Во-первых, преимущества гранитного основания
1. Высокая жесткость и устойчивость
Гранит имеет высокую плотность (2,6-3,1 г/см³), а модуль Юнга (модуль упругости) может достигать 50-100 ГПа, что намного выше, чем у обычной стали (около 200 ГПа), но из-за своей изотропной кристаллической структуры он почти не имеет пластической деформации при длительном использовании. По сравнению с металлическими материалами коэффициент теплового расширения гранита очень низок (около 5×10⁻⁶/℃), в условиях колебаний температуры он все еще может сохранять отличную размерную стабильность, избегая из-за теплового расширения холодного сжатия, влияющего на точность оборудования.
2. Превосходные показатели снижения вибрации
Внутренняя кристаллическая структура гранита имеет высокое внутреннее демпфирование, что позволяет эффективно поглощать высокочастотную вибрацию и уменьшать явление резонанса. По сравнению с металлической основой гранит обладает более сильной способностью к затуханию вибрации в диапазоне 20 Гц-1 кГц, обеспечивая более «чистую» начальную среду для активной системы виброизоляции и снижая нагрузку последующего активного контроля.
3. Коррозионная стойкость, немагнитность, широкая применимость
Гранит химически стабилен, устойчив к кислотной и щелочной коррозии, не ржавеет и не окисляется, подходит для чистых помещений, высокой влажности или коррозионной среды. Кроме того, гранит является немагнитным материалом, не будет мешать работе точных приборов (таких как электронная микроскопия, магнитное измерительное оборудование и т. д.), подходит для электромагнитно-чувствительных приложений.
4. Длительный срок службы, низкие затраты на обслуживание
Твердость гранита высокая (твердость по Моосу 6-7), износостойкость, длительное использование не подвержено износу или деформации, срок службы может достигать более 20 лет. По сравнению с металлическими материалами, он не требует регулярной антикоррозионной обработки или смазки, а расходы на техническое обслуживание чрезвычайно низкие.
5. Высокая плоскостность и чистота поверхности
Благодаря прецизионной шлифовке и полировке плоскостность гранитного основания может достигать 0,005 мм/м², а шероховатость поверхности Ra≤0,2 мкм, что обеспечивает идеальную совместимость с прецизионным оборудованием (таким как оптическая платформа, лазерный интерферометр) и снижает погрешности сборки.
Во-вторых, недостатки гранитного основания
1. Большой вес, сложность переноски и установки.
Гранит имеет высокую плотность и тяжелее алюминия или стали того же размера, поэтому для перемещения и установки больших платформ требуется специализированное оборудование (такое как вилочные погрузчики или подъемные инструменты), что увеличивает затраты на развертывание.
2. Высокая хрупкость, слабая ударопрочность
Хотя гранит обладает высокой твердостью, он является хрупким материалом и может треснуть или разрушиться при сильном ударе (например, падении или столкновении). Поэтому следует проявлять особую осторожность при транспортировке и установке, чтобы избежать сильной вибрации или удара.
3. Обработка сложна, а стоимость настройки высока.
Обработка гранита требует специальных станков (например, гравировальных станков с ЧПУ по камню) и алмазных инструментов, а скорость обработки низкая, что приводит к высокой стоимости изготовления сложных конструкций (например, резьбовых отверстий, пазов особой формы) и длительному циклу поставки.
4. Резкие перепады температуры могут привести к появлению микротрещин.
Хотя гранит обладает хорошей термостойкостью, если он сталкивается с резкими перепадами температур (например, при быстром перемещении из среды с низкой температурой в среду с высокой температурой), внутри могут возникнуть небольшие трещины напряжения, а долгосрочное накопление может повлиять на прочность конструкции. Поэтому его следует использовать с осторожностью в средах с большими перепадами температур.
5. Никакой сварки и вторичной обработки.
Металлическую основу можно модифицировать с помощью сварки или механической обработки, но после того, как гранит сформирован, вносить структурные изменения (например, сверлить, резать) практически невозможно, поэтому этап проектирования должен быть тщательно спланирован, чтобы избежать последующих изменений.
Время публикации: 11 апреля 2025 г.