شالوده ساختاری هر ماشین دقیق، دقت نهایی و عملکرد دینامیکی آن را دیکته می کند. همانطور که سرعت ماشینکاری افزایش می یابد و پنجره های تحمل به سطح میکرومتر کاهش می یابد، بستر چدنی سنتی به طور فزاینده ای با مواد کامپوزیتی پیشرفته جایگزین می شود. در این میان،بتن فوق العاده-با کارایی بالا-(UHPC) و ریخته گری معدنی (بتن پلیمری) به عنوان جایگزین های اولیه ظاهر شده اند. برای خریداران مهندسی و مدیران کیفیت، درک رفتارهای مواد متمایز این کامپوزیت ها برای انتخاب بستر ماشین مناسب ضروری است.
ظرفیت میرایی اغلب محرک اصلی برای استفاده از بسترهای کامپوزیت ماشینی است. هم ریخته گری UHPC و هم ریخته گری معدنی در جذب انرژی ارتعاشی عملکرد قابل توجهی از ساختارهای فلزی دارند. ریختهگری مواد معدنی که معمولاً با رزینهای اپوکسی و سنگدانههای طبیعی فرموله میشوند، ویژگیهای میرایی را تا ده برابر بیشتر از چدن ارائه میدهند. این جذب استثنایی در مراکز فرز با سرعت بالا بسیار موثر است، جایی که به سرعت علائم زنگ زدن را از بین می برد و سطح را بهبود می بخشد. UHPC، با استفاده از ماتریس سیمانی تخصصی و الیاف فولادی، تضعیف ارتعاش فوقالعاده مشابهی را فراهم میکند. در-تجهیزات تست سنگین یا پلتفرمهای اتوماسیون در مقیاس بزرگ، این میرایی از انحراف ارتعاشات خارجی در اندازهگیریهای حساس جلوگیری میکند.
پایداری حرارتی نقشی به همان اندازه در تولید دقیق دارد. نوسانات دما باعث انبساط و انقباض سازه های فلزی می شود که منجر به رانش هندسی می شود. ریخته گری معدنی دارای ضریب انبساط حرارتی است که با فولاد مطابقت دارد و انبساط دیفرانسیل بین بستر و راهنماهای خطی دستگاه را به حداقل می رساند. UHPC همچنین پایداری حرارتی عالی را نشان میدهد، اگرچه نرخ انبساط خاص آن به ترکیب سنگدانهها بستگی دارد. هر دو ماده دارای رسانایی حرارتی کم و ظرفیت گرمایی ویژه بالایی هستند. این بدان معنی است که آنها به آرامی به تغییرات دمای محیط یا گرمای داخلی تولید شده توسط دوک ها واکنش نشان می دهند و ثبات ابعادی را در طول دوره های تولید طولانی بدون نیاز به خنک کننده فعال تهاجمی حفظ می کنند.
انعطاف پذیری تولید این مواد را از ریخته گری سنتی متمایز می کند. هم UHPC و هم ریختهگری معدنی را میتوان در قالبها در دمای اتاق ریخت، فرآیندهای{1}}پر انرژی و تنشهای پسماند مرتبط با ریختهگریهای فلزی را حذف کرد. این امکان ادغام ویژگی های پیچیده داخلی را مستقیماً در بستر فراهم می کند. کانالهای خنککننده، مجرای کابل، و درجهای رزوهدار را میتوان در طول فرآیند ریختهگری جاسازی کرد و زمان مونتاژ و نقاط شکست احتمالی را کاهش داد. ماهیت خود متراکم شدن این مواد امکان ایجاد هندسه های بسیار پیچیده ای را فراهم می کند که دستیابی به آنها با فولاد جوش داده شده یا چدن غیرممکن یا بسیار گران است.
الزامات رابط دقیق اغلب انتخاب مواد نهایی را تعیین می کند. در حالی که هر دو ماده میتوانند به دقت قالب اولیه بالایی دست یابند، قابلیتهای پردازش پست{1}}آنها متفاوت است. ریختهگری مواد معدنی را میتوان تا حد تحمل دقیق ماشینکاری و آسیاب کرد که آن را برای نصب مستقیم راهنمای خطی مناسب میکند. UHPC ذاتا شکننده است و نمی توان آن را آسیاب کرد. برای دستیابی به سطوح نصب دقیق، به فرآیندهای آسیاب تخصصی نیاز دارد. برای کاربردهایی که نیاز به مسطح بودن زیر{5}}میکرون در طول چند- متری دارند، سازندگان اغلب صفحات فولادی از قبل ماشینکاری شده را در طول ریختهگری در بستر کامپوزیت قرار میدهند. این رویکرد ترکیبی مزایای میرایی و حرارتی کامپوزیت را با دقت تضمین شده یک رابط فلزی ماشینکاری شده ترکیب می کند.
سفتی سازه و وزن ملاحظات اضافی هستند. UHPC معمولاً مقاومت فشاری و مدول الاستیک بالاتری را در مقایسه با ریختهگری مواد معدنی استاندارد ارائه میدهد که آن را برای کاربردهایی با بارهای استاتیک شدید مناسب میسازد. با این حال، چگالی پایین ریختهگری معدنی اجازه میدهد تا بخشهای دیوار ضخیمتر بدون جریمه وزن قابلتوجهی ایجاد شود، که میتواند فرکانس طبیعی سازه را افزایش داده و دامنههای تشدید را کاهش دهد. انتخاب اغلب به مسیر بار خاص و الزامات دینامیکی طراحی ماشین بستگی دارد.
کنترل کیفیت در ساخت بستر ماشین کامپوزیت نیاز به اندازه گیری دقیق دارد. فرآیند پخت میتواند تغییرات ابعادی ظریفی را ایجاد کند و تأیید{1}}پست درمان را ضروری میکند. تامین کنندگان معتبر از تداخل سنجی لیزری و سیستم های تراز با دقت بالا-برای تایید صافی، موازی بودن، و دقت موقعیتی اجزای تعبیه شده استفاده می کنند. قابلیت ردیابی بر اساس استانداردهای بین المللی تضمین می کند که تخت تحویل داده شده با تلورانس های هندسی مشخص شده مطابقت دارد. این سطح از تضمین کیفیت به اندازه خود انتخاب مواد مهم است.
عوامل محیطی و چرخه حیات به طور فزاینده ای بر تصمیمات تدارکات تأثیر می گذارند. ریخته گری UHPC و معدنی را می توان با انرژی کمتری نسبت به چدن تولید کرد و هر دو از سنگدانه های بازیافتی استفاده می کنند. در پایان عمر--مواد میتوانند خرد شوند و تغییر کاربری داده شوند و از ابتکارات تولید دایرهای حمایت کنند. این با الزامات رو به رشد پایداری شرکت بدون به خطر انداختن عملکرد هماهنگ است.
تصمیم بین UHPC و ریخته گری معدنی به ندرت در مورد برتری جهانی یک ماده است. این تابعی از برنامه خاص است. مراکز ماشینکاری با سرعت بالا اغلب از میرایی برتر ریخته گری مواد معدنی بهره می برند. سکوهای سنگین{4}}دقیق و تجهیزات اندازهشناسی در مقیاس بزرگ ممکن است از سختی و مقاومت فشاری بالاتر UHPC استفاده کنند. برای سازمانهایی که به هر دو گزینه مواد نیاز دارند، کار با سازندهای که هم در UHPC و هم در ریختهگری مواد معدنی تخصص دارد، یک توصیه کاربردی و هدفمند را تضمین میکند. بستر سازه ای سرمایه گذاری بلندمدت-در دقت ماشین است. انتخاب مواد کامپوزیت مناسب نیاز به متعادل کردن میرایی، رفتار حرارتی، الزامات دقت و واقعیتهای ساخت دارد.