Prvo, prednosti granitne baze
Visoka krutost i niska termička deformacija
Gustoća granita je visoka (oko 2,6-2,8 g/cm³), a Youngov modul može doseći 50-100 GPa, što daleko premašuje modul običnih metalnih materijala. Ova visoka krutost može efikasno 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 od aluminijske legure, gotovo da nema termičke deformacije u okruženju s temperaturnim fluktuacijama, posebno pogodno za laboratorije s konstantnom temperaturom ili industrijske scene s velikom temperaturnom razlikom između dana i noći.
Odlične performanse prigušivanja
Polikristalna struktura granita omogućava mu prirodne karakteristike prigušenja, a vrijeme prigušenja vibracija je 3-5 puta brže nego kod čelika. U procesu precizne obrade, može efikasno apsorbirati visokofrekventne vibracije poput pokretanja i zaustavljanja motora, rezanja alata i izbjeći utjecaj rezonancije na tačnost pozicioniranja pokretne platforme (tipična vrijednost do ±0,1 μm).
Dugoročna dimenzijska stabilnost
Nakon što su granit formirani stotinama miliona godina geoloških procesa, njegov unutrašnji napon je potpuno oslobođen, za razliku od metalnih materijala zbog zaostalog napona uzrokovanog sporom deformacijom. Eksperimentalni podaci pokazuju da je promjena veličine granitne baze manja od 1μm/m tokom perioda od 10 godina, što je znatno bolje nego kod konstrukcija od lijevanog željeza ili zavarenog čelika.
Otporno na koroziju i bez održavanja
Granit ima jaku toleranciju na kiseline i alkalije, ulje, vlagu i druge faktore okoline, nema potrebe za premazivanjem sloja protiv hrđe tako redovno kao metalna baza. Nakon brušenja i poliranja, hrapavost površine može dostići Ra 0,2μm ili manje, što se može direktno koristiti kao površina ležaja vodilice zračnog plovka kako bi se smanjile greške pri montaži.
Drugo, ograničenja granitne baze
Problem s obradom i troškovima
Granit ima Mohsovu tvrdoću od 6-7, što zahtijeva upotrebu dijamantskih alata za precizno brušenje, efikasnost obrade je samo 1/5 u odnosu na metalne materijale. Složena struktura žljeba za lastin rep, navojnih rupa i drugih karakteristika uzrokuje visoke troškove obrade, a ciklus obrade je dug (na primjer, obrada platforme dimenzija 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, zatezna čvrstoća granita je samo 1/10 te čvrstoće. Krhki lom se lako javlja pod ekstremnim udarnim opterećenjem, a oštećenja je teško popraviti. Potrebno je izbjegavati koncentraciju napona kroz strukturni dizajn, kao što je korištenje zaobljenih uglova, povećanje broja potpornih tačaka itd.
Težina donosi ograničenja sistema
Gustoća granita je 2,5 puta veća od gustoće aluminijske legure, što rezultira značajnim povećanjem ukupne težine platforme. To postavlja veće zahtjeve na nosivost noseće 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 termičkog širenja različitih položaja se neznatno razlikuju (oko ±5%). To može uzrokovati nezanemarive greške za ultraprecizne platforme (kao što je pozicioniranje na nanoskalnim skalama), koje je potrebno poboljšati strogim odabirom materijala i tretmanom homogenizacije (kao što je kalcinacija na visokim temperaturama).
Kao ključna komponenta visokoprecizne industrijske opreme, precizna plutajuća platforma sa statičkim pritiskom zraka se široko koristi u proizvodnji poluprovodnika, optičkoj obradi, preciznom mjerenju i drugim oblastima. Izbor osnovnog materijala direktno utiče na stabilnost, tačnost i vijek trajanja platforme. Granit (prirodni granit), sa svojim jedinstvenim fizičkim svojstvima, postao je popularan materijal za takve baze platformi posljednjih godina.
Vrijeme objave: 09.04.2025.