Приликом изградње прецизне платформе за плутање са статичким притиском ваздуха, избор основе игра одлучујућу улогу у укупним перформансама платформе. Прецизна гранитна основа и основа од ливеног гвожђа имају своје карактеристике, а постоје очигледне разлике у кључним димензијама као што су стабилност, тачност одржавања, издржљивост и трошкови.
Прво, стабилност: природна густа и метална структура
Након милиона година геолошких промена, гранит је тесно повезан са кварцом, фелдспатом и другим минералима, формирајући веома густу и уједначену структуру. Суочен са спољним сметњама, као што су јаке вибрације које настају радом велике опреме у фабричкој радионици, гранитна основа може ефикасно да блокира и ублажи ослањајући се на своју сложену кристалну структуру, што може смањити амплитуду вибрација прецизне платформе за више од 80%, пружајући стабилан темељ рада платформе како би се осигурало глатко кретање током високопрецизне обраде или детекције. На пример, у процесу фотолитографије производње електронских чипова, загарантована је прецизна карактеризација образаца чипова.
Основа од ливеног гвожђа је изливена од легуре гвожђа и угљеника, а унутрашњи графит је распоређен у листовима или сферама. Иако има одређену способност пригушења вибрација, њена структурна уједначеност није добра у поређењу са гранитом. Када се ради о вибрацијама високог интензитета и континуираним вибрацијама, тешко је за основу од ливеног гвожђа да смањи сметње вибрација на исти низак ниво као и гранитна основа, што може довести до малих одступања у кретању прецизне платформе за статички притисак ваздуха, што утиче на прецизне перформансе платформе у ултрапрецизним операцијама.
Друго, задржавање тачности: природне предности ниског ширења и изазов термичких промена метала
Гранит је познат по веома ниском коефицијенту термичког ширења, обично 5-7 × 10⁻⁶/℃. У окружењу температурних флуктуација, величина прецизне гранитне основе се веома мало мења. У области астрономије, прецизна хидростатичка платформа са ваздушним плутајућим системом за фино подешавање телескопског сочива је упарена са гранитном основом, чак и ако је температурна разлика између дана и ноћи значајна, може осигурати да се тачност позиционирања сочива одржава на субмикронском нивоу, помажући астрономима да ухвате суптилну динамику удаљених небеских тела.
Коефицијент термичког ширења ливеног гвожђа је релативно висок, генерално 10-20 × 10⁻⁶/℃. Када се температура промени, величина основе од ливеног гвожђа се очигледно мења, што лако може изазвати термичку деформацију прецизне платформе која плута статичким притиском ваздуха, што доводи до смањења тачности кретања платформе. У процесу брушења температурно осетљивих оптичких сочива, деформација основе од ливеног гвожђа под утицајем температуре може проузроковати одступање прецизности брушења сочива изван дозвољеног опсега и утицати на квалитет сочива.
Треће, издржљивост: висока тврдоћа природног камена и замор метала
Тврдоћа гранита је висока, Мосова скала тврдоће може достићи 6-7, добра отпорност на хабање. У лабораторији за науку о материјалима, често се користи прецизна платформа за статички притисак ваздуха, њена гранитна основа може ефикасно да се одупре дугорочним губицима трења, у поређењу са обичном основом, може продужити циклус одржавања платформе за више од 50%, смањити трошкове одржавања опреме и осигурати континуитет научноистраживачког рада. Међутим, гранитни материјал је релативно крхак и постоји ризик од пуцања када се случајно удари.
Основа од ливеног гвожђа има одређену жилавост и није лако поломљива када носи одређену силу удара. Међутим, током процеса високофреквентног осцилационог кретања прецизне статичке ваздушне плутајуће платформе током дужег времена, ливено гвожђе је склоно оштећењима услед замора, што доводи до промена у унутрашњој структури, утичући на тачност кретања и стабилност платформе. Истовремено, ливено гвожђе је склоно рђи и корозији у влажним срединама, смањујући његову издржљивост, док је гранитна основа отпорнија на корозију.
Четврто, трошкови производње и тешкоће обраде: изазови вађења и обраде природног камена и праг процеса ливења метала
Вађење и транспорт гранитних сировина су сложени, а обрада захтева веома високу опрему и технологију. Због високе тврдоће и кртости, сечење, брушење, полирање и други процеси су склони урушавању, пуцању и високој стопи отпада, што резултира високим трошковима производње.
Основа од ливеног гвожђа се производи зрелим поступком ливења, широким изворима сировина и релативно ниском ценом. Захваљујући калупу може се постићи масовна производња и висока ефикасност производње. Међутим, да би се постигла иста висока прецизност и стабилност као код гранитне основе, захтеви за процес ливења и накнадну обраду су изузетно строги, што захтева прецизну машинску обраду и третман старењем итд., а трошкови ће такође значајно порасти.
Укратко, прецизна гранитна база има значајне предности у сценаријима примене прецизне платформе за пловак са статичким притиском ваздуха која захтева високу прецизност, стабилност и отпорност на хабање; База од ливеног гвожђа има одређене предности у погледу цене и жилавости и погодна је за прилике где су захтеви за тачношћу релативно ниски, тежи се исплативости, а вибрације и температурно окружење су релативно стабилни.
Време објаве: 09. април 2025.