모든 재료 담당자는 자신의 제품이 정답이라고 말할 것입니다. 화강암 공급업체는 밀도와 전통을 강조합니다. 광물 주조 공급업체는 설계 자유도와 진동 감쇠를 강조합니다. 세라믹 공급업체는 데이터시트에서 인상적으로 보이는 열전도율 수치를 언급합니다. 그 중 어느 것도 거짓말을 하지 않습니다. 정확히 - 하지만 엔지니어링 구매자가 실제로 답변해야 하는 질문, 즉 무엇을 위해 옳은가?에 대한 답변은 없습니다.
우리는 세 가지 재료를 모두 사용하며 때로는 동일한 고객 프로그램을 사용합니다. 솔직한 대답은 어떤 재료가 '최고'인지에 대한 일반적인 순위가 아니라 일반적으로 2~3가지 애플리케이션 관련 요소에 따라 선택이 내려진다는 것입니다.{0}}
화강암: 알려진 수량
천연 화강암은 CMM, 정반 및 범용 정밀 베이스의 기본 참조 재료로 남아 있으며, 수십 년 동안 대체 제품이 시장에 출시된 후에도 대체되지 않은 이유가 있습니다. 열팽창 계수는 강철보다 대략 10배 정도 낮고, 비자성이며, - 실험실 환경에 있어 결정적으로 - 그 거동은 잘 알려져 있습니다. DIN 876과 같은 계측 표준은 특히 화강암 표면판을 중심으로 작성되었으며, 이는 확립된 표준에 대한 교정 추적성이 요구 사항의 일부인 경우 중요합니다.
단점은-기하학적 유연성입니다. 화강암은 빼기입니다. - 블록에서 모양을 잘라내어 내부 구멍, 통합 채널 또는 복잡한 유기적 기하학을 제한합니다. 밀도는 또한 소스와 등급에 따라 의미있게 다릅니다. 프리미엄 흑색 화강암은 3,100kg/m²에 가까운 반면, 같은 이름으로 판매되는 낮은 등급의-석재는 눈에 띄게 부드러워지고 치수 안정성이 떨어질 수 있습니다. 그것은 맹신하기보다는 물질적 시험 보고서로 검증해 볼 가치가 있다.
미네랄 주조: 실제로 필요한 구조를 자유롭게 설계할 수 있습니다.
광물 주조 -화강암 골재와 수지 결합제를 주형에 붓는 방식-은 화강암의 가장 큰 한계인 기하학을 해결합니다. 내부 리빙, 냉각 채널, 내장된 장착 지점 및 복잡한 유기적 형태는 모두 절삭 석재 가공이 아닌 방식으로 주조 공정을 통해 간단합니다. 특이한 설치 공간이나 통합된 기능을 갖춘 기계 베이스의 경우 광물 주조를 사용하면 일회성 부품 이상의 모든 것에 대해 더 빠르고 저렴한 툴링 비용으로 작업할 수 있습니다.{4}}
댐핑은 또 다른 진정한 장점입니다. 수지 매트릭스는 고체 결정 구조보다 진동 에너지를 더 쉽게 흡수하므로 광물 주조는 움직임이 많은 일부 응용 분야에서 정착 시간에 있어 화강암보다 성능이 뛰어납니다-. 포기하는 것은 지속적인 열 또는 하중 순환 하에서 장기적인 치수 안정성입니다. - 수지 구성 요소는 수년간 사용하면서 광물 집합체와 다르게 거동합니다. 이는 생산 실행이 아닌 10년 동안 보정을 유지할 것으로 예상되는 기계 베이스에 대한 실제 고려 사항입니다.
고급 세라믹: 응용 분야가 비용을 정당화하는 경우
세라믹 - 알루미나, 탄화규소 및 이와 유사한 가공 재료 -는 성능과 가격 모두에서 최고 수준입니다. 그들이 유지하는 분야는 극한의 열 환경, 탁월한 강성-대-중량 비율이 필요한 반도체 공정, 석재가 경제적으로 달성할 수 있는 것 이상의 경도와 표면 마감이 필요한 공기-표면 등 화강암과 광물 주조가 실제로 도달할 수 없는 응용 분야입니다. 또한 세라믹 부품은 필요에 따라 더 작아지는 경향이 있습니다. - 조밀하고 결함이 없는 세라믹 부품을 생산하는 제조 공정은 화강암이나 광물 주조처럼 2미터 규모의 기계 기반으로 확장되지 않습니다.-
귀하의 응용 분야가 특별히 세라믹-등급 열 성능 또는 경도 성능을 요구하지 않는 경우 이를 지정하면 일반적으로 지불할 필요가 없는 추가 비용으로 발생하지 않는 문제를 해결하는 것입니다.
결정을 내리는 실용적인 방법
추상적으로 세 가지 재료의 순위를 매기는 것보다 실제로 사양을 주도하는 것이 무엇인지 묻는 것이 더 유용합니다.
확립된 표준에 대한 교정 추적성, 범용{0}}안정성, 입증된 장기-성능 → 일반적으로 화강암이 더 안전한 기본값이며, 특히 CMM 참조 및정반.
복잡한 형상, 통합 기능 또는 비용이 많이 드는 재작업 없이 설계 반복이 필요한 경우- 광물 주조가 특히 맞춤형 기계 프레임에 더 잘 맞는 경향이 있습니다.
극도의 열 노출, 공기{0}}베어링 표면 또는 소규모로 강성-대-가 중요한 응용 분야 → 세라믹은 비용을 정당화합니다.
우리 작업장에서는 이것이 문자 그대로 동일한 주문서에서 진행되는 것을 볼 수 있습니다. 반도체 검사 라인을 구축하는 고객은 CMM 스테이션을 위한 화강암 참조 베이스, 통합 케이블 라우팅이 있는 모션 하위 시스템을 위한 광물{0}} 주조 인클로저, 동일한 생산 라인에서 세 가지 재료, 세 가지 다른 작업을 위한 최고 정밀도 축 - 세 가지 재료에 대한 세라믹 측정 표면을 지정할 수 있습니다. 재료 선택을 세 가지 개별 결정이 아닌 하나의 결정으로 취급하는 것은 프로젝트가 한 영역에서는 과도하게-설계되고 다른 영역에서는 과소-지정되는 일반적인 방식입니다.
헌신하기 전에 물어볼 가치가 있는 질문
어떤 재료가 도면에 포함되든, 생산이 시작되기 전에 공급업체에 몇 가지 질문을 해볼 가치가 있습니다. 일반 재료 이름뿐만 아니라 인용되는 재료 등급을 뒷받침하는 테스트 데이터는 무엇입니까? 완성된 부품을 어떤 교정 표준에 따라 검증할 것인지; 공급업체가 단순히 소스를 제공하는 것이 아니라 실제로 해당 재료로 유사한 부품을 제작했는지 여부. 재료 결정은 중요하지만 일반적으로 해당 특정 재료에 대한 제작자의 경험도 그만큼 중요합니다.