При застосуванні надточних модулів руху основа, як ключовий опорний компонент, відіграє вирішальну роль у продуктивності модуля. Гранітні прецизійні основи та литі основи мають свої особливості, і різниця між ними очевидна.
I. Стабільність
Після мільйонів років геологічних змін внутрішня структура граніту є щільною та однорідною, переважно завдяки тісному поєднанню кварцу, польового шпату та інших мінералів. Ця унікальна структура забезпечує йому чудову стійкість та ефективний захист від зовнішніх впливів. У цеху виробництва електронних мікросхем периферійне обладнання працює часто, а гранітна основа може зменшити амплітуду вібрацій надточних рухомих модулів, що передаються на повітряний поплавок, більш ніж на 80%, забезпечуючи плавний рух модуля та надійну гарантію високоточних процесів, таких як літографія та травлення при виробництві мікросхем.
Хоча ливарна основа може певною мірою гасити вібрацію, у процесі лиття можуть бути деякі дефекти, такі як піщані отвори та пори, що знижує однорідність та стабільність конструкції. В умовах високочастотної та високоміцної вібрації здатність до гасіння вібрації не така добра, як у гранітної основи, що призводить до поганої стабільності руху надточного модуля руху повітряного поплавця, що впливає на точність обробки та виявлення обладнання.
По-друге, збереження точності
Коефіцієнт теплового розширення граніту дуже низький, зазвичай 5-7 × 10⁻⁶/℃, а в умовах коливань температури зміна розміру мінімальна. В астрономії надточний модуль руху для точного налаштування об'єктива телескопа поєднується з гранітною основою, і навіть за великої різниці температур між днем і ніччю це може забезпечити точність позиціонування об'єктива на субмікронному рівні, допомагаючи астрономам чітко спостерігати віддалені небесні тіла.
Як основа для лиття зазвичай використовуються металеві матеріали, такі як чавун, коефіцієнт теплового розширення якого відносно високий, близько 10-20 × 10⁻⁶/℃. При зміні температури розмір помітно змінюється, що легко спричиняє теплову деформацію надточного модуля руху повітряного поплавця, що призводить до зниження точності руху. У процесі шліфування термочутливих оптичних лінз деформація основи для лиття під впливом температури може призвести до відхилення точності шліфування лінз за межі допустимого діапазону та вплинути на якість лінз.
По-третє, зносостійкість
Твердість граніту висока, твердість за шкалою Мооса може досягати 6-7 балів, що забезпечує високу зносостійкість. У лабораторії матеріалознавства часто використовується надточний модуль руху повітряного поплавця, гранітна основа якого може ефективно протистояти тертю повзуна повітряного поплавця, що порівняно зі звичайною литою основою може продовжити цикл обслуговування модуля більш ніж на 50%, зменшити витрати на обслуговування обладнання та забезпечити безперервність науково-дослідної роботи.
Якщо ливарна основа виготовлена зі звичайних металевих матеріалів, твердість відносно низька, а поверхня легко зношується під тривалим зворотно-поступальним тертям повзуна повітряного поплавця, що впливає на точність руху та плавність надточного модуля руху повітряного поплавця, вимагаючи частішого обслуговування та заміни, збільшуючи вартість використання та час простою.
По-четверте, вартість виробництва та складність обробки
Вартість придбання гранітної сировини висока, видобуток, транспортування складні, обробка вимагає професійного обладнання та технологій, таких як високоточне різання, шліфування, полірування тощо, що призводить до високих виробничих витрат. А через високу твердість, крихкість, складність обробки, легке руйнування країв, тріщини та інші дефекти, рівень браку високий.
Сировина для ливарної основи має широке походження, вартість відносно низька, процес лиття зрілий, складність обробки невелика, а масове виробництво може здійснюватися за допомогою форми, з високою ефективністю виробництва та контрольованими витратами. Однак, щоб досягти такої ж високої точності та стабільності, як і гранітна основа, вимоги до процесу лиття та подальшої обробки надзвичайно суворі, а вартість також значно зросте.
Підсумовуючи, гранітна прецизійна основа має значну перевагу у сценаріях застосування надточних рухомих модулів завдяки високій точності, стабільності та зносостійкості. Лита основа має певні переваги у вартості та зручності обробки, і підходить для випадків, коли вимоги до точності є відносно низькими, а прагнення до економічної ефективності є значним.
Час публікації: 08 квітня 2025 р.