При изготовлении миниатюрных деталей, таких как выводы полупроводниковых чипов и тонкие катетеры малоинвазивных хирургических инструментов, требования к точности часто достигают микрометрического уровня, что эквивалентно одному проценту от диаметра человеческого волоса. В этом случае, казалось бы, обычный гранитный блок V-образной формы может стать ключом к точной обработке. Сегодня давайте узнаем, как этот «каменный инструмент» позволяет обрабатывать мелкие детали с поразительной точностью.
Почему для V-образных блоков выбирают гранит?
V-образный блок — это инструмент для фиксации цилиндрических деталей, имеющий форму заглавной буквы «V». Примечательность гранитных V-образных блоков заключается в следующем:
Структура, стабильная, как гора Тай: гранит имеет чрезвычайно высокую плотность (черный гранит ZHHIMG® достигает 3100 кг/м³), а внутренние минеральные кристаллы тесно сцеплены между собой, как V-образная форма, отлитая из железобетона, и не деформируются даже под большим давлением.
Не боится температурных колебаний: обычные металлы расширяются при нагревании, но коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок. Даже при повышении температуры на 10°C во время обработки деформация настолько мала, что её можно проигнорировать, и она не приведёт к «отклонению» детали.
Чем дольше он используется, тем более износостойким он становится: твёрдость гранита достигает 6-7 по шкале Мооса, что даже твёрже стали. После длительного использования поверхность остаётся гладкой и ровной, не образуя погрешностей из-за износа, как у металлических V-образных брусков.
Волшебные шаги по обработке мелких деталей с помощью гранитных V-образных блоков
Найдите «устойчивое место» для детали
Сначала тщательно очистите V-образный блок: используйте безводный этанол, чтобы удалить с поверхности пыль и масляные пятна. Эти микронные частицы (в 20 раз тоньше человеческого волоса) могут привести к перекосу деталей.
Закрепите V-образный блок на гранитной платформе: подобно тому, как вы закрепляете стул на ровном полу, чтобы он не шатался во время обработки. Гранитная платформа ZHHIMG® отличается исключительной ровностью. На расстоянии одного метра перепад высот не превышает одной тысячной толщины половины человеческого волоса.
2. Заставьте детали «сидеть вертикально».
Поместите небольшие детали в V-образные канавки. Например, при обработке металлического вала диаметром 3 мм аккуратно поместите его в V-образную канавку под углом 90°.
Калибровка с помощью циферблатного индикатора: это точный инструмент, способный измерять с погрешностью 0,001 мм. Это похоже на «измерение высоты» детали, чтобы убедиться в её абсолютной ровности. Если деталь имеет особую форму, для её поднятия можно использовать гранитные параллельные бруски (с погрешностью толщины не более 1 мкм), что позволит поддерживать обработанную поверхность ровной.
3. Держите его осторожно и не «защемляйте» деталь.
Закрепите детали с помощью приспособления с резиновой головкой: усилие должно быть контролируемым и составлять 2–3 килограмма, как будто вы аккуратно держите яйцо в руке. Оно не соскользнет и не разобьётся. Бесшумное приспособление ZHHIMG® также снижает вибрацию во время обработки, обеспечивая устойчивость и надёжность деталей.
4. Начните обработку: как будто делаете «стрижку» части тела.
Возьмём в качестве примера обработку полупроводниковых выводов: фемтосекундным лазером вырезаем вывод из медного сплава толщиной 0,1 мм. Гранитные V-образные блоки способны поглощать более 90% вибрации, благодаря чему погрешность лазерной резки по вертикали составляет менее 5 мкм, что эквивалентно наклону не более одной десятой длины человеческого волоса на высоте 1 миллиметра.
Контроль после обработки: V-образный блок ZHHIMG®, измеренный с помощью высокоточного циферблатного индикатора, позиционируется для обработки вала диаметром 5 мм с погрешностью толщины, контролируемой в пределах 2 мкм, что в 30 раз тоньше человеческого волоса!
«Микроточные» приложения в повседневной жизни
Секрет чипов 5G: выводная рамка, используемая для корпуса чипа, вырезается сложной формы на медном листе толщиной 0,1 мм. Гранитные V-образные блоки позволяют сделать рез аккуратным, как лезвие, обеспечивая стабильную передачу сигнала чипа.
«Глаза» малоинвазивной хирургии: при обработке катетера из нержавеющей стали диаметром 0,5 мм гранитный V-образный блок может предотвратить соскальзывание детали, делая внутреннюю стенку катетера гладкой, как зеркало, что позволяет врачам проводить операции более точно.
IV. Как обслуживать этого «точного помощника»
Регулярная мойка: для каждых 50 обработанных деталей используйте ультразвуковые волны для «омывания» V-образного блока, смывая металлические частицы и смазочно-охлаждающую жидкость из щелей.
Ежегодный медицинский осмотр: измерение размера V-образных блоков лазерными приборами. Изменение точности V-образных блоков гранита ZHHIMG® после года использования составляет менее 1 мкм, что даже медленнее скорости роста человеческих волос!
В следующий раз, когда вы увидите небольшую и точную деталь, не забывайте, что за ней может скрываться гранитный V-образный блок, молчаливо «оказывающий силу» — его твердая текстура, формировавшаяся на протяжении сотен миллионов лет, поддерживает микроскопический мир современных технологий.
Время публикации: 18 июня 2025 г.