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

Una, ang mga bentahe ng granite base
Mataas na tigas at mababang thermal deformation
Mataas ang densidad ng granite (mga 2.6-2.8 g/cm³), at ang Young's modulus ay maaaring umabot sa 50-100 GPa, na higit na lumalagpas sa mga ordinaryong materyales na metal. Ang mataas na tigas na ito ay maaaring epektibong pumigil sa panlabas na panginginig ng boses at deformasyon ng karga, at matiyak ang pagiging patag ng gabay sa paglutang ng hangin. Kasabay nito, ang linear expansion coefficient ng granite ay napakababa (mga 5×10⁻⁶/℃), 1/3 lamang ng aluminum alloy, halos walang thermal deformation sa kapaligiran ng pagbabago-bago ng temperatura, lalo na angkop para sa mga laboratoryo na may pare-parehong temperatura o mga industriyal na eksena na may malaking pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng araw at gabi.

Napakahusay na pagganap ng pamamasa
Ang polycrystalline na istraktura ng granite ay nagbibigay-daan dito na magkaroon ng natural na mga katangian ng damping, at ang oras ng pagpapahina ng vibration ay 3-5 beses na mas mabilis kaysa sa bakal. Sa proseso ng precision machining, maaari nitong epektibong sumipsip ng high-frequency na 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 katatagan ng dimensyon
Matapos ang daan-daang milyong taon ng mga prosesong heolohikal na bumuo ng granite, ang panloob na stress nito ay ganap nang nailabas, hindi tulad ng mga materyales na metal dahil sa natitirang stress na dulot ng mabagal na deformation. Ipinapakita ng mga datos ng eksperimento na ang pagbabago sa laki ng base ng granite ay mas mababa sa 1μm/m sa loob ng 10 taon, na mas mahusay kaysa sa mga istrukturang cast iron o welded steel.

Lumalaban sa kalawang at walang maintenance
Ang granite sa asido at alkali, langis, kahalumigmigan at iba pang mga salik sa kapaligiran ay may malakas na tolerance, hindi na kailangang pahiran ang anti-rust layer nang regular tulad ng metal base. Pagkatapos ng paggiling at pagpapakintab, ang surface roughness ay maaaring umabot sa Ra 0.2μm o mas mababa pa, na maaaring direktang gamitin bilang bearing surface ng air float guide rail upang mabawasan ang mga error sa pag-assemble.

granite na may katumpakan 12

Pangalawa, ang mga limitasyon ng base ng granite
Ang kahirapan sa pagproseso at problema sa gastos
Ang granite ay may tigas na Mohs na 6-7, na nangangailangan ng paggamit ng mga kagamitang diyamante para sa katumpakan ng paggiling, ang kahusayan sa pagproseso ay 1/5 lamang ng mga materyales na metal. Mataas ang gastos sa pagproseso dahil sa masalimuot na istraktura ng uka ng dovetail, mga butas na may sinulid, at iba pang mga tampok, at mahaba ang ikot ng pagproseso (halimbawa, ang pagproseso ng 2m×1m na plataporma ay tumatagal ng higit sa 200 oras), na nagreresulta sa kabuuang gastos na 30%-50% na mas mataas kaysa sa plataporma ng aluminyo na haluang metal.

Panganib ng malutong na bali
Bagama't maaaring umabot sa 200-300MPa ang compressive strength, ang tensile strength ng granite ay 1/10 lamang nito. Madaling magkaroon ng brittle fracture sa ilalim ng matinding impact load, at mahirap kumpunihin ang pinsala. Kinakailangang iwasan ang stress concentration sa pamamagitan ng structural design, tulad ng paggamit ng rounded corner transitions, pagpapataas ng bilang ng support points, atbp.

Ang timbang ay nagdudulot ng mga limitasyon sa sistema
Ang densidad ng granite ay 2.5 beses kaysa sa aluminum alloy, na nagreresulta sa malaking pagtaas sa kabuuang bigat ng plataporma. Naglalagay ito ng mas mataas na pangangailangan sa kapasidad ng pagsuporta sa istruktura, at ang dynamic na pagganap ay maaaring maapektuhan ng mga problema sa inertia sa mga sitwasyong nangangailangan ng mabilis na paggalaw (tulad ng lithography wafer table).

Anisotropya ng materyal
Ang distribusyon ng mga particle ng mineral ng natural na granite ay direksiyonal, at ang katigasan at thermal expansion coefficient ng iba't ibang posisyon ay bahagyang magkaiba (mga ±5%). Maaari itong magdulot ng mga hindi gaanong kapansin-pansing error para sa mga ultra-precision platform (tulad ng nanoscale positioning), na kailangang pagbutihin sa pamamagitan ng mahigpit na pagpili ng materyal at homogenization treatment (tulad ng high-temperature calcination).
Bilang pangunahing bahagi ng mga kagamitang pang-industriya na may mataas na katumpakan, ang precision static pressure air floating platform ay malawakang ginagamit sa paggawa ng semiconductor, optical processing, precision measurement at iba pang larangan. Ang pagpili ng base material ay direktang nakakaapekto sa katatagan, katumpakan, at buhay ng serbisyo ng platform. Ang granite (natural granite), na may natatanging pisikal na katangian, ay naging isang popular na materyal para sa mga naturang platform base nitong mga nakaraang taon.

granite na may katumpakan 29


Oras ng pag-post: Abril-09-2025