У области ултрапрецизне контроле кретања, перформансе ултрапрецизног модула кретања са ваздушним пловком у великој мери зависе од карактеристика његове базе. Гранитна прецизна база и керамичка база као два високопрофилна избора, свака има јединствене предности, у стабилности, тачности одржавања, издржљивости и другим кључним димензијама постоје очигледне разлике.
Стабилност: природна компактност наспрам вештачке прецизности
Гранит се формирао након дугог геолошког периода, унутрашња структура је густа и уједначена, а минерали попут кварца и фелдспата су уско испреплетени. Суочен са спољним сметњама, као што су вибрације изазване радом велике опреме у радионици, гранитна основа може ефикасно блокирати и ублажити својом сложеном кристалном структуром, што може смањити амплитуду вибрација ултрапрецизног модула кретања која се преноси на ваздушни пловак за више од 80%, пружајући стабилну оперативну основу за модул како би се осигурало да се глатко креће у процесу високопрецизне обраде или детекције.
Керамичка база је произведена напредним синтетичким поступком, а њена унутрашња структурна уједначеност је такође одлична. Микроструктура неких високоперформансних керамичких материјала је готово савршена, што може створити ефикасан ефекат пригушења вибрација. Код неке опреме за оптички преглед која је изузетно осетљива на вибрације, керамичка база може потиснути сметње вибрација у веома малом опсегу како би се осигурало високо прецизно кретање ултрапрецизног модула кретања ваздушног пловка, али као одговор на вибрације великих размера и високог интензитета, њена укупна стабилност је нешто лошија од оне код гранитне базе.
Задржавање тачности: природна предност ниског ширења и вештачко чудо стабилности на високим температурама
Гранит је познат по веома ниском коефицијенту термичког ширења, генерално 5-7 ×10⁻⁶/℃. У окружењу температурних флуктуација, величина прецизне гранитне основе се веома мало мења. На пример, у области астрономије, ултрапрецизни модул кретања за фино подешавање телескопског сочива упарен је са гранитном основом, чак и у окружењу где је температурна разлика између дана и ноћи значајна, може осигурати да се тачност позиционирања сочива одржава на субмикронском нивоу, помажући астрономима да ухвате суптилне промене удаљених небеских тела.
Керамички материјали се такође добро показују у погледу стабилности на високим температурама и карактеристика ниског ширења, а коефицијент термичког ширења неких специјалних керамика може чак бити близу нуле. Под условима високе температуре или брзих промена температуре, керамичка база може одржавати стабилну величину како би се осигурало да тачност кретања ултрапрецизног модула кретања ваздушног пловка није погођена. У процесу литографије производње полупроводничких чипова, литографска опрема мора да настави да ради у високопрецизном окружењу, а керамичка база може да одржава тачност позиционирања модула у окружењу са високом температуром које генерише опрема, испуњавајући строге захтеве производње чипова за наноскалну тачност.
Трајност: Висока тврдоћа природних руда и синтетичких материјала отпорних на корозију
Тврдоћа гранита је висока, Мосова тврдоћа може достићи 6-7, са добром отпорношћу на хабање. У лабораторији за науку о материјалима, често коришћени ултрапрецизни модул кретања ваздушног пловка, његова гранитна основа може ефикасно да се одупре дугорочном трењу клизача ваздушног пловка, у поређењу са обичном материјалном основом, може продужити циклус одржавања модула за више од 50%, значајно смањујући трошкове одржавања опреме, како би се осигурао континуитет научноистраживачког рада.
Керамички материјали не само да имају високу тврдоћу, већ имају и одличну отпорност на корозију. У неким индустријским окружењима где постоји ризик од хемијске корозије, као што је ултрапрецизни модул кретања ваздушног пловка у опреми за испитивање хемијских производа, керамичка база може да одоли ерозији корозивних гасова или течности, да дуго одржава интегритет површине и механичка својства, а њена издржљивост је боља од гранитне базе у специфичним тешким окружењима.
Трошкови производње и тешкоће обраде: изазови рударства и обраде природног камена и технички праг вештачке синтезе
Процес рударства и транспорта гранитних сировина је сложен, а прерада захтева веома високу опрему и технологију. Због високе тврдоће и кртости, лако се јављају проблеми попут урушавања ивица и пукотина током сечења, брушења, полирања и других процеса, а стопа отпада је релативно висока, што резултира високим трошковима производње.
Производња керамичких база ослања се на напредну технологију синтезе и прецизне обраде, од припреме сировина, преко обликовања до синтеровања, сваки корак захтева прецизну контролу. Рана улагања у развој и производњу високоперформансних керамичких база су огромна, а технички праг висок, али када се постигне производња великих размера, очекује се да ће трошкови бити ефикасно контролисани и да има исплатив потенцијал у висококвалитетним применама.
Генерално, прецизне гранитне базе се добро показују у погледу укупне стабилности и конвенционалне издржљивости, док керамичке базе имају јединствене предности у прилагодљивости екстремним температурама и отпорности на корозију. Избор базе треба да се заснива на специфичном сценарију примене, условима околине и буџету трошкова ултрапрецизног модула за кретање ваздушног пловка.
Време објаве: 08.04.2025.