PODKŁADKI? Chcę laminowane!
Autor: Christie Jones, Dyrektor ds. marketingu
Podkładki laminowane ułatwiają życie konstruktorom i operatorom maszyn, o ile są odpowiednio dobrane.
Często szybciej i mniej kosztownie jest zastosować podkładkę – cienki kawałek metalu lub materiału kompozytowego – do wypoziomowania obrabiarki lub dopasowania elementów, niż przeprowadzać szlifowanie i obróbkę skrawaniem w celu uzyskania tych samych regulacji mechanicznych. Podkładki działają podobnie jak te złożone kawałki papieru, które umieszcza się pod nogami stołu, aby zapobiec jego chwiejności. Wykorzystuje się je również do tłumienia drgań i wyciszania hałaśliwego sprzętu. Jednak podkładki laminowane są bardziej wszechstronne i ekonomiczne niż skrawki papieru czy obrabiane kliny.
Podkładki laminowane
Podkładki laminowane składają się z warstw metalu lub kompozytu, które można odrywać, aż podkładka osiągnie odpowiednią grubość. Regulacja jest tak prosta, jak odrywanie warstw nożem, a w przypadku niektórych materiałów nie wymaga użycia żadnego narzędzia. Podkładki są zbudowane z warstw precyzyjnej folii metalowej lub kompozytów. Warstwy są połączone w sztywną strukturę, która wygląda i działa jak solidna płyta. Gotowe podkładki wytrzymują normalne warunki użytkowania, w tym ścinanie i obróbkę mechaniczną.
Podkładki laminowane są wytwarzane poprzez łączenie powierzchniowe warstw precyzyjnych folii metalowych lub folii kompozytowych oraz kleju żywicznego. Folie mogą być wykonane m.in. z aluminium, stali nierdzewnej, stali węglowej i mosiądzu. Grubość gotowych podkładek wynosi od 0,006 do 0,250 cala. Wiązanie powstaje pod wpływem ciepła i ciśnienia, które utwardzają i redukują żywicę do punktu, w którym jest ona prawie niewykrywalna. Jednak w temperaturach powyżej około 300°F (150°C) środek wiążący może ulec degradacji, co spowoduje nieznaczną utratę całkowitej grubości. Jednak nawet podgrzanie żywicy do temperatury powyżej 446°F nie wpływa na właściwości podkładki.
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy doborze podkładki
Projektanci powinni znać siły, jakie będą oddziaływać na podkładkę laminowaną przed wyborem materiału, z którego zostanie ona wykonana. Powierzchnie czołowe podkładki nie powinny być narażone na ruchy powodujące tarcie, chyba że podkładka została pokryta powłoką z PTFE. W przeciwnym razie podkładka może ulec rozwarstwieniu. Jeśli jednak elementy posiadają otwory ustalające, jedynymi siłami będą te wywierane przez dokręcanie śrub. W tym przypadku nie ma żadnych ograniczeń dotyczących stosowania podkładek laminowanych. Podkładki te powinny być obrabiane maszynowo, a nie tłoczone. Obróbka maszynowa pozostawia czyste krawędzie, dzięki czemu podkładki łatwiej się odklejają. Obróbka maszynowa zapobiega również powstawaniu zadziorów podczas odklejania warstw.
Podkładki laminowane mogą być wykonane z różnych materiałów w róznych kształtach i rozmiarach.
Podkładki laminowane można odrywać warstwa po warstwie, aż do uzyskania odpowiedniej grubości.
Podkładki laminowane mogą być częściowo lite i częściowo laminowane. Ten typ podkładki jest albo w połowie lity, albo w trzech czwartych lity, w zależności od stosunku części litej do całkowitej grubości. Standardowe grubości części litych to 0,062, 0,094 i 0,125 cala. Podkładki półlite są stosowane w celu zwiększenia sztywności konstrukcji, dostosowania powierzchni nośnej po jednej stronie podkładki, spełnienia wymagań dotyczących grubej podkładki, która będzie wymagała minimalnych regulacji, oraz obniżenia kosztów.
Istnieją pewne ograniczenia rozmiarowe dotyczące podkładek laminowanych. Na przykład podkładki laminowane z mosiądzu o średnicy większej niż 12 cali muszą być wykonane w sekcjach. Zasadniczo wszystkie grubości nie powinny być mniejsze niż trzykrotność całkowitej grubości materiału. Krawędzie podkładek laminowanych nie powinny być zaokrąglone, a usuwanie zadziorów z podkładek laminowanych może utrudniać ich odklejanie.
Dlaczego warto stosować podkładki?
Istnieją trzy podstawowe powody projektowania podkładek w zespołach i urządzeniach:
- Kompensacja tolerancji. Podkładki eliminują czas i koszty związane z zapewnieniem precyzyjnych tolerancji na elementach współpracujących. Kompensują one również skumulowane tolerancje w trakcie złożenia. Zdecydowanie kożystniej jest uwzględnić podkładkę na etapie projektowania, niż stwierdzić podczas montażu, że jest ona niezbędna w złożeniu.
- Precyzyjne wyrównanie. Podkładki wyrównują powierzchnie równoległe i kątowe, gdy elementy współpracujące muszą być połączone.
- Kompensacja zużycia. Podkładki kompensują zużycie i często są projektowane jako elementy eksploatacyjne, dzięki czemu podstawowy sprzęt zachowuje swoją pierwotną dokładność.
Gdzie stosuje się podkładki laminowane
- Tam, gdzie wały obrotowe oraz powierzchnie ślizgowe lub stacjonarne muszą być równoległe
- Tam, gdzie luz osiowy jest niedopuszczalny
- Tam, gdzie trudno jest kontrolować skumulowane tolerancje
- Tam, gdzie zużycie obrotowe, zużycie ślizgowe lub inne siły zmieniają wymiary złożenia lub elementu.
Zalety podkładek laminowanych
- Skrócenie czasu złożenia
- Dokładność wymiarowa bez konieczności obróbki elementów
- Szybkie regulacje linii produkcyjnej i naprawy w terenie
- Brak konieczności szlifowania
- Minimalizacja kosztów i maksymalizacja precyzji dzięki mniejszej liczbie pozycji w magazynie
Wybór odpowiedniego materiału laminatu
|
Materiał |
Odporność na ciśnienie (psi) |
|
Aluminium |
14,223 |
|
Mosiądz |
64,004 |
|
Stal nierdzewna |
99,562 |
|
Stal węglowa |
120,897 |
Jeśli zastosowanie wymaga:
Mniej niż 300°F bez ciśnienia: użyj aluminium.
Mniej niż 300°F z ciśnieniem: można użyć dowolnego wymienionego materiału.
Więcej niż 300°F z ciśnieniem lub bez: użyj mosiądzu, stali nierdzewnej lub stali węglowej.
Oryginalnie napisane przez Russell R. Radant
Masz problem produkcyjny, którego nie możesz rozwiązać? Nasi eksperci uwielbiają wyzwania. Doradzanie skutecznych rozwiązań spełniających Twoje wymagania jest tym, co robimy najlepiej. Zadzwoń do nas lub wypełnij poniższy formularz, aby się z nami skontaktować!
+48 510 039 345