В областта на интелигентното производство, 3D интелигентните измервателни инструменти, като основно оборудване за постигане на прецизна инспекция и контрол на качеството, чиято точност на измерване пряко влияе върху крайното качество на продукта. Основата, като основен поддържащ компонент на измервателния инструмент, чиито антивибрационни характеристики са ключов фактор, определящ надеждността на резултатите от измерването. През последните години прилагането на гранитни материали в основата на 3D интелигентните измервателни инструменти предизвика индустриална революция. Данните показват, че в сравнение с традиционните чугунени основи, устойчивостта на вибрации на гранитните основи се е увеличила с до 83%, което е съвсем нов технологичен пробив в прецизното измерване.
Влиянието на вибрациите върху 3D интелигентни измервателни уреди
3D интелигентният измервателен инструмент получава триизмерни данни за обекти чрез технологии като лазерно сканиране и оптично изображение. Сензорите и прецизните оптични компоненти вътре в него са изключително чувствителни към вибрации. В индустриална производствена среда вибрациите, генерирани от работата на машинни инструменти, стартирането и спирането на оборудването и дори движението на персонала, могат да попречат на нормалната работа на измервателните инструменти. Дори леки вибрации могат да доведат до изместване на лазерния лъч или трептене на лещата, което води до отклонения в събраните триизмерни данни и причинява грешки в измерването. В индустрии с изключително високи изисквания за точност, като аерокосмическата индустрия и производството на електронни чипове, тези грешки могат да доведат до нестандартни продукти и дори да повлияят на стабилността на целия производствен процес.
Ограниченията на вибрационната устойчивост на чугунените основи
Чугунът винаги е бил често използван материал за основата на традиционните 3D интелигентни измервателни инструменти поради ниската си цена и лесната обработка и формоване. Вътрешната структура на чугуна обаче съдържа множество малки пори, а кристалната подредба е сравнително рехава, което затруднява ефективното му намаляване на енергията по време на процеса на предаване на вибрациите. Когато външни вибрации се предават към чугунената основа, вибрационните вълни многократно се отразяват и разпространяват вътре в основата, образувайки феномен на непрекъснат резонанс. Според данните от тестовете, на чугунената основа са необходими средно около 600 милисекунди, за да намали напълно вибрациите и да се върне в стабилно състояние, след като е била смутена от тях. По време на този процес точността на измерване на измервателния инструмент е силно засегната и грешката в измерването може да достигне ±5μm.
Антивибрационното предимство на гранитните основи
Гранитът е естествен камък, образуван чрез геоложки процеси в продължение на стотици милиони години. Вътрешните му минерални кристали са компактни, структурата е плътна и равномерна и има отлична устойчивост на вибрации. Когато външни вибрации се предават на гранитната основа, вътрешната му микроструктура може бързо да преобразува вибрационната енергия в топлинна енергия, постигайки ефективно затихване. Експерименталните данни показват, че след като е подложена на същото вибрационно въздействие, гранитната основа може да възвърне стабилността си за около 100 милисекунди, а антивибрационната му ефективност е значително по-добра от тази на чугунената основа, с 83% подобрение в антивибрационните характеристики в сравнение с чугуна.
Освен това, високото демпфиращо свойство на гранита му позволява ефективно да абсорбира вибрации с различни честоти. Независимо дали става въпрос за високочестотни вибрации на машинни инструменти или нискочестотни вибрации на земята, гранитната основа може да минимизира тяхното въздействие върху измервателния инструмент. В практически приложения, 3D интелигентният измервателен инструмент с гранитна основа може да контролира грешката на измерване в рамките на ±0,8 μm, което значително подобрява точността и надеждността на данните от измерването.
Приложения в индустрията и бъдещи перспективи
Приложението на гранитни основи в 3D интелигентни измервателни инструменти демонстрира значителни предимства в множество области на висококачественото производство. При производството на полупроводникови чипове, гранитната основа помага на инструмента за измерване на сила да постигне високопрецизно откриване на размера и формата на чиповете, осигурявайки процент на добив при производството на чипове. При инспекцията на аерокосмически компоненти, стабилната му антивибрационна производителност осигурява прецизно измерване на сложни извити повърхностни компоненти, осигурявайки гаранция за безопасната експлоатация на самолети.
С непрекъснатото подобряване на изискванията за прецизност в производствената индустрия, перспективите за приложение на гранитните основи в областта на 3D интелигентните измервателни инструменти са широки. В бъдеще, с непрекъснатото развитие на материалознанието и технологиите за обработка, гранитните основи ще бъдат допълнително оптимизирани по отношение на дизайна, осигурявайки по-силна подкрепа за подобряване на точността на 3D интелигентните измервателни инструменти и издигайки интелигентната производствена индустрия на по-високо ниво.
Време на публикуване: 12 май 2025 г.