В области точного производства и передовых научных исследований выбор основания для прецизионной статической воздушной плавающей платформы является ключевым фактором для определения ее производительности. Гранитное прецизионное основание и керамическое основание имеют свои собственные характеристики, демонстрируя различные преимущества и характеристики в стабильности, поддержании точности, долговечности и т. д.
Стабильность: натуральная структура против синтетической
После длительного геологического перехода гранит тесно переплетается с кварцем, полевым шпатом и другими минералами, образуя плотную и однородную структуру. В условиях внешних вибрационных помех, таких как сильная вибрация, создаваемая работой крупногабаритного оборудования в заводском цехе, гранитное основание может эффективно блокировать и ослаблять, что может снизить амплитуду вибрации прецизионной статической платформы воздушного давления более чем на 80%, обеспечивая стабильную рабочую основу для платформы, чтобы гарантировать плавное движение при высокоточной обработке или обнаружении. Например, в процессе литографии при производстве полупроводниковых чипов стабильное гранитное основание может обеспечить точную работу оборудования для литографии чипов и достичь высокоточной характеристики шаблонов чипов.
Керамическое основание изготовлено путем искусственного синтеза и передовой технологии, а его внутренняя структура также однородна и имеет хорошие характеристики гашения вибрации. При работе с общей вибрацией оно может создать стабильную рабочую среду для прецизионной статической платформы воздушного плавания. Однако, в условиях высокой прочности и устойчивой вибрации, его способность гашения вибрации немного уступает гранитному основанию, и трудно снизить помехи вибрации до того же низкого уровня, что может оказать определенное влияние на сверхточное движение платформы.
Сохранение точности: низкое расширение естественных преимуществ и искусственный контроль точности
Гранит известен своим очень низким коэффициентом теплового расширения, обычно 5-7 ×10⁻⁶/℃. В условиях температурных колебаний размер гранитного прецизионного основания меняется очень мало. В области астрономии прецизионная статическая платформа воздушного поплавка для точной настройки объектива телескопа сопряжена с гранитным основанием, даже если разница температур между днем и ночью значительна, она может гарантировать, что точность позиционирования объектива поддерживается на субмикронном уровне, помогая астрономам улавливать тонкую динамику далеких небесных тел.
Керамические материалы превосходны с точки зрения термической стабильности, а коэффициент термического расширения некоторых высокопроизводительных керамических материалов может быть низким, почти нулевым, и его можно точно регулировать с помощью рецептуры и процесса. В некотором чувствительном к температуре высокоточном измерительном оборудовании керамическое основание может сохранять стабильный размер при изменении температуры, обеспечивая точность перемещения прецизионной статической воздушной плавающей платформы. Однако его долгосрочная стабильность точности в практических приложениях зависит от таких факторов, как старение материала, и требует дальнейшей проверки.
Прочность: Высокотвердый натуральный камень и устойчивые к коррозии синтетические материалы.
Твердость гранита высокая, твердость по шкале Мооса может достигать 6-7, хорошая износостойкость. В лаборатории материаловедения часто используется прецизионная статическая платформа воздушного поплавка, ее гранитное основание может эффективно противостоять долгосрочным потерям на трение, по сравнению с обычным основанием, может продлить цикл обслуживания платформы более чем на 50%, снизить затраты на обслуживание оборудования и обеспечить непрерывность научно-исследовательских работ. Однако гранитный материал относительно хрупкий, существует риск разрыва при случайном ударе.
Керамическое основание не только твердое, но и обладает превосходной коррозионной стойкостью. В промышленных условиях, где существует риск химической коррозии, таких как прецизионные гидростатические воздушные флотационные платформы в оборудовании для проверки химической продукции, керамические основания устойчивы к едким газам или жидкостям, сохраняя целостность поверхности и механические свойства в течение длительного времени. В экстремальных условиях, таких как высокая влажность, стабильность характеристик керамического основания лучше, чем у гранитного основания.
Стоимость производства и сложность обработки: проблема добычи природного камня и технический порог искусственного синтеза
Добыча и транспортировка гранитного сырья сложны, а обработка требует очень высокого оборудования и технологий. Из-за его высокой твердости, хрупкости резка, шлифовка, полировка и другие процессы подвержены разрушению, трещинам, высокому проценту брака, что приводит к высоким производственным затратам.
Производство керамической основы опирается на передовой синтез и технологию точной обработки, от подготовки сырья, формовки до спекания, каждый шаг должен точно контролироваться. Ранние инвестиции в исследования и разработки и оборудование огромны, высокий технический порог. Однако с расширением масштабов производства ожидается снижение стоимости, и это 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 экстремальной температурной адаптивности и коррозионной стойкости. Выбор основания должен основываться на конкретном сценарии применения, условиях окружающей среды и бюджете стоимости прецизионной статической напорной воздушной плавающей платформы.
Время публикации: 10 апреля 2025 г.