Analisi dei vantaggi e degli svantaggi della piattaforma di movimento con isolamento attivo delle vibrazioni di precisione XYT con base in granito.

In primo luogo, i vantaggi della base in granito
1. Elevata rigidità e stabilità
Il granito ha un'elevata densità (2,6-3,1 g/cm³) e un modulo di Young (modulo elastico) che può raggiungere i 50-100 GPa, molto più elevato rispetto all'acciaio comune (circa 200 GPa). Tuttavia, grazie alla sua struttura cristallina isotropa, non subisce praticamente alcuna deformazione plastica nell'uso a lungo termine. Rispetto ai materiali metallici, il coefficiente di dilatazione termica del granito è molto basso (circa 5×10⁻⁶/℃); in ambienti con fluttuazioni di temperatura, il granito mantiene comunque un'eccellente stabilità dimensionale, evitando che la contrazione a freddo dovuta alla dilatazione termica influisca sulla precisione delle apparecchiature.

2. Eccellenti prestazioni di riduzione delle vibrazioni
La struttura cristallina interna del granito presenta un elevato smorzamento interno, in grado di assorbire efficacemente le vibrazioni ad alta frequenza e ridurre il fenomeno della risonanza. Rispetto alla base metallica, il granito offre una maggiore capacità di attenuazione delle vibrazioni nell'intervallo 20 Hz-1 kHz, fornendo un ambiente iniziale più "pulito" per il sistema di isolamento attivo delle vibrazioni e riducendo il carico del successivo controllo attivo.

3. Resistenza alla corrosione, non magnetico, ampia applicabilità
Il granito è chimicamente stabile, resistente alla corrosione da acidi e alcali, non arrugginisce né si ossida, ed è adatto per camere bianche, ambienti ad alta umidità o corrosivi. Inoltre, il granito è un materiale non magnetico, non interferisce con gli strumenti di precisione (come microscopi elettronici, strumenti di misura magnetici, ecc.), ed è adatto per applicazioni sensibili alle interferenze elettromagnetiche.

4. Lunga durata, bassi costi di manutenzione
L'elevata durezza del granito (durezza Mohs 6-7) lo rende resistente all'usura e all'usura prolungata, con una durata utile che può superare i 20 anni. Rispetto ai materiali metallici, non richiede trattamenti antiruggine o lubrificazione regolari e i costi di manutenzione sono estremamente bassi.

5. Elevata planarità e finitura superficiale
Grazie alla rettifica e lucidatura di precisione, la planarità della base in granito può raggiungere 0,005 mm/m² e la rugosità superficiale Ra≤0,2μm, garantendo la perfetta aderenza alle apparecchiature di precisione (come la piattaforma ottica, l'interferometro laser) e riducendo gli errori di assemblaggio.

Due, le carenze della base in granito
1. Peso elevato, difficile da trasportare e installare
Il granito ha un'elevata densità ed è più pesante dell'alluminio o dell'acciaio a parità di dimensioni, il che rende necessaria la movimentazione e l'installazione di grandi piattaforme con attrezzature specializzate (come carrelli elevatori o attrezzi di sollevamento), con conseguente aumento dei costi di distribuzione.

2. Elevata fragilità, scarsa resistenza agli urti
Sebbene il granito abbia un'elevata durezza, è un materiale fragile e può creparsi o cedere in caso di forti urti (come cadute o collisioni). Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione durante il trasporto e l'installazione per evitare forti vibrazioni o urti.

3. L'elaborazione è difficile e il costo di personalizzazione è elevato
La lavorazione del granito richiede macchine utensili speciali (come macchine CNC per l'incisione della pietra) e utensili diamantati; inoltre, la velocità di lavorazione è lenta, con conseguenti costi elevati di personalizzazione di strutture complesse (come fori filettati, scanalature di forma speciale) e un lungo ciclo di consegna.

4. I bruschi sbalzi di temperatura possono causare microfessure
Sebbene il granito abbia una buona stabilità termica, se sottoposto a sbalzi di temperatura estremi (ad esempio, passando rapidamente da un ambiente a bassa temperatura a uno ad alta temperatura), potrebbero verificarsi piccole crepe da stress al suo interno e l'accumulo a lungo termine potrebbe compromettere la resistenza della struttura. Pertanto, deve essere utilizzato con cautela in ambienti con forti sbalzi di temperatura.

5. Nessuna saldatura o lavorazione secondaria
La base in metallo può essere modificata tramite saldatura o lavorazione meccanica, ma una volta formato il granito è quasi impossibile apportare modifiche strutturali (come foratura o taglio), quindi la fase di progettazione deve essere pianificata con precisione per evitare modifiche successive.