Прво, предностите на гранитната основа
Висока цврстина и ниска термичка деформација
Густината на гранитот е висока (околу 2,6-2,8 g/cm³), а Јанговиот модул може да достигне 50-100 GPa, далеку над онаа на обичните метални материјали. Оваа висока цврстина може ефикасно да ги инхибира надворешните вибрации и деформацијата од оптоварување и да обезбеди рамност на водилката за воздух. Во исто време, коефициентот на линеарна експанзија на гранитот е многу низок (околу 5×10⁻⁶/℃), само 1/3 од легура на алуминиум, речиси и да нема термичка деформација во средина со флуктуација на температурата, особено погоден за лаборатории со константна температура или индустриски сцени со голема температурна разлика помеѓу денот и ноќта.
Одлични перформанси на амортизација
Поликристалната структура на гранитот му овозможува природни карактеристики на амортизација, а времето на намалување на вибрациите е 3-5 пати побрзо од она на челикот. Во процесот на прецизна обработка, може ефикасно да апсорбира високофреквентни вибрации како што се стартување и запирање на моторот, сечење со алатки и да го избегне влијанието на резонанцата врз точноста на позиционирањето на подвижната платформа (типична вредност до ±0,1μm).
Долгорочна димензионална стабилност
Откако стотици милиони години геолошки процеси го формирале гранит, неговиот внатрешен стрес е целосно ослободен, за разлика од металните материјали поради преостанатиот стрес предизвикан од бавната деформација. Експерименталните податоци покажуваат дека промената на големината на гранитната основа е помала од 1μm/m во текот на 10-годишниот период, што е значително подобро од онаа на конструкциите од леано железо или заварени челични конструкции.
Отпорен на корозија и не бара одржување
Гранитот има силна толеранција на киселини и алкалии, масло, влага и други фактори на животната средина, нема потреба од толку редовно премачкување на слојот против 'рѓа како металната основа. По мелењето и полирањето, грубоста на површината може да достигне Ra 0,2μm или помалку, што може директно да се користи како носечка површина на водилката на воздушниот пловак за да се намалат грешките во склопувањето.
Второ, ограничувањата на гранитната основа
Тешкотија во обработката и проблем со трошоците
Гранитот има Мосова тврдост од 6-7, што бара употреба на дијамантски алатки за прецизно брусење, ефикасноста на обработката е само 1/5 од металните материјали. Комплексната структура на жлебот во облик на лавра, навојните дупки и другите карактеристики на трошоците за обработка се високи, а циклусот на обработка е долг (на пример, обработката на платформа од 2m×1m трае повеќе од 200 часа), што резултира со вкупна цена од 30%-50% повисока од платформата од алуминиумска легура.
Ризик од кршливи фрактури
Иако цврстината на притисок може да достигне 200-300MPa, цврстината на истегнување на гранитот е само 1/10 од неа. Кршливо кршење лесно се јавува под екстремно оптоварување од удар, а штетата е тешко да се поправи. Потребно е да се избегне концентрација на стрес преку структурен дизајн, како што е користење на заоблени агли, зголемување на бројот на точки за потпора итн.
Тежината носи системски ограничувања
Густината на гранитот е 2,5 пати поголема од онаа на алуминиумската легура, што резултира со значително зголемување на вкупната тежина на платформата. Ова поставува поголем услов за носивоста на потпорната конструкција, а динамичките перформанси може да бидат засегнати од проблеми со инерцијата во сценарија што бараат движење со голема брзина (како што е литографската плочка).
Материјална анизотропија
Распределбата на минералните честички на природниот гранит е насочена, а тврдоста и коефициентот на термичка експанзија на различните позиции се малку различни (околу ±5%). Ова може да воведе незанемарливи грешки за ултрапрецизни платформи (како што е позиционирање на наноскала), кои треба да се подобрат со строг избор на материјал и третман на хомогенизација (како што е калцинација на висока температура).
Како основна компонента на високопрецизна индустриска опрема, прецизната статична воздушна лебдечка платформа е широко користена во производството на полупроводници, оптичката обработка, прецизното мерење и други области. Изборот на основниот материјал директно влијае на стабилноста, точноста и работниот век на платформата. Гранитот (природен гранит), со своите уникатни физички својства, стана популарен материјал за вакви бази на платформи во последниве години.
Време на објавување: 09 април 2025 година