При прилагането на ултрапрецизен модул за движение, основата, като ключов поддържащ компонент, играе решаваща роля в производителността на модула. Прецизната гранитна основа и лятата основа имат свои собствени характеристики и контрастът между тях е очевиден.
I. Стабилност
След милиони години геоложки промени, вътрешната структура на гранита е плътна и равномерна, главно от кварц, фелдшпат и други минерали, тясно свързани. Тази уникална структура му осигурява отлична стабилност и може ефективно да устои на външни смущения. В цеха за производство на електронни чипове периферното оборудване работи често, а гранитната основа може да намали амплитудата на вибрациите на ултрапрецизния модул за движение, предаван на въздушния поплавък, с повече от 80%, осигурявайки плавно движение на модула и предоставяйки солидна гаранция за високопрецизни процеси като литография и ецване при производството на чипове.
Въпреки че основата за отливане може да буферира вибрациите до известна степен, в процеса на отливане може да има някои дефекти, като например дупки в пясъка и пори, които ще намалят равномерността и стабилността на конструкцията. При високочестотни и силно натоварени вибрации, способността за затихване на вибрациите не е толкова добра, колкото при гранитната основа, което води до лоша стабилност на движението на ултрапрецизния модул за движение на въздушния поплавък, което влияе върху точността на обработка и откриване на оборудването.
Второ, запазване на точността
Коефициентът на термично разширение на гранита е много нисък, обикновено 5-7 × 10⁻⁶/℃, а в среда с температурни колебания промяната в размера е минимална. В областта на астрономията, ултрапрецизният модул за движение за фина настройка на лещата на телескопа е свързан с гранитната основа, като дори при голяма температурна разлика между деня и нощта, той може да гарантира, че точността на позициониране на лещата се поддържа на субмикронно ниво, помагайки на астрономите да наблюдават ясно далечни небесни тела.
Основата за отливки често се използва от метални материали, като например чугун, с относително висок коефициент на термично разширение, около 10-20 × 10⁻⁶/℃. Когато температурата се промени, размерът се променя очевидно, което лесно може да причини термична деформация на ултрапрецизния модул за движение на въздушния поплавък, което води до намаляване на точността на движение. При температурно-чувствителния процес на шлифоване на оптични лещи, деформацията на основата за отливки под влияние на температурата може да доведе до отклонение на точността на шлифоване на лещата извън допустимия диапазон и да повлияе на качеството на лещата.
Трето, устойчивост на износване
Твърдостта на гранита е висока, като твърдостта по Моос може да достигне 6-7, което го прави изключително устойчив на износване. В лабораторията по материалознание, често използваният ултрапрецизен модул за движение с въздушен поплавък, чиято гранитна основа може ефективно да устои на триенето на плъзгача на въздушния поплавък, в сравнение с обикновената лята основа, може да удължи цикъла на поддръжка на модула с повече от 50%, да намали разходите за поддръжка на оборудването и да осигури непрекъснатост на научноизследователската работа.
Ако основата за отливане е изработена от обикновени метални материали, твърдостта е сравнително ниска и повърхността лесно се износва при дългосрочно възвратно-постъпателно триене на плъзгача на въздушния поплавък, което влияе върху точността на движение и плавността на ултрапрецизния модул за движение на въздушния поплавък, изисквайки по-честа поддръжка и подмяна, увеличавайки разходите за употреба и времето на престой.
Четвърто, производствени разходи и трудности при обработката
Цената на придобиване на гранитната суровина е висока, добивът и транспортът са сложни, а обработката изисква професионално оборудване и технологии, като например високопрецизно рязане, шлайфане, полиране и др., което води до високи производствени разходи. Поради високата си твърдост, крехкост, трудност при обработка, лесна поява на срутване на ръбовете, пукнатини и други дефекти, процентът на брак е висок.
Суровините за леярската основа са широко разпространени, цената е сравнително ниска, процесът на леене е зрял, трудността при обработката е малка и масовото производство може да се осъществи чрез матрица, с висока производствена ефективност и контролируеми разходи. Въпреки това, за да се постигне същата висока прецизност и стабилност като гранитната основа, изискванията за процес на леене и последваща обработка са изключително строги, а цената също ще се увеличи значително.
В обобщение, прецизната гранитна основа има значително предимство в сценариите на приложение на ултрапрецизни модули за движение с висока точност, стабилност и износоустойчивост. Леената основа има определени предимства по отношение на цената и удобството при обработка и е подходяща за случаи, когато изискванията за точност са сравнително ниски и се преследва рентабилност.
Време на публикуване: 08 април 2025 г.