Prvo, prednosti granitne baze
Visoka krutost i niska toplinska deformacija
Gustoća granita je visoka (oko 2,6-2,8 g/cm³), a Youngov modul može doseći 50-100 GPa, što daleko premašuje onaj kod običnih metalnih materijala. Ova visoka krutost može učinkovito spriječiti vanjske vibracije i deformacije opterećenja te osigurati ravnost vodilice zračnog plovka. Istovremeno, koeficijent linearnog širenja granita je vrlo nizak (oko 5×10⁻⁶/℃), samo 1/3 je aluminijske legure, gotovo da nema toplinske deformacije u okruženju s temperaturnim fluktuacijama, posebno je pogodno za laboratorije s konstantnom temperaturom ili industrijske scene s velikom temperaturnom razlikom između dana i noći.
Izvrsne performanse prigušivanja
Polikristalna struktura granita omogućuje mu prirodne karakteristike prigušenja, a vrijeme prigušenja vibracija je 3-5 puta brže od onog kod čelika. U procesu precizne obrade, može učinkovito apsorbirati visokofrekventne vibracije poput pokretanja i zaustavljanja motora, rezanja alata i izbjeći utjecaj rezonancije na točnost pozicioniranja pokretne platforme (tipična vrijednost do ±0,1 μm).
Dugoročna dimenzijska stabilnost
Nakon što su stotine milijuna godina geoloških procesa oblikovali granit, njegovo unutarnje naprezanje je potpuno oslobođeno, za razliku od metalnih materijala zbog zaostalog naprezanja uzrokovanog sporom deformacijom. Eksperimentalni podaci pokazuju da je promjena veličine granitne baze manja od 1 μm/m tijekom 10-godišnjeg razdoblja, što je znatno bolje od lijevanog željeza ili zavarenih čeličnih konstrukcija.
Otporno na koroziju i bez održavanja
Granit ima snažnu toleranciju na kiseline i lužine, ulje, vlagu i druge čimbenike okoliša, nema potrebe za redovitim nanošenjem sloja protiv hrđe kao metalne baze. Nakon brušenja i poliranja, hrapavost površine može doseći Ra 0,2 μm ili manje, što se može izravno koristiti kao površina ležaja vodilice zračnog plovka za smanjenje pogrešaka pri montaži.
Drugo, ograničenja granitne baze
Poteškoće obrade i problem troškova
Granit ima Mohsovu tvrdoću od 6-7, što zahtijeva upotrebu dijamantnih alata za precizno brušenje, učinkovitost obrade je samo 1/5 metalnih materijala. Složena struktura žlijeba za lastin rep, navojnih rupa i drugih značajki uzrokuje visoke troškove obrade, a ciklus obrade je dug (na primjer, obrada platforme 2m × 1m traje više od 200 sati), što rezultira ukupnim troškovima koji su 30%-50% veći od platforme od aluminijske legure.
Rizik od krhkih fraktura
Iako tlačna čvrstoća može doseći 200-300 MPa, vlačna čvrstoća granita iznosi samo 1/10 te čvrstoće. Krhki lom lako se javlja pod ekstremnim udarnim opterećenjem, a oštećenja je teško popraviti. Potrebno je izbjegavati koncentraciju naprezanja konstrukcijskim dizajnom, kao što je korištenje zaobljenih kutnih prijelaza, povećanje broja potpornih točaka itd.
Težina donosi ograničenja sustava
Gustoća granita je 2,5 puta veća od gustoće aluminijske legure, što rezultira značajnim povećanjem ukupne težine platforme. To postavlja veće zahtjeve na nosivost potporne konstrukcije, a dinamičke performanse mogu biti pogođene problemima inercije u scenarijima koji zahtijevaju kretanje velikom brzinom (kao što je litografski stol za pločice).
Anizotropija materijala
Raspodjela mineralnih čestica prirodnog granita je usmjerena, a tvrdoća i koeficijent toplinskog širenja različitih položaja neznatno se razlikuju (oko ±5%). To može uzrokovati nezanemarive pogreške za ultraprecizne platforme (kao što je pozicioniranje na nanoskalnim skalama), koje je potrebno poboljšati strogim odabirom materijala i homogenizacijskom obradom (kao što je kalcinacija na visokim temperaturama).
Kao ključna komponenta visokoprecizne industrijske opreme, precizna plutajuća platforma sa statičkim tlakom zraka široko se koristi u proizvodnji poluvodiča, optičkoj obradi, preciznom mjerenju i drugim područjima. Izbor osnovnog materijala izravno utječe na stabilnost, točnost i vijek trajanja platforme. Granit (prirodni granit), sa svojim jedinstvenim fizičkim svojstvima, posljednjih je godina postao popularan materijal za takve baze platformi.
Vrijeme objave: 09.04.2025.