Izbira osnovnega materiala igra ključno vlogo pri izdelavi ultra preciznih gibalnih modulov. Granitne precizne podlage in podlage iz mineralnih ulitkov, kot dve glavni možnosti, imata vsaka svoje značilnosti, ki se bistveno razlikujejo glede stabilnosti, ohranjanja natančnosti, trajnosti in stroškov.
Stabilnost: Naravno zgoščevanje v primerjavi z umetnimi kompoziti
Po milijonih let geoloških preobrazb granit tvori zelo gosto in enotno strukturo zaradi naravnega povezovanja kremena, glinenca in drugih mineralov. V industrijskih okoljih, kjer velika oprema ustvarja močne vibracije, kompleksna kristalna struktura granita učinkovito zmanjšuje te motnje in zmanjšuje amplitudo vibracij, ki se prenašajo na zračno lebdeče ultra precizne gibljive module, za več kot 80 %. To zagotavlja nemoteno delovanje med visoko precizno obdelavo ali pregledovanjem, kot je natančno oblikovanje elektronskih čipov v fotolitografskih procesih.
Mineralne podlage za ulitke so izdelane iz mineralnih delcev, pomešanih s specializiranimi vezivi, kar ima za posledico enotno notranjo strukturo z dobrimi lastnostmi dušenja vibracij. Čeprav zagotavljajo učinkovito blaženje splošnih vibracij in ustvarjajo stabilno delovno okolje za zračno lebdeče ultra precizne gibljive module, je njihova zmogljivost pri visokointenzivnih, trajnih vibracijah nekoliko slabša od granitnih podlag. Ta omejitev lahko povzroči manjše netočnosti pri visoko preciznih aplikacijah.
Ohranjanje natančnosti: Naravno nizko raztezanje v primerjavi z nadzorovanim krčenjem
Granit je znan po izjemno nizkem koeficientu toplotnega raztezanja (običajno 5–7 × 10⁻⁶/°C). Tudi v okoljih z znatnimi temperaturnimi nihanji kažejo precizne podlage iz granita minimalne dimenzijske spremembe. Na primer, v astronomskih aplikacijah, zračno lebdeči ultra precizni gibalni moduli na osnovi granita zagotavljajo submikronsko natančnost pozicioniranja leč za teleskope, kar astronomom omogoča zajemanje zapletenih podrobnosti oddaljenih nebesnih teles.
Mineralni livarski materiali so lahko oblikovani tako, da optimizirajo in nadzorujejo karakteristike toplotnega raztezanja, pri čemer dosežejo koeficiente, primerljive ali celo nižje od koeficientov granita. Zaradi tega so primerni za temperaturno občutljivo visoko precizno merilno opremo. Vendar pa je dolgoročna stabilnost njihove natančnosti še vedno predmet preverjanja zaradi dejavnikov, kot je staranje veziva, kar lahko privede do zmanjšane učinkovitosti pri daljši uporabi.
Vzdržljivost: Visoka trdota naravnega kamna v primerjavi s kompoziti, odpornimi proti utrujenosti
Visoka trdota granita (Mohsova lestvica: 6–7) zagotavlja odlično odpornost proti obrabi. V laboratorijih za materiale so granitne podlage za pogosto uporabljene zračno lebdeče ultra precizne gibljive module odporne na dolgotrajno trenje drsnikov, kar podaljša vzdrževalne cikle za več kot 50 % v primerjavi s konvencionalnimi podlagami. Kljub tej prednosti granitna krhkost predstavlja tveganje za zlom ob nenamernem udarcu.
Mineralne lite osnove kažejo vrhunske lastnosti proti utrujenosti, saj ohranjajo strukturno celovitost med dolgotrajnimi visokofrekvenčnimi nihajnimi gibi ultra preciznih modulov, ki lebdijo na zraku. Poleg tega so odporne na blago kemično korozijo, kar povečuje vzdržljivost v blago korozivnih okoljih. Vendar pa se lahko v ekstremnih pogojih, kot je visoka vlažnost, vezivo v mineralnih litinskih osnovah razgradi, kar ogrozi njihovo splošno vzdržljivost.
Stroški izdelave in težavnost obdelave**: Izzivi pridobivanja naravnega kamna v primerjavi s postopki umetnega litja
Pridobivanje in prevoz granita zahtevata kompleksno logistiko, njegova obdelava pa zahteva napredno opremo in tehnike. Zaradi visoke trdote in krhkosti granita postopki, kot so rezanje, brušenje in poliranje, pogosto povzročijo visoko stopnjo odpadkov, kar povečuje proizvodne stroške.
V nasprotju s tem pa proizvodnja mineralnih ulitkov zahteva posebne kalupe in postopke. Čeprav začetni razvoj kalupa povzroča znatne stroške, postane nadaljnja množična proizvodnja ekonomsko ugodna, ko je kalup že vzpostavljen.
Čas objave: 8. april 2025