U području ultrapreciznog upravljanja gibanjem, performanse ultrapreciznog modula za gibanje s zračnim plovkom uvelike ovise o karakteristikama njegove baze. Granitna precizna baza i keramička baza kao dva visokoprofilna izbora, svaka ima jedinstvene prednosti, u stabilnosti, točnosti održavanja, trajnosti i drugim ključnim dimenzijama postoje očite razlike.
Stabilnost: prirodna kompaktnost nasuprot umjetnoj preciznosti
Granit se formirao nakon dugog geološkog vremena, unutarnja struktura je gusta i ujednačena, a minerali poput kvarca i feldspata su usko isprepleteni. Suočen s vanjskim smetnjama, poput vibracija uzrokovanih radom velike opreme u radionici, granitna baza može učinkovito blokirati i ublažiti svojom složenom kristalnom strukturom, što može smanjiti amplitudu vibracija ultrapreciznog modula gibanja prenesenih na zračni plovak za više od 80%, pružajući stabilnu radnu osnovu za modul kako bi se osiguralo glatko kretanje u procesu visokoprecizne obrade ili detekcije.
Keramička baza proizvedena je naprednim sintetičkim postupkom, a njezina unutarnja strukturna ujednačenost je također izvrsna. Mikrostruktura nekih visokoučinkovitih keramičkih materijala gotovo je savršena, što može stvoriti učinkovit učinak prigušenja vibracija. U nekoj opremi za optički pregled koja je izuzetno osjetljiva na vibracije, keramička baza može suzbiti smetnje vibracija u vrlo malom rasponu kako bi se osiguralo visokoprecizno kretanje ultrapreciznog modula kretanja zračnog plovka, ali kao odgovor na vibracije velikih razmjera i visokog intenziteta, njezina ukupna stabilnost je nešto lošija od one granitne baze.
Zadržavanje točnosti: prirodna prednost niskog širenja i umjetno čudo stabilnosti na visokim temperaturama
Granit je poznat po vrlo niskom koeficijentu toplinskog širenja, obično 5-7 ×10⁻⁶/℃. U okruženju temperaturnih fluktuacija, veličina precizne granitne baze se vrlo malo mijenja. Na primjer, u području astronomije, ultraprecizni modul gibanja za fino podešavanje teleskopske leće uparen je s granitnom bazom, čak i u okruženju gdje je temperaturna razlika između dana i noći značajna, što može osigurati da se točnost pozicioniranja leće održava na submikronskoj razini, pomažući astronomima da uhvate suptilne promjene udaljenih nebeskih tijela.
Keramički materijali također dobro pokazuju stabilnost na visokim temperaturama i karakteristike niskog širenja, a koeficijent toplinskog širenja nekih posebnih keramičkih materijala može biti čak i blizu nule. U uvjetima visoke temperature ili brze promjene temperature, keramička baza može održavati stabilnu veličinu kako bi se osiguralo da točnost gibanja ultrapreciznog modula za gibanje zračnog plovka nije pogođena. U litografskom procesu proizvodnje poluvodičkih čipova, litografska oprema mora nastaviti raditi u okruženju visoke preciznosti, a keramička baza može održavati točnost pozicioniranja modula u okruženju visoke temperature koje generira oprema, zadovoljavajući stroge zahtjeve proizvodnje čipova za nanoskalnu točnost.
Trajnost: Visoka tvrdoća prirodnih ruda i sintetičkih materijala otpornih na koroziju
Tvrdoća granita je visoka, Mohsova tvrdoća može doseći 6-7, s dobrom otpornošću na habanje. U laboratoriju za znanost o materijalima, često korišteni ultraprecizni modul za kretanje zračnog plovka, njegova granitna baza može učinkovito odoljeti dugotrajnom trenju klizača zračnog plovka, u usporedbi s običnom materijalnom bazom, može produžiti ciklus održavanja modula za više od 50%, znatno smanjujući troškove održavanja opreme, kako bi se osigurao kontinuitet znanstveno-istraživačkog rada.
Keramički materijali ne samo da imaju visoku tvrdoću, već imaju i izvrsnu otpornost na koroziju. U nekim industrijskim okruženjima gdje postoji rizik od kemijske korozije, kao što je ultraprecizni modul kretanja zračnog plovka u opremi za ispitivanje kemijskih proizvoda, keramička baza može odoljeti eroziji korozivnih plinova ili tekućina, dugo održavati integritet površine i mehanička svojstva, a njezina trajnost je bolja od granitne baze u specifičnim teškim okruženjima.
Troškovi proizvodnje i poteškoće obrade: izazovi rudarstva i obrade prirodnog kamena i tehnički prag umjetne sinteze
Proces rudarenja i transporta granitnih sirovina je složen, a obrada zahtijeva vrlo skupu opremu i tehnologiju. Zbog visoke tvrdoće i krhkosti, lako se javljaju problemi poput urušavanja rubova i pukotina prilikom rezanja, brušenja, poliranja i drugih procesa, a stopa otpada je relativno visoka, što rezultira visokim troškovima proizvodnje.
Proizvodnja keramičkih baza oslanja se na naprednu tehnologiju sinteze i precizne obrade, od pripreme sirovina, oblikovanja do sinteriranja, svaki korak zahtijeva preciznu kontrolu. Rana ulaganja u razvoj i proizvodnju visokoučinkovitih keramičkih baza su ogromna, a tehnički prag visok, ali nakon što se postigne proizvodnja velikih razmjera, očekuje se da će se troškovi učinkovito kontrolirati i da ima isplativ potencijal u vrhunskim primjenama.
Sveukupno, precizne granitne baze dobro se pokazuju u pogledu ukupne stabilnosti i konvencionalne trajnosti, dok keramičke baze imaju jedinstvene prednosti u prilagodljivosti ekstremnim temperaturnim uvjetima i trajnosti otpornosti na koroziju. Izbor baze trebao bi se temeljiti na specifičnom scenariju primjene, uvjetima okoline i proračunu troškova ultrapreciznog modula za kretanje zračnog plovka.
Vrijeme objave: 08.04.2025.