, предъявляемым к ним требованиям, тогда как из натурального камня производить достаточно трудоёмко и экономически нецелесообразно, а из натурального минерала порой технически неосуществимо. В настоящее время в Японии, США и странах Европы при создании высокоточных агрегатов также переходят на альтернативный синтеграну материал.
Основными составляющими являются:
- полимерное связующее — напрямую влияет на физические и механические свойства композита, основными составляющими выступают смола и отвердитель;
- минеральные наполнители — мелкодисперсные порошки (размер до 10 мкм);
- заполнители (щебень габбро-диабаза) — размеры зёрен 6,3-20 мм, количество и размеры влияют на прочность.
Преимущества синтеграна
Синтетический гранит имеет три основных типа, зависящие от его назначения.
- В производстве корпусных составляющих станков, не подверженных механической обработке, применяют синтегран значительной жёсткости и прочности, но при этом не предъявляются требования к повышенной износостойкости.
- Для изготовления корпуса и оснастки, которые будут задействованы при механической обработке, уже необходим материал, обладающий термостабильностью и высокой устойчивостью к износу.
- И последний тип предназначен для производства деталей оснастки и станков для физико-химической обработки. В этом случае потребуется предусмотреть способность синтеграна противостоять агрессивному воздействию внешней среды, а также, в некоторых случаях, обладать специальными свойствами, например диэлектрическими.
Сравнение с чугуном
Традиционно характеристики материала сравнивают с чугуном, его предшественником, от свойств которого он выгодно отличается следующими параметрами:
- повышенная способность поглощения циклических нагрузок (вибрации);
- высокие показатели тепловой стабильности;
- малое значение внутреннего напряжения, которое позволяет обеспечить временную стабильность геометрических размеров;
- стойкость к воздействию агрессивных сред;
- незначительная усадка, позволяющая отказаться от мех. обработки;
- несущественные энергозатраты при высоких показателях производительности;
- автоматизация процесса изготовления.