Granite VS cast iron: Ang pagkakaiba sa thermal deformation sa pagitan ng dalawang materyales pagkatapos ng patuloy na operasyon sa loob ng 8 oras ay sinukat gamit ang isang thermal imager.

ang
Sa larangan ng precision manufacturing at inspection, ang thermal deformation performance ng mga materyales ay isang mahalagang salik na tumutukoy sa katumpakan at pagiging maaasahan ng kagamitan. Ang granite at cast iron, bilang dalawang karaniwang ginagamit na pangunahing materyales sa industriya, ay nakakuha ng maraming atensyon dahil sa kanilang mga pagkakaiba sa performance sa mga kapaligirang may mataas na temperatura. Upang biswal na maipakita ang mga katangian ng thermal deformation ng pareho, gumamit kami ng isang propesyonal na thermal imager upang magsagawa ng tuloy-tuloy na 8-oras na working test sa mga granite at cast iron platform na may parehong espesipikasyon, na nagpapakita ng mga tunay na pagkakaiba sa pamamagitan ng data at mga imahe.

Disenyong eksperimental: Gayahin ang malupit na mga kondisyon sa pagtatrabaho at tumpak na makuha ang mga pagkakaiba
Para sa eksperimentong ito, napili ang mga platapormang granite at cast iron na may sukat na 1000mm×600mm×100mm. Sa isang kunwaring kapaligirang pang-industriya ng pagawaan (temperatura 25±1℃, humidity 50%±5%), sa pamamagitan ng pantay na pamamahagi ng mga pinagmumulan ng init sa ibabaw ng plataporma (ginagaya ang pagbuo ng init habang ginagamit ang kagamitan), ang plataporma ay patuloy na gumagana sa lakas na 100W sa loob ng 8 oras. Ang FLIR T1040 thermal imager (na may resolution ng temperatura na 0.02℃) at ang high-precision laser displacement sensor (na may katumpakan na ±0.1μm) ay ginamit upang subaybayan ang pamamahagi ng temperatura at deformasyon ng ibabaw ng plataporma sa real time, at ang datos ay naitala minsan bawat 30 minuto.
Mga nasukat na resulta: Isalarawan ang pagkakaiba ng temperatura at bilangin ang agwat sa deformasyon
Ipinapakita ng datos mula sa thermal imager na matapos ang isang oras na pagtatrabaho ng platapormang cast iron, ang pinakamataas na temperatura sa ibabaw ay umabot sa 42℃, na 17℃ na mas mataas kaysa sa unang temperatura. Pagkalipas ng walong oras, tumaas ang temperatura sa 58℃, at lumitaw ang isang natatanging distribusyon ng gradient ng temperatura, na may pagkakaiba sa temperatura na 8℃ sa pagitan ng gilid at gitna. Mas banayad ang proseso ng pag-init ng platapormang granite. Ang temperatura ay tumataas lamang sa 28℃ pagkatapos ng 1 oras at nagiging matatag sa 32℃ pagkatapos ng 8 oras. Ang pagkakaiba sa temperatura sa ibabaw ay kinokontrol sa loob ng 2℃.
Ayon sa datos ng deformasyon, sa loob ng 8 oras, ang patayong deformasyon sa gitnang bahagi ng platapormang cast iron ay umabot sa 0.18mm, at ang deformasyon ng pag-umbok sa gilid ay 0.07mm. Sa kabaligtaran, ang pinakamataas na deformasyon ng platapormang granite ay 0.02mm lamang, mas mababa sa 1/9 ng sa platapormang cast iron. Kinukumpirma rin ng real-time curve ng laser displacement sensor ang resultang ito: Ang kurba ng deformasyon ng platapormang cast iron ay biglang nagbabago, habang ang kurba ng platapormang granite ay halos matatag, na nagpapakita ng napakalakas na thermal stability.
Pagsusuri ng Prinsipyo: Tinutukoy ng mga katangian ng materyal ang mga pagkakaiba sa thermal deformation
Ang ugat ng malaking thermal deformation ng cast iron ay nakasalalay sa medyo mataas na coefficient ng thermal expansion nito (humigit-kumulang 10-12 ×10⁻⁶/℃), at ang hindi pantay na distribusyon ng graphite sa loob, na nagreresulta sa hindi pare-parehong heat conduction velocities at pagbuo ng local thermal stress concentration. Samantala, ang cast iron ay may medyo mababang specific heat capacity, at mas mabilis na tumataas ang temperatura nito kapag sinisipsip ang parehong dami ng init. Sa kabaligtaran, ang coefficient ng thermal expansion ng granite ay (4-8) ×10⁻⁶/℃ lamang. Ang kristal na istraktura nito ay siksik at pare-pareho, na may mababa at pantay na distribusyon ng heat conduction efficiency. Kasama ng mataas na specific heat capacity characteristic nito, kaya pa rin nitong mapanatili ang dimensional stability sa mga kapaligirang may mataas na temperatura.
Kaliwanagan sa aplikasyon: Ang pagpili ang nagtatakda ng katumpakan, ang katatagan ay lumilikha ng halaga
Sa mga kagamitan tulad ng mga precision machine tool at three-coordinate measuring machine, ang thermal deformation ng mga cast iron base ay maaaring humantong sa mga error sa pagproseso o inspeksyon, na nakakaapekto sa ani ng mga kwalipikadong produkto. Ang granite base, dahil sa natatanging thermal stability nito, ay maaaring matiyak na ang kagamitan ay nagpapanatili ng mataas na katumpakan sa pangmatagalang operasyon. Matapos palitan ng isang partikular na kumpanya sa paggawa ng mga piyesa ng sasakyan ang cast iron platform ng granite platform, ang dimensional error rate ng mga precision part ay bumaba mula 3.2% hanggang 0.8%, at ang kahusayan sa produksyon ay tumaas ng 15%.
Sa pamamagitan ng madaling maunawaang presentasyon at tumpak na pagsukat ng thermal imager, agad na makikita ang pagkakaiba sa thermal deformation sa pagitan ng granite at cast iron. Sa modernong industriya na naghahangad ng sukdulang katumpakan, ang pagpili ng mga materyales na granite na may mas matibay na thermal stability ay walang alinlangang isang matalinong hakbang upang mapahusay ang pagganap ng kagamitan at matiyak ang kalidad ng produkto.