U oblasti ultrapreciznog upravljanja kretanjem, performanse ultrapreciznog modula kretanja sa vazdušnim plovkom u velikoj mjeri zavise od karakteristika njegove baze. Granitna precizna baza i keramička baza kao dva visokoprofilna izbora, svaka ima jedinstvene prednosti, u stabilnosti, tačnosti održavanja, izdržljivosti i drugim ključnim dimenzijama postoje očigledne razlike.
Stabilnost: prirodna kompaktnost nasuprot vještačkoj preciznosti
Granit se formirao nakon dugog geološkog perioda, unutrašnja 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 efikasno blokirati i ublažiti vibracije svojom složenom kristalnom strukturom, što može smanjiti amplitudu vibracija ultrapreciznog modula kretanja koje se prenose na zračni plovak za više od 80%, pružajući stabilnu radnu osnovu za modul kako bi se osiguralo nesmetano kretanje u procesu visokoprecizne obrade ili detekcije.
Keramička baza se proizvodi naprednim sintetičkim postupkom, a njena unutrašnja strukturna ujednačenost je također odlična. Mikrostruktura nekih visokoperformansnih keramičkih materijala je gotovo savršena, što može stvoriti efikasan efekat prigušenja vibracija. Kod neke opreme za optički pregled koja je izuzetno osjetljiva na vibracije, keramička baza može suzbiti vibracijske smetnje 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, njena ukupna stabilnost je nešto lošija od one kod granitne baze.
Zadržavanje tačnosti: prirodna prednost niskog širenja i vještačko čudo stabilnosti na visokim temperaturama
Granit je poznat po svom vrlo niskom koeficijentu termičkog 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 kretanja za fino podešavanje teleskopskog sočiva uparen je s granitnom bazom, čak i u okruženju gdje je temperaturna razlika između dana i noći značajna, što može osigurati da se tačnost pozicioniranja sočiva održava na submikronskom nivou, pomažući astronomima da uhvate suptilne promjene udaljenih nebeskih tijela.
Keramički materijali također dobro pokazuju stabilnost na visokim temperaturama i karakteristike niskog širenja, a koeficijent termičkog širenja nekih specijalnih keramičkih materijala može biti čak i blizu nule. U uslovima visoke temperature ili brze promjene temperature, keramička baza može održavati stabilnu veličinu kako bi se osiguralo da tačnost kretanja ultrapreciznog modula kretanja vazdušnog plovka nije ugrožena. U litografskom procesu proizvodnje poluprovodničkih čipova, litografska oprema mora nastaviti da radi u okruženju visoke preciznosti, a keramička baza može održavati tačnost pozicioniranja modula u okruženju visoke temperature koje generiše oprema, ispunjavajući stroge zahtjeve proizvodnje čipova za nanoskalarnu tačnost.
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 laboratoriji za nauku o materijalima, često korišteni ultraprecizni modul za kretanje zračnog plovka, njegova granitna baza može efikasno odoljeti dugotrajnom trenju klizača zračnog plovka, u poređenju s običnom materijalnom bazom, može produžiti ciklus održavanja modula za više od 50%, značajno smanjujući troškove održavanja opreme, kako bi se osigurao kontinuitet naučnoistraživačkog rada.
Keramički materijali ne samo da imaju visoku tvrdoću, već imaju i odličnu otpornost na koroziju. U nekim industrijskim okruženjima gdje postoji rizik od hemijske korozije, kao što je ultraprecizni modul kretanja zračnog plovka u opremi za testiranje hemijskih proizvoda, keramička baza može odoljeti eroziji korozivnih plinova ili tekućina, dugo održavati integritet površine i mehanička svojstva, a njena trajnost je bolja od granitne baze u specifičnim teškim okruženjima.
Troškovi proizvodnje i teškoće 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, preko oblikovanja do sinterovanja, svaki korak zahtijeva preciznu kontrolu. Rana ulaganja u razvoj i proizvodnju visokoperformansnih keramičkih baza su ogromna, a tehnički prag visok, ali kada se postigne proizvodnja velikih razmjera, očekuje se da će se troškovi efikasno kontrolisati i da ima isplativ potencijal u vrhunskim primjenama.
Sveukupno, precizne granitne baze dobro se pokazuju u pogledu ukupne stabilnosti i konvencionalne izdržljivosti, dok keramičke baze imaju jedinstvene prednosti u prilagodljivosti ekstremnim temperaturnim uslovima i otpornosti na koroziju. Izbor baze treba da se zasniva na specifičnom scenariju primjene, uslovima okoline i budžetu troškova ultrapreciznog modula za kretanje sa vazdušnim plovkom.
Vrijeme objave: 08.04.2025.