В области сверхточного управления движением производительность сверхточного модуля движения Air Float в значительной степени зависит от характеристик его основания. Гранитное прецизионное основание и керамическое основание как два высокопрофильных выбора, каждое из которых имеет уникальные преимущества, в стабильности, поддержании точности, долговечности и других ключевых измерениях есть очевидные различия.
Стабильность: естественная компактность против искусственной точности
Гранит, образовавшийся в течение длительного геологического времени, имеет плотную и однородную внутреннюю структуру, а такие минералы, как кварц и полевой шпат, тесно переплетены. При возникновении внешних помех, таких как вибрация, вызванная работой крупного оборудования в цехе, гранитное основание может эффективно блокировать и ослаблять их с помощью своей сложной кристаллической структуры, что может снизить амплитуду вибрации сверхточного модуля движения, передаваемую воздушному поплавку, более чем на 80%, обеспечивая стабильную рабочую основу для модуля, чтобы гарантировать его плавное перемещение в процессе высокоточной обработки или обнаружения.
Керамическое основание изготовлено с помощью передового синтетического процесса, и его внутренняя структурная однородность также превосходна. Микроструктура некоторых высокопроизводительных керамических материалов почти идеальна, что может сформировать эффективный эффект демпфирования вибрации. В некотором оптическом инспекционном оборудовании, которое чрезвычайно чувствительно к вибрации, керамическое основание может подавлять помехи вибрации в очень небольшом диапазоне, чтобы обеспечить высокоточное движение сверхточного модуля движения воздушного поплавка, но в ответ на крупномасштабную и высокоинтенсивную вибрацию его общая устойчивость немного уступает устойчивости гранитного основания.
Сохранение точности: естественное преимущество низкого расширения и искусственное чудо высокой температурной стабильности
Гранит известен своим очень низким коэффициентом теплового расширения, обычно 5-7 ×10⁻⁶/℃. В условиях температурных колебаний размер гранитного прецизионного основания меняется очень мало. Например, в области астрономии сверхточный модуль движения для точной настройки линзы телескопа сопряжен с гранитным основанием, даже в среде, где разница температур между днем и ночью значительна, он может гарантировать, что точность позиционирования линзы поддерживается на субмикронном уровне, помогая астрономам улавливать едва заметные изменения далеких небесных тел.
Керамические материалы также хорошо работают в условиях высокой температурной стабильности и низких характеристик расширения, а коэффициент теплового расширения некоторых специальных видов керамики может быть даже настолько низким, что близок к нулю. В условиях высокой температуры или быстрого изменения температуры керамическое основание может поддерживать стабильный размер, чтобы гарантировать, что точность движения сверхточного модуля движения воздушного поплавка не будет затронута. В процессе литографии при производстве полупроводниковых чипов литографическое оборудование должно продолжать работать в высокоточной среде, а керамическое основание может поддерживать точность позиционирования модуля в высокотемпературной среде, создаваемой оборудованием, отвечая строгим требованиям производства чипов к наномасштабной точности.
Прочность: Высокая твердость природных руд и коррозионно-стойкие синтетические материалы.
Твердость гранита высокая, твердость по шкале Мооса может достигать 6-7, с хорошей износостойкостью. В лаборатории материаловедения часто используется сверхточный модуль движения воздушного поплавка, его гранитное основание может эффективно противостоять долгосрочному трению слайдера воздушного поплавка, по сравнению с обычным материальным основанием, может продлить цикл обслуживания модуля более чем на 50%, значительно снижая затраты на обслуживание оборудования, чтобы обеспечить непрерывность научно-исследовательской работы.
Керамические материалы не только обладают высокой твердостью, но и превосходной коррозионной стойкостью. В некоторых промышленных средах, где существует риск химической коррозии, таких как сверхточный модуль движения воздушного поплавка в оборудовании для испытания химической продукции, керамическая основа может противостоять эрозии едких газов или жидкостей, сохранять целостность поверхности и механические свойства в течение длительного времени, а ее долговечность выше, чем у гранитной основы в определенных суровых условиях.
Стоимость производства и сложность обработки: проблемы добычи и обработки натурального камня и технический порог искусственного синтеза
Процесс добычи и транспортировки гранитного сырья сложен, а обработка требует очень высокого оборудования и технологий. Из-за его высокой твердости и хрупкости легко возникают такие проблемы, как разрушение кромок и трещины при резке, шлифовке, полировке и других процессах, а процент брака относительно высок, что приводит к высоким производственным затратам.
Производство керамических оснований опирается на передовые технологии синтеза и точной обработки, от подготовки сырья, формования до спекания, каждый шаг требует точного контроля. Первоначальные инвестиции в разработку и производство высокопроизводительных керамических оснований огромны, а технический порог высок, но как только оно достигнет крупномасштабного производства, ожидается, что стоимость будет эффективно контролироваться, и оно имеет экономически эффективный потенциал в высокотехнологичных приложениях.
В целом, гранитные прецизионные основания хорошо проявляют себя в общей стабильности и обычной долговечности, в то время как керамические основания обладают уникальными преимуществами в плане адаптивности к экстремальным температурным условиям и коррозионной стойкости. Выбор основания должен основываться на конкретном сценарии применения, условиях окружающей среды и бюджете стоимости сверхточного модуля движения воздушного поплавка.
Время публикации: 08.04.2025