У точному виробництві, науково-дослідних випробуваннях та інших вимогах до точності в цій галузі, прецизійна пневматична плавуча платформа зі статичним тиском відіграє ключову роль. Вибір основи платформи, як і закладення наріжного каменю будівлі, безпосередньо пов'язаний з її експлуатаційними характеристиками. Гранітна прецизійна основа та мінеральна литтєва основа – два популярні варіанти, кожен з яких має свої переваги, тому нижче наведено детальне порівняння для вас.
Стабільність: Різниця між природною кристалізацією та штучним композитом
Гранітна прецизійна основа після мільйонів років геологічних змін, внутрішній кварц, польовий шпат та інші мінерали кристалічно щільні, структура надзвичайно щільна та однорідна. За зовнішніх перешкод, таких як вібрація, що виникає внаслідок роботи навколишнього великого обладнання, гранітна основа подібна до твердого щита, який може ефективно блокувати та послаблювати, а також зменшувати амплітуду вібрацій прецизійної статичної повітряної платформи більш ніж на 80%, забезпечуючи міцну та стабільну основу для високоточного руху платформи. У цеху виробництва напівпровідникових мікросхем процес літографії має високі вимоги до стабільності платформи, а гранітна основа забезпечує точну роботу обладнання для літографії мікросхем, допомагає точно гравіювати малюнок мікросхеми та значно підвищує продуктивність виробництва мікросхем.
Мінеральна основа для лиття виготовлена з мінеральних частинок, змішаних зі спеціальним зв'язуючим елементом. Її внутрішня структура однорідна та має певні характеристики гасіння вібрацій. При загальній вібрації вона може забезпечити відносно стабільне робоче середовище для платформи. Однак, в умовах високої інтенсивності та постійної вібрації, здатність мінеральної основи до гасіння вібрацій дещо недостатня порівняно з гранітною основою, що може призвести до незначного відхилення руху платформи та вплинути на точність надточної роботи.
Збереження точності: баланс природних переваг та штучного контролю низького розширення
Граніт відомий своїм дуже низьким коефіцієнтом теплового розширення, зазвичай 5-7 ×10⁻⁶/℃. В умовах коливань температури розмір прецизійної гранітної основи змінюється дуже мало. В астрономії прецизійна платформа з поплавком статичної щільності повітря для точного налаштування об'єктива телескопа поєднується з гранітною основою, і навіть за значної різниці температур між днем і ніччю це може забезпечити точність позиціонування об'єктива на субмікронному рівні, допомагаючи астрономам фіксувати ледь помітні зміни віддалених небесних тіл.
Під час розробки рецептури мінеральних ливарних матеріалів можна оптимізувати та контролювати характеристики теплового розширення, а коефіцієнт теплового розширення може бути близьким або навіть кращим, ніж у граніту, шляхом регулювання пропорції мінералів та зв'язуючих речовин. У деяких температурно-чутливих високоточних вимірювальних пристроях мінеральна ливарна основа може підтримувати стабільний розмір при зміні температури, забезпечуючи точність руху платформи. Однак на мінеральну ливарну основу впливають такі фактори, як старіння зв'язуючої речовини, тому довгострокова стабільність точності потребує подальшого спостереження.
Довговічність: Характеристики високотвердого природного каменю та стійких до втоми композитних матеріалів
Твердість граніту висока, твердість за шкалою Мооса може досягати 6-7 балів, з хорошою зносостійкістю. У лабораторіях матеріалознавства часто використовується прецизійна пневматична платформа статичного тиску, її гранітна основа може ефективно протистояти тривалим втратам тертя, порівняно зі звичайною основою, що може продовжити цикл обслуговування платформи більш ніж на 50%, зменшити витрати на обслуговування обладнання та забезпечити безперервність науково-дослідної роботи. Однак гранітний матеріал є відносно крихким і легко ламається при випадковому ударі.
Мінеральна литкова основа має чудові протиутомні характеристики, що дозволяє ефективно протистояти пошкодженням від втоми та зберігати структурну цілісність під час тривалого високочастотного зворотно-поступального руху прецизійної плавучої платформи зі статичним тиском повітря. Водночас вона має певну стійкість до загальних хімічних речовин, а в середовищі з невеликим ризиком хімічної корозії вона є більш довговічною, ніж гранітна основа. Однак в екстремальних умовах, таких як висока вологість, сполучна речовина в мінеральній литій основі може бути пошкоджена, що знижує її довговічність.
Вартість виробництва та складність обробки: проблеми з природним каменем та пороги штучного лиття
Видобуток та транспортування гранітної сировини є складними процесами, а обробка вимагає дуже високоякісного обладнання та технологій. Через високу твердість та крихкість граніту легко виникають такі проблеми, як руйнування кромок та тріщини під час різання, шліфування, полірування та інших процесів, а рівень браку є відносно високим, що призводить до високих виробничих витрат.
Виготовлення мінеральної основи для лиття вимагає спеціальної форми та процесу, а початкова вартість розробки форми є високою, але після формування форми можна розпочати масове виробництво та зменшити собівартість одиниці продукції. Процес обробки є відносно простим порівняно з гранітом, і він може досягти вищих вимог до точності за допомогою механічної обробки, а також має економічно ефективний потенціал у сценаріях великомасштабного застосування.
Час публікації: 10 квітня 2025 р.