Ved konstruksjon av presisjons statisk trykkluft flytende plattform spiller valg av base en avgjørende rolle i plattformens generelle ytelse. Presisjonsbase av granitt og støpejernsbase har sine egne egenskaper, og det er åpenbare forskjeller i viktige dimensjoner som stabilitet, nøyaktighetsvedlikehold, holdbarhet og kostnad.
Først, stabilitet: naturlig tett og metallisk struktur
Etter millioner av år med geologiske endringer er granitt tett kombinert med kvarts, feltspat og andre mineraler for å danne en svært tett og ensartet struktur. I møte med ytre forstyrrelser, som for eksempel den sterke vibrasjonen som genereres av driften av stort utstyr i fabrikkverkstedet, kan granittbasen effektivt blokkere og dempe ved å stole på sin komplekse krystallstruktur, noe som kan redusere vibrasjonsamplituden til den presisjons statiske trykkluftflytende plattformen med mer enn 80 %, noe som gir en stabil driftshjørnestein for plattformen for å sikre jevn bevegelse under høypresisjonsbehandling eller deteksjon. For eksempel, i fotolitografiprosessen for produksjon av elektroniske chip, er den presise karakteriseringen av chipmønstre garantert.
Støpejernsbasen er støpt av en jern-karbonlegering, og den indre grafitten er fordelt i plater eller kuler. Selv om den har en viss vibrasjonsdempende evne, er dens strukturelle ensartethet ikke god sammenlignet med granitt. Når det håndteres høy intensitet og kontinuerlig vibrasjon, er det vanskelig for støpejernsbasen å redusere vibrasjonsforstyrrelsen til samme lave nivå som granittbasen, noe som kan føre til små avvik i bevegelsen til den presisjons statiske trykkluftflytende plattformen, noe som påvirker plattformens presisjonsytelse i ultrapresisjonsoperasjoner.
For det andre, nøyaktighetsbevaring: de naturlige fordelene med lav ekspansjon og utfordringen med termisk endring i metallet
Granitt er kjent for sin svært lave termiske utvidelseskoeffisient, vanligvis på 5–7 × 10⁻⁶/℃. I temperaturvariasjoner endres størrelsen på granittens presisjonsbase svært lite. Innen astronomi er den presisjonshydrostatiske luftflyteplattformen for finjustering av teleskoplinsen paret med granittbasen. Selv om temperaturforskjellen mellom dag og natt er betydelig, kan den sikre at linsens posisjoneringsnøyaktighet opprettholdes på submikronnivå, noe som hjelper astronomer med å fange den subtile dynamikken til fjerne himmellegemer.
Termisk utvidelseskoeffisient for støpejern er relativt høy, vanligvis 10–20 × 10⁻⁶/℃. Når temperaturen endres, endres størrelsen på støpejernsbasen tydelig, noe som lett kan forårsake termisk deformasjon av den presisjons statiske trykkluftflytende plattformen, noe som resulterer i redusert bevegelsesnøyaktighet for plattformen. I slipeprosessen av temperaturfølsomme optiske linser kan deformasjon av støpejernsbasen under påvirkning av temperatur føre til at slipepresisjonen til linsen avviker utover det tillatte området og påvirker linsens kvalitet.
For det tredje, holdbarhet: høy hardhet av naturstein og metallutmatting
Granittens hardhet er høy, Mohs-hardheten kan nå 6-7, og har god slitestyrke. I materialvitenskapslaboratoriet brukes ofte presisjons statisk trykkluftflyteplattformer. Granittbasen kan effektivt motstå langvarig friksjonstap. Sammenlignet med vanlig base kan plattformens vedlikeholdssyklus forlenges med mer enn 50 %, utstyrets vedlikeholdskostnader reduseres og det vitenskapelige forskningsarbeidet sikres kontinuitet. Granittmaterialet er imidlertid relativt sprøtt, og det er risiko for brudd ved et uhell.
Støpejernsbasen har en viss seighet og er ikke lett å brekke når den utsettes for en viss støtkraft. Imidlertid er støpejern utsatt for utmattingsskader under høyfrekvent frem- og tilbakegående bevegelse av presisjonsflytende plattformer med statisk trykk over lengre tid, noe som resulterer i endringer i den indre strukturen og påvirker plattformens bevegelsesnøyaktighet og stabilitet. Samtidig er støpejern utsatt for rust og korrosjon i fuktige miljøer, noe som reduserer holdbarheten, mens granittbaser derimot har bedre korrosjonsbestandighet.
For det fjerde, produksjonskostnader og prosesseringsvansker: utfordringer med utvinning og prosessering av naturstein og terskelverdier for metallstøping
Gruvedrift og transport av granittråvarer er komplekst, og prosesseringen krever svært avansert utstyr og teknologi. På grunn av høy hardhet og sprøhet er kutting, sliping, polering og andre prosesser utsatt for kollaps, sprekker og høy skraprate, noe som resulterer i høye produksjonskostnader.
Støpejernsbasen er produsert med moden støpeprosess, bred råvarekilde og relativt lave kostnader. Gjennom formen kan masseproduksjon oppnås, høy produksjonseffektivitet. For å oppnå samme høye presisjon og stabilitet som granittbasen, er imidlertid kravene til støpeprosessen og etterbehandlingen ekstremt strenge, noe som krever presisjonsbearbeiding og aldringsbehandling, etc., og kostnadene vil også stige betydelig.
Oppsummert har granittpresisjonsbase betydelige fordeler i bruksscenarier for presisjons statisk trykkluftflyteplattform som krever høy presisjon, stabilitet og slitestyrke; Støpejernsbasen har visse fordeler når det gjelder kostnad og seighet, og er egnet for anledninger der nøyaktighetskravene er relativt lave, jakten på kostnadseffektivitet og vibrasjons- og temperaturmiljøet er relativt stabilt.
Publisert: 09.04.2025