În aplicarea modulului de mișcare de ultra-precizie, baza, ca componentă cheie de susținere, joacă un rol decisiv în performanța modulului. Baza de precizie din granit și baza turnată au propriile caracteristici, iar contrastul dintre ele este evident.
I. Stabilitate
După milioane de ani de schimbări geologice, granitul are o structură internă densă și uniformă, în principal din cuarț, feldspat și alte minerale strâns combinate. Această structură unică îi conferă o stabilitate excelentă și poate rezista eficient la interferențe externe. În atelierul de fabricație a cipurilor electronice, echipamentele periferice funcționează frecvent, iar baza de granit poate reduce amplitudinea vibrațiilor modulului de mișcare de ultra-precizie transmise către flotorul de aer cu peste 80%, asigurând mișcarea lină a modulului și oferind o garanție solidă pentru procesele de înaltă precizie, cum ar fi litografia și gravarea, în fabricarea cipurilor.
Deși baza de turnare poate amortiza vibrațiile într-o anumită măsură, pot exista unele defecte, cum ar fi găuri de nisip și pori în procesul de turnare, care vor reduce uniformitatea și stabilitatea structurii. În fața vibrațiilor de înaltă frecvență și rezistență ridicată, capacitatea de atenuare a vibrațiilor nu este la fel de bună ca a bazei de granit, ceea ce duce la o stabilitate slabă a mișcării modulului de mișcare ultra-precizie al flotorului de aer, ceea ce afectează precizia de procesare și detectare a echipamentului.
În al doilea rând, păstrarea preciziei
Coeficientul de dilatare termică al granitului este foarte scăzut, în general de 5-7 ×10⁻⁶/℃, însă în mediul cu fluctuații de temperatură, schimbarea dimensiunii este minimă. În domeniul astronomiei, modulul de mișcare de ultra-precizie pentru reglarea fină a lentilei telescopului este asociat cu baza din granit, ceea ce, chiar dacă diferența de temperatură dintre zi și noapte este mare, poate asigura menținerea preciziei de poziționare a lentilei la nivel submicronic, ajutând astronomii să observe clar corpurile cerești îndepărtate.
Materialele metalice utilizate în mod obișnuit pentru turnarea bazei, cum ar fi fonta, au un coeficient de dilatare termică relativ ridicat, de aproximativ 10-20 ×10⁻⁶/℃. Când temperatura se schimbă, dimensiunea se modifică evident, ceea ce poate provoca o deformare termică ușoară a modulului de mișcare de ultra-precizie al flotorului de aer, rezultând o scădere a preciziei mișcării. În procesul de șlefuire a lentilelor optice sensibile la temperatură, deformarea bazei turnate sub influența temperaturii poate provoca o abatere a preciziei de șlefuire a lentilei dincolo de intervalul admis și poate afecta calitatea lentilei.
În al treilea rând, rezistența la uzură
Duritatea granitului este ridicată, duritatea Mohs poate ajunge la 6-7, având o rezistență puternică la uzură. În laboratorul de știința materialelor, modulul de mișcare ultra-precizie cu flotor de aer utilizat frecvent, cu bază din granit, poate rezista eficient la frecarea cursorului cu flotor de aer, comparativ cu baza turnată obișnuită, putând prelungi ciclul de întreținere al modulului cu peste 50%, reducând costurile de întreținere a echipamentelor și asigurând continuitatea activității de cercetare științifică.
Dacă baza de turnare este fabricată din materiale metalice obișnuite, duritatea este relativ scăzută, iar suprafața este ușor de uzat sub frecarea alternativă pe termen lung a cursorului plutitorului de aer, ceea ce afectează precizia și netezimea mișcării modulului de mișcare ultra-precizie al plutitorului de aer, necesitând o întreținere și o înlocuire mai frecventă, crescând costul de utilizare și timpul de nefuncționare.
În al patrulea rând, costul de fabricație și dificultatea procesării
Costul de achiziție a materiei prime pentru granit este ridicat, iar mineritul și transportul sunt complexe, iar prelucrarea necesită echipamente și tehnologii profesionale, cum ar fi tăierea, șlefuirea, lustruirea etc. de înaltă precizie, având costuri de fabricație ridicate. Datorită durității ridicate, fragilității, dificultății de prelucrare, apariției ușoare a prăbușirii marginilor, fisurilor și altor defecte, rata de rebut este mare.
Materiile prime pentru baza de turnare sunt disponibile pe scară largă, costul este relativ scăzut, procesul de turnare este matur, dificultatea de procesare este mică, iar producția de masă poate fi realizată prin matriță, cu o eficiență ridicată a producției și costuri controlabile. Cu toate acestea, pentru a obține aceeași precizie și stabilitate ridicate ca și baza de granit, procesul de turnare și cerințele post-procesare sunt extrem de stricte, iar costul va crește, de asemenea, semnificativ.
În concluzie, baza de precizie din granit are un avantaj semnificativ în scenariile de aplicare ale modulelor de mișcare ultra-precizie cu precizie ridicată, stabilitate și rezistență la uzură. Baza turnată are anumite avantaje în ceea ce privește costul și confortul procesării și este potrivită pentru situațiile în care cerința de precizie este relativ scăzută și se urmărește eficiența costurilor.
Data publicării: 08 aprilie 2025