Á sviði nákvæmrar framleiðslu og skoðunar er varmaaflögunarhæfni efna lykilþáttur sem ákvarðar nákvæmni og áreiðanleika búnaðar. Granít og steypujárn, sem tvö algeng iðnaðargrunnefni, hafa vakið mikla athygli fyrir mismunandi frammistöðu sína í umhverfi með miklum hita. Til að sýna fram á varmaaflögunareiginleika beggja efna notuðum við faglega hitamyndavél til að framkvæma samfelldar 8 klukkustunda vinnuprófanir á granít- og steypujárnspöllum með sömu forskrift, og sýndu raunverulegan mun með gögnum og myndum.
Tilraunahönnun: Herma eftir erfiðum vinnuskilyrðum og fanga nákvæmlega mismun
Í þessari tilraun voru valdir granít- og steypujárnspallar með stærðina 1000 mm × 600 mm × 100 mm. Í hermt iðnaðarverkstæðisumhverfi (hitastig 25 ± 1 ℃, rakastig 50% ± 5%), með því að dreifa hitagjöfum jafnt á yfirborð pallsins (herma eftir hitamyndun við notkun búnaðarins), starfaði pallurinn samfellt við 100 W afl í 8 klukkustundir. FLIR T1040 hitamyndatækið (með hitaupplausn upp á 0,02 ℃) og nákvæmur leysigeislaskynjari (með nákvæmni upp á ± 0,1 μm) voru notaðir til að fylgjast með hitadreifingu og aflögun yfirborðs pallsins í rauntíma og gögnin voru skráð á 30 mínútna fresti.
Mælingarniðurstöður: Sjáðu hitastigsmuninn og magngreindu aflögunarbilið
Gögn úr hitamyndavélinni sýna að eftir að steypujárnspallurinn hefur verið í notkun í eina klukkustund hefur hámarkshitastig yfirborðsins náð 42°C, sem er 17°C hærra en upphafshitastigið. Átta klukkustundum síðar hækkaði hitastigið í 58°C og greinilegur hitahalli myndaðist, með 8°C hitamismun milli brúnar og miðju. Hitunarferlið á granítpallinum er mildara. Hitastigið hækkar aðeins í 28°C eftir 1 klukkustund og jafnar sig við 32°C eftir 8 klukkustundir. Mismunurinn á yfirborðshitastiginu er stjórnaður innan 2°C.
Samkvæmt aflögunargögnunum náði lóðrétta aflögunin í miðju steypujárnspallsins 0,18 mm innan 8 klukkustunda og aflögunin á brúninni var 0,07 mm. Hins vegar er hámarksaflögun granítpallsins aðeins 0,02 mm, sem er minna en 1/9 af aflögun steypujárnspallsins. Rauntímaferill leysigeislaskynjarans staðfestir einnig þessa niðurstöðu: Aflögunarferillinn á steypujárnspallinum sveiflast mikið, en ferillinn á granítpallinum er nánast stöðugur, sem sýnir afar sterkan hitastöðugleika.
Meginreglagreining: Efniseiginleikar ákvarða mismuninn í varmaaflögun
Ástæðan fyrir verulegri varmaaflögun steypujárns liggur í tiltölulega háum varmaþenslustuðli þess (u.þ.b. 10-12 × 10⁻⁶/℃) og ójafnri dreifingu grafíts inni í því, sem leiðir til ósamræmis í varmaleiðnihraða og myndunar staðbundins varmaspennuþéttni. Á sama tíma hefur steypujárn tiltölulega lága eðlisvarmarýmd og hitastig þess hækkar hraðar þegar það gleypir sama magn af hita. Aftur á móti er varmaþenslustuðull graníts aðeins (4-8) × 10⁻⁶/℃. Kristallabygging þess er þétt og einsleit, með lága og jafnt dreifða varmaleiðni. Ásamt mikilli eðlisvarmarýmd getur það samt viðhaldið víddarstöðugleika í umhverfi með háu hitastigi.
Upplýsing um notkun: Val ákvarðar nákvæmni, stöðugleiki skapar verðmæti
Í búnaði eins og nákvæmnisvélum og þríhnitunarmælitækjum getur hitauppstreymi á steypujárnsgrunni leitt til vinnslu- eða skoðunarvillna, sem hefur áhrif á afköst hæfra vara. Granítgrunnurinn, með framúrskarandi hitastöðugleika sínum, getur tryggt að búnaðurinn viðhaldi mikilli nákvæmni við langtíma notkun. Eftir að ákveðið fyrirtæki sem framleiðir bílavarahluti skipti út steypujárnsgrunninum fyrir granítgrunn, lækkaði víddarvilluhlutfall nákvæmnishluta úr 3,2% í 0,8% og framleiðsluhagkvæmni jókst um 15%.
Með innsæilegri framsetningu og nákvæmri mælingu hitamyndatækisins sést strax munurinn á hitabreytingum á graníti og steypujárni. Í nútíma iðnaði sem sækist eftir fullkominni nákvæmni er án efa skynsamlegt að velja granítefni með sterkari hitastöðugleika til að bæta afköst búnaðar og tryggja gæði vörunnar.
Birtingartími: 24. maí 2025