Na področju inteligentne proizvodnje, 3D inteligentni merilni instrument kot osrednja oprema za doseganje natančnega pregleda in nadzora kakovosti, njegova natančnost meritev neposredno vpliva na končno kakovost izdelka. Podstavek kot temeljni nosilni element merilnega instrumenta, njegova protivibracijska učinkovitost, je ključni dejavnik, ki določa zanesljivost rezultatov meritev. V zadnjih letih je uporaba granitnih materialov v podstavkih 3D inteligentnih merilnih instrumentov sprožila revolucijo v industriji. Podatki kažejo, da se je v primerjavi s tradicionalnimi podstavki iz litega železa odpornost granitnih podstavkov proti vibracijam povečala za do 83 %, kar je prineslo povsem nov tehnološki preboj na področju natančnih meritev.
Vpliv vibracij na inteligentne 3D merilne instrumente
Inteligentni 3D-merilni instrument pridobiva tridimenzionalne podatke o objektih s tehnologijami, kot sta lasersko skeniranje in optično slikanje. Senzorji in precizne optične komponente v njem so izjemno občutljivi na vibracije. V industrijskem proizvodnem okolju lahko vibracije, ki jih povzroča delovanje obdelovalnih strojev, zagon in zaustavitev opreme ter celo gibanje osebja, motijo normalno delovanje merilnih instrumentov. Že majhne vibracije lahko povzročijo premik laserskega žarka ali tresenje leče, kar povzroči odstopanja v zbranih tridimenzionalnih podatkih in napake pri meritvah. V panogah z izjemno visokimi zahtevami glede natančnosti, kot sta vesoljska in vesoljska industrija ter proizvodnja elektronskih čipov, lahko te napake privedejo do nekakovostnih izdelkov in celo vplivajo na stabilnost celotnega proizvodnega procesa.
Omejitve odpornosti na vibracije pri litoželeznih podstavkih
Lito železo je bilo zaradi nizkih stroškov ter enostavne obdelave in oblikovanja vedno pogosto uporabljen material za podnožje tradicionalnih 3D inteligentnih merilnih instrumentov. Vendar pa notranja struktura litega železa vsebuje številne drobne pore in je kristalna razporeditev relativno ohlapna, zaradi česar je težko učinkovito zmanjšati energijo med prenosom vibracij. Ko se zunanje vibracije prenašajo na litoželezno podnožje, se vibracijski valovi večkrat odbijajo in širijo znotraj podnožja, kar tvori neprekinjen resonančni pojav. Glede na testne podatke traja povprečno približno 600 milisekund, da litoželezno podnožje popolnoma zmanjša vibracije in se po motnjah vrne v stabilno stanje. Med tem postopkom je natančnost merjenja merilnega instrumenta močno prizadeta, napaka merjenja pa lahko doseže tudi ±5 μm.
Prednost granitnih podstavkov proti vibracijam
Granit je naravni kamen, ki je nastal v geoloških procesih skozi stotine milijonov let. Njegovi notranji mineralni kristali so kompaktni, struktura je gosta in enakomerna ter ima odlično odpornost proti vibracijam. Ko se zunanje vibracije prenesejo na granitno podlago, lahko njena notranja mikrostruktura hitro pretvori energijo vibracij v toplotno energijo, s čimer doseže učinkovito dušenje. Eksperimentalni podatki kažejo, da lahko granitna podlaga po izpostavitvi enakim vibracijam ponovno vzpostavi stabilnost v približno 100 milisekundah, njena učinkovitost blaženja vibracij pa je bistveno boljša kot pri litoželezni podlogi, z 83-odstotnim izboljšanjem učinkovitosti blaženja vibracij v primerjavi z litoželezno.
Poleg tega visoka lastnost dušenja granita omogoča učinkovito absorbiranje vibracij različnih frekvenc. Ne glede na to, ali gre za visokofrekvenčne vibracije obdelovalnih strojev ali nizkofrekvenčne vibracije tal, lahko granitna podlaga zmanjša njihov vpliv na merilni instrument. V praktični uporabi lahko 3D inteligentni merilni instrument z granitno podlago nadzoruje merilno napako v območju ±0,8 μm, kar močno izboljša natančnost in zanesljivost merilnih podatkov.
Industrijske aplikacije in prihodnje možnosti
Uporaba granitnih podstavkov v 3D inteligentnih merilnih instrumentih je pokazala znatne prednosti na več področjih vrhunske proizvodnje. Pri izdelavi polprevodniških čipov granitni podstavek pomaga instrumentu za merjenje sile doseči visoko natančno zaznavanje velikosti in oblike čipov, kar zagotavlja stopnjo izkoristka pri izdelavi čipov. Pri pregledu letalskih komponent njegova stabilna protivibracijska zmogljivost zagotavlja natančno merjenje kompleksnih ukrivljenih površinskih komponent in zagotavlja varno delovanje letal.
Z nenehnim izboljševanjem zahtev glede natančnosti v predelovalni industriji so možnosti uporabe granitnih podstavkov na področju 3D inteligentnih merilnih instrumentov široke. V prihodnosti bo z nenehnim napredkom znanosti o materialih in tehnologije obdelave granitna podlaga še bolj optimizirana v zasnovi, kar bo zagotovilo močnejšo podporo za izboljšanje natančnosti 3D inteligentnih merilnih instrumentov in dvignilo inteligentno predelovalno industrijo na višjo raven.
Čas objave: 12. maj 2025