Модул за ултрапрецизно движење: Длабинска анализа на прецизна гранитна основа и основа за леење минерали.

Изборот на основен материјал игра клучна улога во конструкцијата на ултрапрецизни модули за движење. Прецизните гранитни бази и базите од леење минерали, како две основни опции, поседуваат различни карактеристики кои значително се разликуваат во однос на стабилноста, задржувањето на точноста, издржливоста и цената.

Стабилност: Природна згуснување наспроти вештачки композити
По милиони години геолошки трансформации, гранитот формира многу густа и униформна структура преку природното врзување на кварц, фелдспат и други минерали. Во индустриски средини каде што големата опрема генерира силни вибрации, сложената кристална структура на гранитот ефикасно ги ублажува овие нарушувања, намалувајќи ја амплитудата на вибрациите што се пренесуваат на модулите за ултрапрецизно движење што лебдат во воздух за над 80%. Ова обезбедува непречено работење за време на задачи за обработка или инспекција со висока прецизност, како што е прецизното обликување на електронски чипови во процесите на фотолитографија.

Минералните леани основи се изработени од минерални честички измешани со специјализирани врзива, што резултира со униформна внатрешна структура со добри својства за амортизација на вибрации. Иако тие обезбедуваат ефикасно амортизирање на општите вибрации и создаваат стабилна работна средина за ултрапрецизни модули за движење што лебдат во воздух, нивните перформанси под висок интензитет, одржливи вибрации се малку инфериорни во однос на оние на гранитните основи. Ова ограничување може да воведе мали неточности во високопрецизните апликации.

Задржување на точноста: Природно ниско ширење наспроти контролирана контракција
Гранитот е познат по својот исклучително низок коефициент на термичка експанзија (обично 5–7 × 10⁻⁶/°C). Дури и во средини со значителни температурни флуктуации, прецизните бази на гранит покажуваат минимални димензионални промени. На пример, во астрономските апликации, ултрапрецизните модули за движење базирани на гранит кои лебдат во воздух обезбедуваат точност на позиционирање на леќите на субмикронско ниво за телескопите, овозможувајќи им на астрономите да снимаат сложени детали на далечни небесни тела.

Минералните материјали за леење можат да се формулираат за да се оптимизираат и контролираат карактеристиките на термичка експанзија, постигнувајќи коефициенти споредливи или дури и пониски од оние на гранитот. Ова ги прави погодни за опрема за мерење со висока прецизност и чувствителност на температура. Сепак, долгорочната стабилност на нивната точност останува предмет на проверка поради фактори како што е стареењето на врзивното средство, што може да доведе до намалени перформанси во текот на подолги периоди на употреба.

Издржливост: Висока тврдост на природен камен во споредба со композити отпорни на замор
Високата тврдост на гранитот (Мосова скала: 6–7) обезбедува одлична отпорност на абење. Во лабораториите за наука за материјали, гранитните бази за често користените модули за ултрапрецизно движење што лебдат во воздух се спротивставуваат на продолженото триење од лизгачите, продолжувајќи ги циклусите на одржување за повеќе од 50% во споредба со конвенционалните бази. И покрај оваа предност, кршливоста на гранитот претставува ризик од фрактура при случаен удар.

Минералните леани основи покажуваат супериорни својства против замор, одржувајќи го структурниот интегритет за време на продолжени високофреквентни повратни движења на ултрапрецизни модули што лебдат на воздух. Дополнително, тие покажуваат отпорност на блага хемиска корозија, зголемувајќи ја издржливоста во благо корозивни средини. Сепак, во екстремни услови како што е висока влажност, врзивното средство во минералните леани основи може да се деградира, со што се загрозува нивната целокупна издржливост.

Трошоци за производство и тешкотии при обработка**: Предизвици при екстракција на природен камен наспроти процесите на вештачко леење
Рударството и транспортот на гранит вклучуваат сложена логистика, додека неговата обработка бара напредна опрема и техники. Поради неговата висока тврдост и кршливост, операциите како што се сечење, мелење и полирање честопати резултираат со високи стапки на отпад, што ги зголемува трошоците за производство.

Спротивно на тоа, производството на минерални бази за леење бара специфични калапи и процеси. Иако почетниот развој на калапот подразбира значителни трошоци, последователното масовно производство станува економски поволно откако ќе се постави калапот.