Pagsusuri ng mga pakinabang at disadvantages ng paggamit ng granite base para sa precision static pressure air floating movement platform.

Una, ang mga pakinabang ng granite base
Mataas na tigas at mababang thermal deformation
Ang densidad ng granite ay mataas (mga 2.6-2.8 g/cm³), at ang modulus ng Young ay maaaring umabot sa 50-100 GPa, na higit pa kaysa sa mga ordinaryong metal na materyales. Ang mataas na tigas na ito ay maaaring epektibong pigilan ang panlabas na panginginig ng boses at pagpapapangit ng pagkarga, at tiyakin ang flatness ng air float guide. Kasabay nito, ang linear expansion coefficient ng granite ay napakababa (mga 5 × 10⁻⁶/℃), 1/3 lamang ng aluminyo haluang metal, halos walang thermal deformation sa pagbabago ng temperatura na kapaligiran, lalo na angkop para sa pare-pareho ang temperatura ng mga laboratoryo o pang-industriyang mga eksena na may malaking pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng araw at gabi.

Napakahusay na pagganap ng pamamasa
Dahil sa polycrystalline na istraktura ng granite, mayroon itong natural na mga katangian ng damping, at ang vibration attenuation time ay 3-5 beses na mas mabilis kaysa sa bakal. Sa proseso ng precision machining, maaari itong epektibong sumipsip ng high-frequency vibration tulad ng pagsisimula at paghinto ng motor, pagputol ng tool, at maiwasan ang impluwensya ng resonance sa katumpakan ng pagpoposisyon ng gumagalaw na platform (karaniwang halaga hanggang ±0.1μm).

Pangmatagalang dimensional na katatagan
Matapos ang daan-daang milyong taon ng mga prosesong geological ay nabuo ang granite, ang panloob na stress nito ay ganap na nailabas, hindi tulad ng mga metal na materyales dahil sa natitirang stress na dulot ng mabagal na pagpapapangit. Ang pang-eksperimentong data ay nagpapakita na ang pagbabago ng laki ng granite base ay mas mababa sa 1μm/m sa loob ng 10 taon, na higit na mas mahusay kaysa sa cast iron o welded steel structures.

Corrosion-resistant at walang maintenance
Ang granite sa acid at alkali, langis, kahalumigmigan at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran ay may malakas na pagpapaubaya, hindi na kailangang i-coat ang anti-rust layer nang regular bilang base ng metal. Pagkatapos ng paggiling at pag-polish, ang pagkamagaspang sa ibabaw ay maaaring umabot sa Ra 0.2μm o mas kaunti, na maaaring direktang gamitin bilang bearing surface ng air float guide rail upang mabawasan ang mga error sa pagpupulong.

precision granite12

Pangalawa, ang mga limitasyon ng granite base
Ang hirap sa pagproseso at problema sa gastos
Ang Granite ay may Mohs na tigas na 6-7, na nangangailangan ng paggamit ng mga tool na brilyante para sa precision grinding, ang kahusayan sa pagproseso ay 1/5 lamang ng mga materyales na metal. Ang kumplikadong istraktura ng dovetail groove, sinulid na mga butas at iba pang mga tampok ng gastos sa pagproseso ay mataas, at ang ikot ng pagproseso ay mahaba (halimbawa, ang pagproseso ng 2m × 1m platform ay tumatagal ng higit sa 200 oras), na nagreresulta sa pangkalahatang gastos ay 30% -50% na mas mataas kaysa sa aluminyo na haluang metal na platform.

Panganib sa malutong na bali
Kahit na ang compressive strength ay maaaring umabot sa 200-300MPa, ang tensile strength ng granite ay 1/10 lamang nito. Madaling mangyari ang brittle fracture sa ilalim ng matinding impact load, at ang pinsala ay mahirap ayusin. Kinakailangan na maiwasan ang konsentrasyon ng stress sa pamamagitan ng disenyo ng istruktura, tulad ng paggamit ng mga rounded corner transition, pagtaas ng bilang ng mga support point, atbp.

Ang timbang ay nagdadala ng mga limitasyon ng system
Ang density ng granite ay 2.5 beses kaysa sa aluminyo haluang metal, na nagreresulta sa isang malaking pagtaas sa kabuuang bigat ng platform. Naglalagay ito ng mas mataas na pangangailangan sa kapasidad ng pagdadala ng istraktura ng suporta, at ang dynamic na pagganap ay maaaring maapektuhan ng mga problema sa inertia sa mga sitwasyong nangangailangan ng mataas na bilis ng paggalaw (tulad ng lithography wafer table).

Materyal na anisotropy
Ang pamamahagi ng mineral na particle ng natural na granite ay itinuro, at ang tigas at thermal expansion coefficient ng iba't ibang mga posisyon ay bahagyang naiiba (mga ± 5%). Maaari itong magpakilala ng mga hindi napapabayaang mga error para sa mga ultra-precision na platform (gaya ng nanoscale positioning), na kailangang pahusayin sa pamamagitan ng mahigpit na pagpili ng materyal at homogenization treatment (tulad ng high-temperature calcination).
Bilang pangunahing bahagi ng high-precision na kagamitang pang-industriya, ang precision static pressure air floating platform ay malawakang ginagamit sa semiconductor manufacturing, optical processing, precision measurement at iba pang larangan. Ang pagpili ng base na materyal ay direktang nakakaapekto sa katatagan, katumpakan at buhay ng serbisyo ng platform. Ang granite (natural na granite), na may mga kakaibang pisikal na katangian, ay naging isang tanyag na materyal para sa naturang mga base ng platform sa mga nakaraang taon.

precision granite29


Oras ng post: Abr-09-2025