Vid tillämpning av ultraprecisionsrörelsemoduler spelar basen, som en viktig stödjande komponent, en avgörande roll i modulens prestanda. Precisionsbasen i granit och gjuten bas har sina egna egenskaper, och skillnaden mellan dem är uppenbar.
I. Stabilitet
Granit har efter miljontals år av geologiska förändringar blivit en tät och enhetlig intern struktur, huvudsakligen bestående av kvarts, fältspat och andra mineraler som är nära sammankopplade. Denna unika struktur ger den utmärkt stabilitet och kan effektivt motstå yttre störningar. I verkstaden för tillverkning av elektroniska chip körs kringutrustningen ofta, och granitbasen kan minska vibrationsamplituden hos ultraprecisionsrörelsemodulen som överförs till luftflötet med mer än 80 %, vilket säkerställer modulens smidiga rörelse och ger en solid garanti för högprecisionsprocesser som litografi och etsning vid chiptillverkning.
Även om gjutbasen kan buffra vibrationer i viss mån, kan det finnas vissa defekter som sandhål och porer i gjutningsprocessen, vilket minskar strukturens enhetlighet och stabilitet. Vid högfrekventa och högstyrka vibrationer är vibrationsdämpningsförmågan inte lika bra som granitbasen, vilket resulterar i dålig rörelsestabilitet hos luftflötets ultraprecisionsrörelsemodul, vilket påverkar utrustningens bearbetnings- och detekteringsnoggrannhet.
För det andra, noggrannhetsbevarande
Granitens värmeutvidgningskoefficient är mycket låg, vanligtvis 5-7 × 10⁻⁶/℃, och i temperaturfluktuationer är storleksförändringen minimal. Inom astronomiområdet är ultraprecisionsrörelsemodulen för finjustering av teleskoplinsen i kombination med granitbasen. Även om temperaturskillnaden mellan dag och natt är stor, kan den säkerställa att linsens positioneringsnoggrannhet bibehålls på submikronnivå, vilket hjälper astronomer att tydligt observera avlägsna himlakroppar.
Vanligt förekommande metallmaterial i gjutgods, såsom gjutjärn, har en relativt hög värmeutvidgningskoefficient på cirka 10-20 × 10⁻⁶/℃. När temperaturen ändras ändras även storleken tydligt, vilket lätt kan orsaka termisk deformation av luftflötets ultraprecisionsrörelsemodul, vilket resulterar i en minskad rörelsenoggrannhet. Vid slipning av temperaturkänsliga optiska linser kan deformation av gjutgodset under påverkan av temperaturen orsaka att linsens slipningsnoggrannhet avviker bortom det tillåtna intervallet och påverkar linsens kvalitet.
För det tredje, slitstyrka
Granitens hårdhet är hög, Mohs-hårdheten kan nå 6-7, vilket ger stark slitstyrka. I materialvetenskapslaboratoriet används ofta ultraprecisionsrörelsemoduler för luftflottörer. Granitbasen kan effektivt motstå friktionen från luftflottörens glidreglage. Jämfört med vanliga gjutna baser kan modulens underhållscykel förlängas med mer än 50 %, utrustningens underhållskostnader minskas och forskningsarbetet säkerställas.
Om gjutbasen är tillverkad av vanliga metallmaterial är hårdheten relativt låg och ytan slits lätt under den långvariga fram- och återgående friktionen från luftflottörens glidreglage, vilket påverkar rörelsenoggrannheten och jämnheten hos luftflottörens ultraprecisionsrörelsemodul, vilket kräver mer frekvent underhåll och utbyte, vilket ökar användningskostnaden och driftstoppet.
För det fjärde, tillverkningskostnad och bearbetningssvårigheter
Anskaffningskostnaden för granitråvara är hög, gruvdrift, transport och bearbetning kräver professionell utrustning och teknik, såsom högprecisionsskärning, slipning, polering etc., vilket ger höga tillverkningskostnader. Och på grund av dess höga hårdhet, sprödhet, bearbetningssvårigheter, lätt uppstådd kantkollaps, sprickor och andra defekter, är skrotgraden hög.
Råmaterialen för gjutbasen kommer från många olika källor, kostnaden är relativt låg, gjutningsprocessen är mogen, bearbetningssvårigheten är liten och massproduktionen kan utföras genom formen med hög produktionseffektivitet och kontrollerbar kostnad. För att uppnå samma höga precision och stabilitet som granitbasen är dock kraven på gjutningsprocessen och efterbehandlingen extremt strikta, och kostnaden kommer också att stiga avsevärt.
Sammanfattningsvis har precisionsbasen i granit en betydande fördel i tillämpningsscenarier för ultraprecisionsrörelsemoduler med hög noggrannhet, stabilitet och slitstyrka. Gjutbasen har vissa fördelar vad gäller kostnad och bearbetningsbekvämlighet, och är lämplig för tillfällen där noggrannhetskravet är relativt lågt och kostnadseffektivitet eftersträvas.
Publiceringstid: 8 april 2025