En el campo de la maquinaria de precisión y los equipos de medición, cuando un solo componente de granito no satisface las necesidades de estructuras complejas o de gran escala, la tecnología de empalme se ha convertido en el método principal para crear componentes de gran tamaño. El principal reto reside en lograr una conexión perfecta, garantizando al mismo tiempo la precisión general. Es necesario no solo eliminar el impacto de las juntas de empalme en la estabilidad estructural, sino también controlar el error de empalme dentro del rango micrométrico, para cumplir con los estrictos requisitos de los equipos en cuanto a planitud y perpendicularidad de la base.
1. Mecanizado de precisión de superficies de empalme: la base de una conexión perfecta
La unión perfecta de componentes de granito comienza con el mecanizado de alta precisión de las superficies de unión. Primero, estas se someten a un rectificado plano. Se realizan múltiples rondas de rectificado con muelas de diamante, que permiten controlar la rugosidad superficial dentro de Ra0,02 μm y el error de planitud a no más de 3 μm/m.
En el caso de componentes empalmados rectangulares, se utiliza un interferómetro láser para calibrar la perpendicularidad de las superficies de empalme, garantizando que el error angular de las superficies adyacentes sea inferior a 5 segundos de arco. El paso más crítico es el proceso de rectificado de las superficies de empalme: se unen cara a cara dos componentes de granito a empalmar, y las convexidades de la superficie se eliminan mediante fricción mutua para formar una estructura complementaria y consistente a nivel micrométrico. Esta unión especular permite que el área de contacto de las superficies de empalme supere el 95%, creando una base de contacto uniforme para la posterior aplicación de adhesivos.
2. Selección del adhesivo y proceso de aplicación: clave para la resistencia de la conexión
La selección de adhesivos y su proceso de aplicación afectan directamente la resistencia de la conexión y la estabilidad a largo plazo de los componentes de granito empalmados. El adhesivo de resina epoxi de grado industrial es la opción preferida en la industria. Tras mezclarlo con un agente de curado en una proporción determinada, se coloca en un ambiente de vacío para eliminar las burbujas de aire. Este paso es crucial, ya que las pequeñas burbujas en el coloide forman puntos de concentración de tensiones después del curado, lo que puede afectar la estabilidad estructural.
Al aplicar el adhesivo, se utiliza el método de recubrimiento con rasqueta para controlar el espesor de la capa entre 0,05 mm y 0,1 mm. Si la capa es demasiado gruesa, provocará una contracción excesiva durante el curado; si es demasiado fina, no podrá rellenar los microhuecos en las superficies de empalme. Para empalmes de alta precisión, se puede añadir a la capa adhesiva polvo de cuarzo con un coeficiente de expansión térmica similar al del granito. Esto reduce eficazmente la tensión interna causada por los cambios de temperatura, garantizando la estabilidad de los componentes en diferentes entornos de trabajo.
El proceso de curado se realiza mediante un método de calentamiento gradual: primero, los componentes se colocan a 25 °C durante 2 horas, luego se aumenta la temperatura a 60 °C a una velocidad de 5 °C por hora y, tras 4 horas de conservación del calor, se dejan enfriar de forma natural. Este método de curado lento ayuda a reducir la acumulación de tensión interna.
3. Sistema de posicionamiento y calibración: núcleo de la garantía de precisión general
Para garantizar la precisión general de los componentes de granito empalmados, es indispensable contar con un sistema profesional de posicionamiento y calibración. Durante el empalme, se utiliza el método de posicionamiento de tres puntos: se colocan tres orificios de alta precisión para pasadores de posicionamiento en el borde de la superficie de empalme, y se utilizan pasadores de posicionamiento cerámicos para el posicionamiento inicial, lo que permite controlar el error de posicionamiento con una precisión de 0,01 mm.
Posteriormente, se utiliza un rastreador láser para supervisar la planitud general de los componentes empalmados en tiempo real. Se utilizan gatos para ajustar con precisión la altura de los componentes hasta que el error de planitud sea inferior a 0,005 mm/m. Para componentes de gran longitud (como bases guía de más de 5 metros), se realiza una calibración horizontal por secciones. Se establece un punto de medición cada metro y se utiliza un software para ajustar la curva de rectitud general, garantizando que la desviación de toda la sección no supere los 0,01 mm.
Después de la calibración, se instalan piezas de refuerzo auxiliares, como tirantes de acero inoxidable o soportes angulares, en las juntas de empalme para evitar aún más el desplazamiento relativo de las superficies de empalme.
4. Tratamiento para el alivio del estrés y el envejecimiento: garantía de estabilidad a largo plazo
El alivio de tensiones y el tratamiento antienvejecimiento son cruciales para mejorar la estabilidad a largo plazo de los componentes de granito empalmados. Tras el empalme, los componentes deben someterse a un tratamiento de envejecimiento natural. Se colocan en un ambiente de temperatura y humedad constantes durante 30 días para permitir que la tensión interna se libere lentamente.
Para escenarios con requisitos estrictos, se puede utilizar la tecnología de envejecimiento por vibración: un dispositivo de vibración aplica vibraciones de baja frecuencia (50-100 Hz) a los componentes, acelerando así la relajación de la tensión. El tiempo de tratamiento depende de la calidad de los componentes y suele ser de 2 a 4 horas. Tras el tratamiento de envejecimiento, es necesario volver a comprobar la precisión general de los componentes. Si la desviación supera el valor admisible, se utiliza un rectificado de precisión para corregirla. Esto garantiza que la tasa de atenuación de la precisión de los componentes de granito empalmados no supere los 0,002 mm/m al año durante un uso prolongado.
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Hora de publicación: 27 de agosto de 2025