Odabir osnovnog materijala igra ključnu ulogu u konstrukciji ultrapreciznih modula za kretanje. Precizne granitne baze i baze od mineralnog lijeva, kao dvije glavne opcije, posjeduju različite karakteristike koje se značajno razlikuju u pogledu stabilnosti, zadržavanja točnosti, trajnosti i cijene.
Stabilnost: Prirodno zgušnjavanje u odnosu na umjetne kompozite
Nakon milijuna godina geoloških transformacija, granit formira vrlo gustu i ujednačenu strukturu prirodnim povezivanjem kvarca, feldspata i drugih minerala. U industrijskim okruženjima gdje velika oprema generira jake vibracije, složena kristalna struktura granita učinkovito smanjuje te poremećaje, smanjujući amplitudu vibracija koje se prenose na ultraprecizne module za kretanje u zraku za više od 80%. To osigurava nesmetan rad tijekom visokoprecizne obrade ili inspekcijskih zadataka, poput preciznog oblikovanja elektroničkih čipova u procesima fotolitografije.
Mineralne baze za odljevke izrađuju se od mineralnih čestica pomiješanih sa specijaliziranim vezivima, što rezultira ujednačenom unutarnjom strukturom s dobrim svojstvima prigušivanja vibracija. Iako pružaju učinkovito prigušivanje općih vibracija i stvaraju stabilno radno okruženje za ultraprecizne module gibanja koji plutaju zrakom, njihove performanse pod visokointenzivnim, trajnim vibracijama nešto su lošije od onih kod granitnih baza. Ovo ograničenje može uzrokovati manje netočnosti u visokopreciznim primjenama.
Zadržavanje točnosti: Prirodno nisko širenje u odnosu na kontrolirano skupljanje
Granit je poznat po iznimno niskom koeficijentu toplinskog širenja (obično 5–7 × 10⁻⁶/°C). Čak i u okruženjima sa značajnim temperaturnim fluktuacijama, precizne granitne baze pokazuju minimalne dimenzijske promjene. Na primjer, u astronomskim primjenama, ultraprecizni moduli za kretanje na bazi granita koji plutaju zrakom osiguravaju točnost pozicioniranja leća na submikronskoj razini za teleskope, omogućujući astronomima da snime zamršene detalje udaljenih nebeskih tijela.
Mineralni materijali za lijevanje mogu se formulirati za optimizaciju i kontrolu karakteristika toplinskog širenja, postižući koeficijente usporedive ili čak niže od onih kod granita. To ih čini prikladnima za temperaturno osjetljivu visokopreciznu mjernu opremu. Međutim, dugoročna stabilnost njihove točnosti ostaje podložna provjeri zbog čimbenika poput starenja veziva, što bi moglo dovesti do smanjenih performansi tijekom duljih razdoblja korištenja.
Trajnost: Visoka tvrdoća prirodnog kamena u usporedbi s kompozitima otpornim na umor
Visoka tvrdoća granita (Mohsova skala: 6–7) pruža izvrsnu otpornost na habanje. U laboratorijima za znanost o materijalima, granitne baze za često korištene zračno plutajuće ultraprecizne module gibanja otporne su na dugotrajno trenje klizača, produžujući cikluse održavanja za više od 50% u usporedbi s konvencionalnim bazama. Unatoč toj prednosti, krhkost granita predstavlja rizik od loma pri slučajnom udaru.
Mineralne baze za lijevanje pokazuju vrhunska svojstva protiv umora, održavajući strukturni integritet tijekom dugotrajnih visokofrekventnih recipročnih pokreta ultrapreciznih modula s plutajućim zračnim sustavom. Osim toga, pokazuju otpornost na blagu kemijsku koroziju, povećavajući trajnost u blago korozivnim okruženjima. Međutim, u ekstremnim uvjetima poput visoke vlažnosti, vezivo unutar mineralnih baza za lijevanje može se degradirati, što ugrožava njihovu ukupnu trajnost.
Troškovi proizvodnje i teškoće obrade**: Izazovi ekstrakcije prirodnog kamena u odnosu na procese umjetnog lijevanja
Rudarstvo i transport granita uključuju složenu logistiku, dok njegova obrada zahtijeva naprednu opremu i tehnike. Zbog njegove visoke tvrdoće i krhkosti, operacije poput rezanja, brušenja i poliranja često rezultiraju visokom stopom otpada, što povećava troškove proizvodnje.
Nasuprot tome, proizvodnja mineralnih baza za odljevke zahtijeva specifične kalupe i procese. Iako početni razvoj kalupa uzrokuje značajne troškove, naknadna masovna proizvodnja postaje ekonomski isplativa nakon što je kalup uspostavljen.
Vrijeme objave: 08.04.2025.