การวิเคราะห์ความต้านทานการสึกหรอของแผ่นหินแกรนิต

ในฐานะเครื่องมืออ้างอิงสำคัญในด้านการวัดที่แม่นยำ ความต้านทานการสึกหรอของแผ่นหินแกรนิตเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งาน ความแม่นยำในการวัด และความเสถียรในระยะยาวโดยตรง ต่อไปนี้จะอธิบายประเด็นสำคัญเกี่ยวกับความต้านทานการสึกหรออย่างเป็นระบบจากมุมมองของคุณสมบัติของวัสดุ กลไกการสึกหรอ ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ ปัจจัยที่มีอิทธิพล และกลยุทธ์การบำรุงรักษา

1. คุณสมบัติของวัสดุและพื้นฐานความต้านทานการสึกหรอ

ความแข็งที่ดีและโครงสร้างหนาแน่น

แผ่นหินแกรนิตประกอบด้วยไพรอกซีน เพลจิโอเคลส และไบโอไทต์ปริมาณเล็กน้อยเป็นหลัก ผ่านการบ่มตามธรรมชาติเป็นเวลานาน ทำให้เกิดโครงสร้างละเอียด มีความแข็งโมห์ส 6-7 ความแข็งชอร์มากกว่า HS70 และมีกำลังอัด 2290-3750 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร

โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นนี้ (การดูดซับน้ำ <0.25%) ช่วยให้เกิดการยึดเกาะระหว่างเมล็ดพืชอย่างแข็งแกร่ง ส่งผลให้มีความทนทานต่อรอยขีดข่วนบนพื้นผิวได้ดีกว่าเหล็กหล่ออย่างเห็นได้ชัด (ซึ่งมีความแข็งเพียง HRC 30-40 เท่านั้น)

การแก่ชราตามธรรมชาติและการปลดปล่อยความเครียดภายใน

แผ่นหินแกรนิตมาจากชั้นหินใต้ดินคุณภาพสูง หลังจากการบ่มตามธรรมชาติมานานหลายล้านปี แรงเค้นภายในทั้งหมดจะถูกปลดปล่อยออกมา ส่งผลให้ผลึกมีความละเอียด หนาแน่น และมีเนื้อสัมผัสที่สม่ำเสมอ เสถียรภาพนี้ช่วยลดการเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กหรือการเสียรูปอันเนื่องมาจากความเค้นที่ผันผวนระหว่างการใช้งานในระยะยาว จึงรักษาความทนทานต่อการสึกหรอไว้ได้ยาวนาน

II. กลไกการสึกหรอและประสิทธิภาพ

แบบฟอร์มการสวมใส่หลัก

การสึกกร่อนจากการขัดถู: การตัดแบบไมโครคัทที่เกิดจากอนุภาคแข็งที่เลื่อนหรือกลิ้งบนพื้นผิว แกรนิตมีความแข็งสูง (เทียบเท่า HRC > 51) ทำให้แกรนิตมีความทนทานต่ออนุภาคที่ขัดถูมากกว่าเหล็กหล่อ 2-3 เท่า ช่วยลดความลึกของรอยขีดข่วนบนพื้นผิวได้อย่างมาก

การสึกกร่อนจากการยึดติด: การถ่ายโอนวัสดุเกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวสัมผัสภายใต้แรงดันสูง คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะของหินแกรนิต (ไม่ทำให้เกิดแม่เหล็กและเสียรูปแบบพลาสติก) ป้องกันการยึดเกาะระหว่างโลหะกับโลหะ ส่งผลให้อัตราการสึกหรอเกือบเป็นศูนย์

การสึกกร่อนจากความล้า: การลอกล่อนของพื้นผิวที่เกิดจากแรงเค้นแบบวนซ้ำ โมดูลัสความยืดหยุ่นสูงของหินแกรนิต (1.3-1.5×10⁶กก./ตร.ซม.) และการดูดซึมน้ำต่ำ (<0.13%) มอบความทนทานต่อความล้าได้อย่างดีเยี่ยม ช่วยให้พื้นผิวคงความเงางามดุจกระจกแม้ผ่านการใช้งานเป็นเวลานาน

ข้อมูลประสิทธิภาพโดยทั่วไป

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าแผ่นหินแกรนิตมีการสึกหรอเพียง 1/5-1/3 เท่านั้นเมื่อเทียบกับแผ่นเหล็กหล่อภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกัน

ค่าความหยาบของพื้นผิว Ra ยังคงเสถียรอยู่ในช่วง 0.05-0.1μm เป็นเวลานาน โดยตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำคลาส 000 (ค่าความคลาดเคลื่อนของความเรียบ ≤ 1×(1+d/1000)μm โดยที่ d คือความยาวแนวทแยง)

III. ข้อดีหลักของความต้านทานการสึกหรอ

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและการหล่อลื่นตัวเอง

พื้นผิวเรียบของหินแกรนิตที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเพียง 0.1-0.15 ทำให้เกิดแรงต้านทานน้อยที่สุดเมื่อเครื่องมือวัดเคลื่อนผ่าน จึงช่วยลดอัตราการสึกหรอ

คุณสมบัติที่ปราศจากน้ำมันของแกรนิตช่วยขจัดการสึกหรอรองที่เกิดจากฝุ่นที่ดูดซับโดยน้ำมันหล่อลื่น ส่งผลให้ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำกว่าแผ่นเหล็กหล่ออย่างมาก (ซึ่งต้องใช้น้ำมันป้องกันสนิมเป็นประจำ)

ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีและสนิม

ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม (ไม่กัดกร่อนในช่วง pH 0-14) เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและสารเคมี

คุณสมบัติทนสนิมช่วยขจัดความหยาบของพื้นผิวที่เกิดจากการกัดกร่อนของโลหะ ส่งผลให้อัตราการเปลี่ยนแปลงความเรียบน้อยกว่า 0.005 มม./ปีหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน

IV. ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความต้านทานการสึกหรอ

อุณหภูมิและความชื้นโดยรอบ

ความผันผวนของอุณหภูมิ (>±5°C) อาจทำให้เกิดการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน ทำให้เกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก สภาพแวดล้อมการทำงานที่แนะนำคืออุณหภูมิที่ควบคุมได้ 20±2°C และความชื้น 40-60%

ความชื้นสูง (>70%) เร่งการซึมผ่านของความชื้น แม้ว่าหินแกรนิตจะมีอัตราการดูดซึมน้ำต่ำ แต่การสัมผัสกับความชื้นเป็นเวลานานก็สามารถลดความแข็งของพื้นผิวได้

โหลดและความเครียดสัมผัส

การรับน้ำหนักเกินพิกัด (โดยทั่วไปคือ 1/10 ของกำลังรับแรงอัด) อาจทำให้เกิดการบดอัดเฉพาะจุดได้ ตัวอย่างเช่น แผ่นหินแกรนิตบางรุ่นรับน้ำหนักพิกัด 500 กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร ในการใช้งานจริง ควรหลีกเลี่ยงแรงกระแทกชั่วคราวที่เกินค่านี้

การกระจายแรงสัมผัสที่ไม่สม่ำเสมอจะเร่งการสึกหรอ แนะนำให้ใช้ระบบรองรับแบบสามจุดหรือแบบกระจายแรงอย่างสม่ำเสมอ

การบำรุงรักษาและการทำความสะอาด

ห้ามใช้แปรงโลหะหรือเครื่องมือแข็งในการทำความสะอาด ควรใช้ผ้าสะอาดชุบไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เพื่อป้องกันรอยขีดข่วนบนพื้นผิว

ตรวจสอบความหยาบของพื้นผิวเป็นประจำ หากค่า Ra เกิน 0.2 ไมโครเมตร จำเป็นต้องเจียรและซ่อมแซม

V. กลยุทธ์การบำรุงรักษาและปรับปรุงเพื่อความทนทานต่อการสึกหรอ

การใช้และการเก็บรักษาที่ถูกต้อง

หลีกเลี่ยงการกระแทกหรือตกกระแทกแรงๆ พลังงานจากการกระแทกที่เกิน 10 จูล อาจทำให้สูญเสียเกรนได้

ใช้ตัวรองรับระหว่างการจัดเก็บและคลุมพื้นผิวด้วยฟิล์มป้องกันฝุ่นเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นฝังตัวในไมโครรูพรุน

ดำเนินการสอบเทียบความแม่นยำเป็นประจำ

ตรวจสอบความเรียบด้วยเครื่องวัดระดับอิเล็กทรอนิกส์ทุกหกเดือน หากค่าความคลาดเคลื่อนเกินช่วงค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนด (เช่น ค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดที่ยอมรับได้สำหรับแผ่นเกรด 00 คือ ≤2×(1+d/1000)μm) ให้ส่งกลับโรงงานเพื่อปรับแต่งค่าให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ทาแว็กซ์ป้องกันก่อนการเก็บรักษาในระยะยาวเพื่อลดการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อม

เทคนิคการซ่อมแซมและการผลิตใหม่

การสึกหรอบนพื้นผิว <0.1 มม. สามารถซ่อมแซมได้ในบริเวณนั้นโดยใช้สารกัดกร่อนเพชรเพื่อคืนความเงางามแบบกระจกที่ Ra ≤0.1μm

การสึกกร่อนลึก (>0.3 มม.) จำเป็นต้องส่งกลับโรงงานเพื่อเจียรใหม่ แต่จะทำให้ความหนาโดยรวมของแผ่นลดลง (ระยะการเจียรครั้งเดียว ≤0.5 มม.)

ความทนทานต่อการสึกหรอของแผ่นหินแกรนิตเกิดจากการผสมผสานคุณสมบัติทางแร่ธาตุตามธรรมชาติเข้ากับกระบวนการตัดเฉือนที่แม่นยำ ด้วยการปรับปรุงสภาพแวดล้อมการใช้งานให้เหมาะสม การกำหนดมาตรฐานกระบวนการบำรุงรักษา และการนำเทคโนโลยีการซ่อมแซมมาใช้ จึงแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านความแม่นยำและอายุการใช้งานที่ยาวนานในด้านการวัดที่แม่นยำ และกลายเป็นเครื่องมือมาตรฐานในอุตสาหกรรมการผลิต