Nell'applicazione di un modulo di movimento ad altissima precisione, la base, in quanto componente di supporto chiave, gioca un ruolo decisivo per le prestazioni del modulo. La base di precisione in granito e quella in fusione hanno caratteristiche proprie, e il contrasto tra loro è evidente.
I. Stabilità
Dopo milioni di anni di cambiamenti geologici, il granito presenta una struttura interna densa e uniforme, principalmente grazie alla combinazione di quarzo, feldspato e altri minerali. Questa struttura unica gli conferisce un'eccellente stabilità e può resistere efficacemente alle interferenze esterne. Nell'officina di produzione di chip elettronici, le apparecchiature periferiche sono in funzione frequentemente e la base in granito può ridurre di oltre l'80% l'ampiezza delle vibrazioni del modulo di movimento ad alta precisione trasmesso al galleggiante, garantendo il movimento fluido del modulo e fornendo una solida garanzia per processi di alta precisione come la litografia e l'incisione nella produzione di chip.
Sebbene la base di fusione possa attenuare le vibrazioni in una certa misura, potrebbero verificarsi difetti come fori e pori durante il processo di fusione, che ne ridurranno l'uniformità e la stabilità della struttura. A fronte di vibrazioni ad alta frequenza e alta intensità, la capacità di attenuazione delle vibrazioni non è buona quanto quella di una base in granito, con conseguente scarsa stabilità del modulo di movimento ad alta precisione del galleggiante ad aria, che compromette la precisione di elaborazione e rilevamento dell'apparecchiatura.
In secondo luogo, il mantenimento della precisione
Il coefficiente di dilatazione termica del granito è molto basso, generalmente pari a 5-7 × 10⁻⁶/℃; in ambienti con fluttuazioni di temperatura, la variazione dimensionale è minima. In astronomia, il modulo di movimento ad alta precisione per la regolazione fine dell'obiettivo del telescopio è abbinato alla base in granito; anche in caso di notevoli differenze di temperatura tra il giorno e la notte, garantisce il mantenimento di una precisione di posizionamento dell'obiettivo inferiore al micron, aiutando gli astronomi a osservare chiaramente i corpi celesti distanti.
I materiali metallici comunemente utilizzati per la fusione di base, come la ghisa, presentano un coefficiente di dilatazione termica relativamente elevato, pari a circa 10-20 × 10⁻⁶/℃. Al variare della temperatura, le dimensioni variano notevolmente, con conseguente facile deformazione termica del modulo di movimento ad alta precisione del galleggiante, con conseguente riduzione della precisione di movimento. Nel processo di rettifica delle lenti ottiche termosensibili, la deformazione della base fusa sotto l'influenza della temperatura può causare una deviazione della precisione di rettifica della lente oltre l'intervallo consentito, compromettendone la qualità.
Terzo, resistenza all'usura
L'elevata durezza del granito, con una durezza Mohs di 6-7, garantisce un'elevata resistenza all'usura. Nel laboratorio di scienza dei materiali, il modulo di movimento ad alta precisione con galleggiante ad aria, frequentemente utilizzato, con base in granito, può resistere efficacemente all'attrito del cursore del galleggiante ad aria, rispetto alla normale base fusa, prolungando il ciclo di manutenzione del modulo di oltre il 50%, riducendo i costi di manutenzione delle apparecchiature e garantendo la continuità della ricerca scientifica.
Se la base di fusione è realizzata con materiali metallici ordinari, la durezza è relativamente bassa e la superficie si usura facilmente a causa dell'attrito alternato a lungo termine del cursore del galleggiante ad aria, il che influisce sulla precisione del movimento e sulla scorrevolezza del modulo di movimento ad alta precisione del galleggiante ad aria, richiedendo manutenzione e sostituzione più frequenti, aumentando i costi di utilizzo e i tempi di fermo.
Quarto, costi di produzione e difficoltà di lavorazione
Il costo di acquisizione delle materie prime di granito è elevato, l'estrazione, il trasporto e la lavorazione richiedono attrezzature e tecnologie professionali, come taglio ad alta precisione, molatura, lucidatura, ecc., con conseguenti costi di produzione elevati. Inoltre, a causa della sua elevata durezza, fragilità, difficoltà di lavorazione, facilità di cedimento dei bordi, crepe e altri difetti, il tasso di scarto è elevato.
Le materie prime per la base di fusione sono ampiamente reperite, il costo è relativamente basso, il processo di fusione è maturo, la difficoltà di lavorazione è minima e la produzione in serie può essere effettuata tramite stampo, con elevata efficienza produttiva e costi controllabili. Tuttavia, per ottenere la stessa elevata precisione e stabilità della base in granito, il processo di fusione e i requisiti di post-lavorazione sono estremamente rigorosi, con conseguente aumento significativo dei costi.
In sintesi, la base di precisione in granito offre un vantaggio significativo negli scenari applicativi dei moduli di movimento ad altissima precisione, con elevata accuratezza, stabilità e resistenza all'usura. La base di fusione offre alcuni vantaggi in termini di costi e facilità di lavorazione, ed è adatta a situazioni in cui i requisiti di precisione sono relativamente bassi e si punta all'economicità.
Data di pubblicazione: 08-04-2025