Merilna tehnologija za granit – natančna do mikrona
Granit izpolnjuje zahteve sodobne merilne tehnologije v strojništvu. Izkušnje pri izdelavi merilnih in preskusnih miz ter koordinatnih merilnih strojev so pokazale, da ima granit izrazite prednosti pred tradicionalnimi materiali. Razlog je naslednji.
Razvoj merilne tehnologije v zadnjih letih in desetletjih je še danes vznemirljiv. Na začetku so bile zadostne preproste merilne metode, kot so merilne plošče, merilne mize, preskusne mize itd., vendar so sčasoma zahteve glede kakovosti izdelkov in zanesljivosti procesa postajale vse višje. Natančnost meritev je določena z osnovno geometrijo uporabljene pločevine in merilno negotovostjo posamezne sonde. Vendar pa merilne naloge postajajo vse bolj kompleksne in dinamične, rezultati pa morajo postati natančnejši. To naznanja začetek prostorske koordinatne metrologije.
Natančnost pomeni zmanjšanje pristranskosti
3D-koordinatni merilni stroj je sestavljen iz sistema za pozicioniranje, merilnega sistema visoke ločljivosti, preklopnih ali merilnih senzorjev, sistema za vrednotenje in programske opreme za merjenje. Za doseganje visoke natančnosti merjenja je treba čim bolj zmanjšati odstopanje merjenja.
Merilna napaka je razlika med vrednostjo, ki jo prikaže merilni instrument, in dejansko referenčno vrednostjo geometrijske veličine (kalibracijski standard). Napaka merjenja dolžine E0 sodobnih koordinatnih merilnih strojev (KMS) je 0,3 + L/1000 µm (L je izmerjena dolžina). Zasnova merilne naprave, sonde, merilne strategije, obdelovanca in uporabnika pomembno vplivajo na odstopanje merjenja dolžine. Mehanska zasnova je najboljši in najbolj trajnosten vplivni dejavnik.
Uporaba granita v metrologiji je eden pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na načrtovanje merilnih strojev. Granit je odličen material za sodobne zahteve, saj izpolnjuje štiri zahteve, zaradi katerih so rezultati natančnejši:
1. Visoka inherentna stabilnost
Granit je vulkanska kamnina, sestavljena iz treh glavnih komponent: kremena, feldspata in sljude, ki nastane s kristalizacijo talin kamnin v skorji.
Po tisočletjih "staranja" ima granit enotno teksturo in brez notranjih napetosti. Impale so na primer stare približno 1,4 milijona let.
Granit ima veliko trdoto: 6 na Mohsovi lestvici in 10 na lestvici trdote.
2. Odpornost na visoke temperature
V primerjavi s kovinskimi materiali ima granit nižji koeficient razteznosti (približno 5 µm/m*K) in nižjo absolutno stopnjo razteznosti (npr. jeklo α = 12 µm/m*K).
Nizka toplotna prevodnost granita (3 W/m*K) zagotavlja počasen odziv na temperaturna nihanja v primerjavi z jeklom (42–50 W/m*K).
3. Zelo dober učinek zmanjševanja vibracij
Zaradi enakomerne strukture granit nima preostalih napetosti. To zmanjšuje vibracije.
4. Trikoordinatna vodilna tirnica z visoko natančnostjo
Granit, izdelan iz naravnega trdega kamna, se uporablja kot merilna plošča in ga je mogoče zelo dobro obdelovati z diamantnimi orodji, kar ima za posledico strojne dele z visoko osnovno natančnostjo.
Z ročnim brušenjem je mogoče natančnost vodilnih tirnic optimizirati do mikronske ravni.
Med brušenjem je mogoče upoštevati deformacije delov, odvisne od obremenitve.
To ima za posledico močno stisnjeno površino, kar omogoča uporabo vodil z zračnim ležajem. Vodila z zračnim ležajem so zaradi visoke kakovosti površine in brezkontaktnega gibanja gredi zelo natančna.
zaključno:
Zaradi štirih glavnih lastnosti, zaradi katerih je granit idealen material za koordinatne merilne stroje (KMS), so značilna stabilnost, temperaturna odpornost, dušenje vibracij in natančnost vodilne tirnice. Granit se vse pogosteje uporablja pri izdelavi merilnih in preskusnih miz ter na KMS za merilne plošče, merilne mize in merilno opremo. Granit se zaradi vse večjih zahtev glede natančnosti strojev in strojnih komponent uporablja tudi v drugih panogah, kot so obdelovalni stroji, laserski stroji in sistemi, mikroobdelovalni stroji, tiskarski stroji, optični stroji, avtomatizacija montaže, obdelava polprevodnikov itd.
Čas objave: 18. januar 2022