У сценаријима високопрецизне обраде машина за ласерско маркирање пикосекундног нивоа, избор материјала базе, као језгра опреме, директно одређује стабилност тачности обраде. Гранит и ливено гвожђе су два уобичајена материјала за производњу базе. Овај чланак ће спровести поређење са аспеката као што су физичка својства, принцип прецизног слабљења и подаци о практичној примени, пружајући научну основу за надоградњу опреме.
I. Разлике у својствима материјала: Основна логика прецизних перформанси
Гранит је природна магматска стена, формирана блиском кристализацијом минерала као што су кварц и фелдспат унутра. Карактерише га густа структура и висока тврдоћа. Његова густина је обично између 2,7 и 3,1 г/цм³, а коефицијент термичког ширења је изузетно низак, приближно (4-8) × 10⁻⁶/℃, што му омогућава да ефикасно одоли утицају температурних промена на тачност опреме. Поред тога, јединствена микроструктура гранита му даје одличне перформансе пригушења, омогућавајући му да брзо апсорбује спољашњу енергију вибрација и смањи утицај вибрација на тачност обраде.
Ливено гвожђе, као традиционални индустријски материјал, има густину од приближно 7,86 г/цм³, релативно високу чврстоћу на притисак, али је отпорно на топлоту.
Број ширења (приближно 12×10⁻⁶/℃) је 1,5-3 пута већи од гранита. Штавише, унутар ливеног гвожђа постоје љуспичасте графитне структуре. Током дуготрајне употребе, ове структуре могу довести до концентрације напона, што утиче на стабилност материјала и последично узрокује пад прецизности.
II. Прецизни механизам слабљења у обради на пикосекундном нивоу
Ласерска обрада на пикосекундном нивоу има изузетно високе захтеве за стабилност у окружењу. Свака мала деформација основног материјала биће увећана у резултату обраде. Температурне флуктуације, вибрације настале радом опреме, замор под дуготрајним оптерећењем итд., су кључни фактори који доводе до смањења тачности.
Када се температура промени, величина гранита се незнатно мења због његовог ниског коефицијента термичког ширења. Релативно велики коефицијент термичког ширења ливеног гвожђа узроковаће деформацију основе коју је тешко открити голим оком. Ова деформација ће директно утицати на стабилност оптичке путање ласера и узроковати померање положаја обележавања. Што се тиче вибрација, висока карактеристика пригушења гранита може ублажити вибрације од 100Hz у року од 0,12 секунди, док ливеном гвожђу треба 0,9 секунди. У условима високофреквентних вибрација, тачност обраде опреме са основама од ливеног гвожђа је склонија флуктуацијама.
Iii. Поређење података о прецизном слабљењу
Према тестовима стручних институција, током континуираног 8-часовног пикосекундног ласерског обележавања, слабљење тачности позиционирања XY осе опреме са гранитном основом је унутар ±0,5μm. Прецизно слабљење опреме са основом од ливеног гвожђа достиже ±3μm, са значајном разликом. У симулираном окружењу са променом температуре од 5℃, грешка термичке деформације опреме са гранитном основом је само +0,8μm, док је код опреме са основом од ливеног гвожђа чак +12μm.
Штавише, са становишта дугорочне употребе, стопа погрешне процене гранитних подлога је само 0,03%, док је стопа погрешне процене подлога од ливеног гвожђа чак 0,5% због проблема са структурном стабилношћу. Ови подаци у потпуности показују да је, под захтевима високе прецизности обраде на пикосекундном нивоу, предност стабилности гранитне подлоге значајна.
Iv. Предлози за надоградњу и практичне примене
За предузећа која теже врхунској тачности обраде, надоградња основе од ливеног гвожђа на гранитну основу је ефикасан начин за побољшање перформанси опреме. Током процеса надоградње, треба обратити пажњу на тачност обраде гранитне основе како би се осигурало да равност површине испуњава захтеве пројектовања. Истовремено, у комбинацији са помоћним уређајима као што је систем за изолацију вибрација ваздушном флотацијом, антивибрационе перформансе опреме могу се додатно оптимизовати.
Тренутно, у индустријама као што су производња полупроводничких чипова и прецизна обрада оптичких компоненти, машине за ласерско обележавање са гранитним базама су широко усвојене, ефикасно повећавајући принос производа и ефикасност производње. На пример, након што је одређени произвођач оптичких компоненти надоградио опрему са ливено-гвозденом основом, стопа квалификације прецизности производа се повећала са 82% на 97%, а ефикасност производње је значајно побољшана.
Закључно, у основној надоградњи машина за ласерско маркирање пикосекундног нивоа, гранит, са својом изванредном термичком стабилношћу, високим перформансама пригушења и дугорочном способношћу задржавања прецизности, постао је идеалан избор супериорнији од ливеног гвожђа. Предузећа могу разумно одабрати основне материјале на основу сопствених захтева за обраду и буџета како би постигла свеобухватно побољшање перформанси опреме.
Време објаве: 19. мај 2025.