Во-первых, преимущества гранитного основания.
1. Высокая жесткость и устойчивость.
Гранит обладает высокой плотностью (2,6-3,1 г/см³), а модуль Юнга (модуль упругости) может достигать 50-100 ГПа, что значительно выше, чем у обычной стали (около 200 ГПа). Однако благодаря изотропной кристаллической структуре он практически не подвержен пластической деформации при длительной эксплуатации. По сравнению с металлическими материалами, коэффициент теплового расширения гранита очень низок (около 5×10⁻⁶/℃), что позволяет ему сохранять отличную стабильность размеров в условиях колебаний температуры и избегать влияния теплового расширения на точность оборудования.
2. Превосходные показатели снижения вибрации.
Внутренняя кристаллическая структура гранита обладает высоким внутренним демпфированием, что позволяет эффективно поглощать высокочастотные вибрации и уменьшать резонансные явления. По сравнению с металлическим основанием, гранит обладает более высокой способностью к гашению вибраций в диапазоне 20 Гц-1 кГц, обеспечивая более «чистую» начальную среду для активной системы виброизоляции и снижая нагрузку на последующее активное управление.
3. Коррозионная стойкость, немагнитность, широкая область применения.
Гранит обладает химической стабильностью, устойчивостью к кислотной и щелочной коррозии, не ржавеет и не окисляется, подходит для чистых помещений, помещений с высокой влажностью или агрессивными средами. Кроме того, гранит является немагнитным материалом, не создает помех для прецизионных приборов (таких как электронная микроскопия, магнитоизмерительное оборудование и т. д.), что делает его подходящим для применений, чувствительных к электромагнитному излучению.
4. Длительный срок службы, низкие затраты на техническое обслуживание.
Гранит обладает высокой твердостью (твердость по шкале Мооса 6-7), износостойкостью, не подвержен износу и деформации при длительной эксплуатации, срок службы может достигать более 20 лет. По сравнению с металлическими материалами, он не требует регулярной антикоррозионной обработки или смазки, а затраты на техническое обслуживание чрезвычайно низки.
5. Высокая плоскостность и чистота поверхности.
Благодаря прецизионной шлифовке и полировке плоскостность гранитного основания достигает 0,005 мм/м², а шероховатость поверхности Ra≤0,2 мкм, что обеспечивает идеальное сопряжение с прецизионным оборудованием (таким как оптическая платформа, лазерный интерферометр) и снижает количество ошибок при сборке.
Во-вторых, недостатки гранитного основания.
1. Большой вес, сложно переносить и устанавливать.
Гранит обладает высокой плотностью и тяжелее алюминия или стали при одинаковых размерах, поэтому для перемещения и установки больших платформ требуется специализированное оборудование (например, вилочные погрузчики или подъемные инструменты), что увеличивает затраты на развертывание.
2. Высокая хрупкость, низкая ударопрочность.
Несмотря на высокую твердость, гранит — хрупкий материал, который может треснуть или обрушиться при сильном ударе (например, при падении или столкновении). Поэтому при транспортировке и установке следует проявлять особую осторожность, чтобы избежать сильной вибрации или ударов.
3. Процесс обработки сложен, а стоимость индивидуальной настройки высока.
Обработка гранита требует специальных станков (таких как станки с ЧПУ для гравировки по камню) и алмазных инструментов, а скорость обработки низкая, что приводит к высокой стоимости изготовления сложных конструкций на заказ (например, резьбовых отверстий, канавок специальной формы) и длительному сроку поставки.
4. Резкие перепады температуры могут вызвать микротрещины.
Несмотря на хорошую термическую стабильность, при резких перепадах температуры (например, при быстром переходе из низкотемпературной среды в высокотемпературную) внутри гранита могут возникать небольшие трещины, а их длительное накопление может повлиять на прочность конструкции. Поэтому его следует с осторожностью использовать в средах с большими перепадами температур.
5. Без сварки и вторичной обработки.
Металлическое основание можно модифицировать сваркой или механической обработкой, но после того, как гранит сформирован, внесение структурных изменений (таких как сверление, резка) практически невозможно, поэтому этап проектирования должен быть тщательно спланирован, чтобы избежать последующих модификаций.
Дата публикации: 11 апреля 2025 г.