Trong lĩnh vực điều khiển chuyển động siêu chính xác, mô-đun chuyển động siêu chính xác bằng phao khí đã trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều kịch bản sản xuất cao cấp và nghiên cứu khoa học nhờ đặc tính chuyển động không ma sát và độ chính xác cao. Việc đưa vào đế chính xác bằng đá granit nhằm mục đích tăng cường mạnh mẽ hiệu suất, nhưng sự kết hợp của cả hai vẫn chưa hoàn hảo.
Thứ nhất, những lợi thế đáng kể
Độ ổn định tuyệt vời: Sau hàng triệu năm biến đổi địa chất, đá granit có cấu trúc bên trong đặc và đồng nhất, chủ yếu được tạo thành từ thạch anh, fenspat và các khoáng chất khác kết hợp chặt chẽ. Cấu trúc độc đáo này mang lại cho nền đá granit độ ổn định tuyệt vời. Trước các tác động từ bên ngoài, chẳng hạn như rung động do hoạt động của các thiết bị lớn xung quanh và sự dao động của nhiệt độ môi trường, nền đá granit có thể ngăn chặn và làm suy giảm hiệu quả. Trong xưởng sản xuất chip điện tử, máy công cụ và các thiết bị khác hoạt động thường xuyên, nền đá granit có thể giảm biên độ rung động của mô-đun chuyển động siêu chính xác truyền đến giá đỡ khí hơn 80%, đảm bảo chuyển động trơn tru của mô-đun, cung cấp nền tảng ổn định cho các quy trình có độ chính xác cao như quang khắc và khắc trong quy trình sản xuất chip, và cải thiện đáng kể năng suất sản xuất chip.
Khả năng duy trì độ chính xác cực cao: Mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí đòi hỏi độ chính xác cực cao, và ưu điểm của hệ số giãn nở thấp của đế đá granit đóng vai trò quan trọng trong việc này. Hệ số giãn nở nhiệt của đá granit thông thường là 5-7 ×10⁻⁶/℃, thấp hơn nhiều so với các vật liệu kim loại thông thường. Khi nhiệt độ thay đổi, kích thước đế thay đổi rất ít. Trong lĩnh vực thiên văn học, mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí dùng để tinh chỉnh thấu kính kính viễn vọng, với đế đá granit, có thể đảm bảo độ chính xác định vị của thấu kính được duy trì ở mức dưới micromet ngay cả khi chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lớn, giúp các nhà thiên văn học quan sát rõ ràng các thiên thể ở xa.
Khả năng chống mài mòn tốt và tuổi thọ cao: Mặc dù mô-đun chuyển động siêu chính xác bằng khí nén giúp giảm ma sát trực tiếp trong quá trình hoạt động, nhưng vẫn có một mức độ rủi ro mài mòn nhất định khi sử dụng lâu dài. Đá granit có độ cứng cao, độ cứng Mohs có thể đạt 6-7, khả năng chống mài mòn mạnh. Trong phòng thí nghiệm khoa học vật liệu, mô-đun chuyển động siêu chính xác bằng khí nén thường được sử dụng, đế đá granit có thể chống lại ma sát của con trượt khí nén một cách hiệu quả, so với đế kim loại thông thường, có thể kéo dài chu kỳ bảo trì của mô-đun hơn 50%, giảm chi phí bảo trì thiết bị và đảm bảo tính liên tục của công việc nghiên cứu khoa học.
Thứ hai, có những thiếu sót.
Chi phí cao: Chi phí mua nguyên liệu đá granit chất lượng cao rất cao, và việc khai thác, vận chuyển và chế biến phức tạp hơn, đòi hỏi thiết bị và công nghệ chuyên nghiệp. Từ việc khai thác quặng granit phù hợp đến việc chế biến thành đế mô-đun chuyển động nổi trên không siêu chính xác đáp ứng yêu cầu độ chính xác cao, nó bao gồm nhiều công đoạn tinh xảo, chẳng hạn như cắt, mài, đánh bóng chính xác cao, v.v., điều này làm tăng đáng kể chi phí sản xuất đế đá granit chính xác. So với các vật liệu khác như kim loại, chi phí có thể cao hơn nhiều lần, điều này hạn chế ứng dụng quy mô lớn của nó ở một mức độ nhất định, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp nhỏ hoặc các viện nghiên cứu khoa học có ngân sách hạn chế.
Trọng lượng lớn hơn: Mật độ của đá granit tương đối lớn, khoảng 2,6-3,1g/cm³, dẫn đến đế chính xác bằng đá granit nặng hơn. Trong quá trình lắp đặt và vận chuyển thiết bị, cần có thiết bị nâng hạ chuyên nghiệp và nhân lực, làm tăng độ khó lắp đặt và chi phí vận chuyển. Trong một số trường hợp yêu cầu tính linh hoạt cao trong bố trí không gian thiết bị, đế nặng cũng hạn chế việc di chuyển và lắp đặt lại thuận tiện mô-đun chuyển động siêu chính xác của phao khí, ảnh hưởng đến hiệu quả và khả năng thích ứng của thiết bị.
Việc gia công đá granit rất khó khăn: đá granit có độ cứng và độ giòn cao, và yêu cầu về thiết bị và quy trình gia công cực kỳ khắt khe. Trong quá trình gia công, dễ xuất hiện các vết nứt, rạn và các khuyết tật khác, khó đảm bảo độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt. Để đạt được độ phẳng và độ thẳng chính xác cao theo yêu cầu của mô-đun chuyển động siêu chính xác của máy làm phẳng bằng khí nén, cần nhiều lần kiểm tra và hiệu chỉnh trong quá trình gia công, chu kỳ gia công dài và tỷ lệ loại bỏ cao, làm tăng thêm chi phí sản xuất và thời gian.
Mô-đun chuyển động siêu chính xác với đế bằng đá granit có ưu điểm vượt trội về độ ổn định và độ chính xác, phù hợp với các lĩnh vực cao cấp đòi hỏi độ chính xác cao. Tuy nhiên, những hạn chế như chi phí, trọng lượng và độ khó gia công cũng cần được xem xét toàn diện trong các ứng dụng thực tế, và cần đưa ra lựa chọn hợp lý sau khi cân nhắc kỹ lưỡng các ưu điểm và nhược điểm.
Thời gian đăng bài: 08/04/2025