Prilikom konstrukcije precizne plutajuće platforme sa statičkim pritiskom zraka, izbor baze igra odlučujuću ulogu u ukupnim performansama platforme. Precizna granitna baza i baza od lijevanog željeza imaju svoje karakteristike, a postoje očite razlike u ključnim dimenzijama kao što su stabilnost, tačnost održavanja, izdržljivost i cijena.
Prvo, stabilnost: prirodna gusta i metalna struktura
Nakon miliona godina geoloških promjena, granit je usko povezan s kvarcom, feldspatom i drugim mineralima, formirajući vrlo gustu i ujednačenu strukturu. Suočen s vanjskim smetnjama, poput jakih vibracija generiranih radom velike opreme u fabričkoj radionici, granitna baza može efikasno blokirati i ublažiti oslanjajući se na svoju složenu kristalnu strukturu, što može smanjiti amplitudu vibracija precizne statičke zračne plutajuće platforme za više od 80%, pružajući stabilan temelj rada platforme kako bi se osiguralo nesmetano kretanje tokom visokoprecizne obrade ili detekcije. Na primjer, u procesu fotolitografije proizvodnje elektronskih čipova, zagarantovana je precizna karakterizacija uzoraka čipa.
Baza od lijevanog željeza je izlivena od legure željeza i ugljika, a unutrašnji grafit je raspoređen u listovima ili sferama. Iako ima određenu sposobnost prigušivanja vibracija, njena strukturna ujednačenost nije dobra u poređenju sa granitom. Prilikom rada sa visokim intenzitetom i kontinuiranim vibracijama, bazi od lijevanog željeza je teško smanjiti interferenciju vibracija na isti nizak nivo kao granitnoj bazi, što može dovesti do malih odstupanja u kretanju precizne plutajuće platforme sa statičkim pritiskom zraka, što utiče na precizne performanse platforme u ultrapreciznim operacijama.
Drugo, zadržavanje tačnosti: prirodne prednosti niskog širenja i izazov termičke promjene metala
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. U oblasti astronomije, precizna hidrostatička platforma sa zračnim plutačem za fino podešavanje teleskopskog sočiva uparena je s granitnom bazom, čak i ako je temperaturna razlika između dana i noći značajna, može osigurati da se tačnost pozicioniranja sočiva održava na submikronskom nivou, pomažući astronomima da uhvate suptilnu dinamiku udaljenih nebeskih tijela.
Koeficijent termičkog širenja lijevanog željeza je relativno visok, uglavnom 10-20 ×10⁻⁶/℃. Kada se temperatura promijeni, veličina baze od lijevanog željeza se očigledno mijenja, što lako uzrokuje termičku deformaciju precizne plutajuće platforme pod statičkim pritiskom zraka, što rezultira smanjenjem tačnosti kretanja platforme. U procesu brušenja temperaturno osjetljivih optičkih sočiva, deformacija baze od lijevanog željeza pod utjecajem temperature može uzrokovati odstupanje preciznosti brušenja sočiva izvan dozvoljenog raspona i utjecati na kvalitet sočiva.
Treće, izdržljivost: visoka tvrdoća prirodnog kamena i zamor metala
Tvrdoća granita je visoka, Mohsova tvrdoća može doseći 6-7, dobra otpornost na habanje. U laboratorijama za nauku o materijalima, često korištena precizna platforma za statički pritisak zraka, granitna baza može efikasno odoljeti dugoročnim gubicima trenja, u poređenju s običnom bazom, može produžiti ciklus održavanja platforme za više od 50%, smanjiti troškove održavanja opreme i osigurati kontinuitet naučnoistraživačkog rada. Međutim, granitni materijal je relativno krhak i postoji rizik od pucanja pri slučajnom udaru.
Baza od lijevanog željeza ima određenu žilavost i nije lako slomiti se pri podnošenju određene udarne sile. Međutim, tokom procesa visokofrekventnog recipročnog kretanja precizne statičke zračne plutajuće platforme tokom dugog vremena, lijevano željezo je sklono oštećenjima od zamora, što rezultira promjenama u unutrašnjoj strukturi, utičući na tačnost kretanja i stabilnost platforme. Istovremeno, lijevano željezo je sklono hrđanju i koroziji u vlažnim okruženjima, što smanjuje njegovu trajnost, dok je granitna baza otpornija na koroziju.
Četvrto, troškovi proizvodnje i poteškoće obrade: izazovi rudarenja i obrade prirodnog kamena i prag procesa lijevanja metala
Rudarstvo i transport granitnih sirovina su složeni, a obrada zahtijeva vrlo skupu opremu i tehnologiju. Zbog visoke tvrdoće i krhkosti, procesi rezanja, brušenja, poliranja i drugi su skloni urušavanju, pucanju i visokoj stopi otpada, što rezultira visokim troškovima proizvodnje.
Baza od lijevanog željeza proizvodi se zrelim postupkom lijevanja, uz širok izbor sirovina i relativno nisku cijenu. Pomoću kalupa može se postići masovna proizvodnja i visoka efikasnost proizvodnje. Međutim, kako bi se postigla ista visoka preciznost i stabilnost kao kod granitne baze, zahtjevi za proces lijevanja i naknadnu obradu su izuzetno strogi, što zahtijeva preciznu obradu i tretman starenjem itd., a cijena će također značajno porasti.
Ukratko, precizna granitna baza ima značajne prednosti u scenarijima primjene precizne platforme za plutanje pod statičkim pritiskom zraka koja zahtijeva visoku preciznost, stabilnost i otpornost na habanje; baza od lijevanog željeza ima određene prednosti u pogledu cijene i žilavosti, te je pogodna za situacije gdje su zahtjevi za tačnošću relativno niski, teži se isplativosti, a vibracije i temperatura okoline su relativno stabilne.
Vrijeme objave: 09.04.2025.