Trong quá trình xây dựng sàn nổi khí nén tĩnh chính xác, việc lựa chọn đế đóng vai trò quyết định đến hiệu suất chung của sàn. Đế chính xác bằng đá granit và đế gang có những đặc điểm riêng, có sự khác biệt rõ ràng về các kích thước chính như độ ổn định, độ chính xác, độ bền và chi phí.
Đầu tiên, tính ổn định: cấu trúc kim loại và đặc tự nhiên
Sau hàng triệu năm biến đổi địa chất, đá granit được kết hợp chặt chẽ với thạch anh, fenspat và các khoáng chất khác để tạo thành một cấu trúc rất dày đặc và đồng nhất. Trước sự can thiệp bên ngoài, chẳng hạn như rung động mạnh do hoạt động của thiết bị lớn trong xưởng sản xuất, đế đá granit có thể chặn và làm suy yếu hiệu quả bằng cách dựa vào cấu trúc tinh thể phức tạp của nó, có thể giảm biên độ rung của bệ nổi khí áp suất tĩnh chính xác hơn 80%, cung cấp nền tảng hoạt động ổn định cho bệ để đảm bảo chuyển động trơn tru trong quá trình xử lý hoặc phát hiện có độ chính xác cao. Ví dụ, trong quá trình quang khắc của sản xuất chip điện tử, đặc tính chính xác của các mẫu chip được đảm bảo.
Đế gang được đúc từ hợp kim sắt-cacbon, than chì bên trong được phân bố thành các tấm hoặc hình cầu. Mặc dù có khả năng giảm chấn động nhất định, nhưng tính đồng nhất về cấu trúc của nó không tốt bằng đá granit. Khi xử lý cường độ rung động cao và liên tục, đế gang khó có thể giảm nhiễu rung động xuống mức thấp như đế đá granit, điều này có thể dẫn đến độ lệch nhỏ trong chuyển động của bệ nổi khí áp suất tĩnh chính xác, ảnh hưởng đến hiệu suất chính xác của bệ trong các hoạt động siêu chính xác.
Thứ hai, duy trì độ chính xác: lợi thế tự nhiên của độ giãn nở thấp và thách thức của sự thay đổi nhiệt kim loại
Đá granit được biết đến với hệ số giãn nở nhiệt rất thấp, thường ở mức 5-7 ×10⁻⁶/℃. Trong môi trường biến động nhiệt độ, kích thước của đế chính xác bằng đá granit thay đổi rất ít. Trong lĩnh vực thiên văn học, bệ phao khí thủy tĩnh chính xác để tinh chỉnh thấu kính kính thiên văn được ghép nối với đế đá granit, ngay cả khi chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm là đáng kể, nó vẫn có thể đảm bảo độ chính xác định vị của thấu kính được duy trì ở mức dưới micron, giúp các nhà thiên văn học nắm bắt được động lực học tinh tế của các thiên thể xa xôi.
Hệ số giãn nở nhiệt của gang tương đối cao, thường là 10-20 ×10⁻⁶/℃. Khi nhiệt độ thay đổi, kích thước của đế gang thay đổi rõ ràng, dễ gây ra biến dạng nhiệt của bệ nổi khí áp suất tĩnh chính xác, dẫn đến giảm độ chính xác chuyển động của bệ. Trong quá trình mài thấu kính quang học nhạy cảm với nhiệt độ, biến dạng của đế gang dưới tác động của nhiệt độ có thể khiến độ chính xác mài của thấu kính lệch vượt quá phạm vi cho phép và ảnh hưởng đến chất lượng của thấu kính.
Thứ ba, độ bền: độ cứng cao của đá tự nhiên và độ mỏi của kim loại
Độ cứng của đá granit cao, độ cứng Mohs có thể đạt 6-7, khả năng chống mài mòn tốt. Trong phòng thí nghiệm khoa học vật liệu, bệ phao khí áp suất tĩnh chính xác thường được sử dụng, đế đá granit của nó có thể chống lại hiệu quả tổn thất ma sát dài hạn, so với đế thông thường, có thể kéo dài chu kỳ bảo trì của bệ hơn 50%, giảm chi phí bảo trì thiết bị và đảm bảo tính liên tục của công tác nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, vật liệu đá granit tương đối giòn và có nguy cơ vỡ khi va chạm vô tình.
Đế gang có độ dẻo dai nhất định và không dễ bị vỡ khi chịu một lực tác động nhất định. Tuy nhiên, trong quá trình chuyển động qua lại tần số cao của bệ nổi khí áp suất tĩnh chính xác trong thời gian dài, gang dễ bị hư hỏng do mỏi, dẫn đến thay đổi cấu trúc bên trong, ảnh hưởng đến độ chính xác chuyển động và độ ổn định của bệ. Đồng thời, gang dễ bị rỉ sét và ăn mòn trong môi trường ẩm ướt, làm giảm độ bền của nó, ngược lại, đế đá granit có khả năng chống ăn mòn tốt hơn.
Thứ tư, chi phí sản xuất và khó khăn trong quá trình chế biến: thách thức khai thác và chế biến đá tự nhiên và ngưỡng quy trình đúc kim loại
Khai thác và vận chuyển nguyên liệu đá granit phức tạp, chế biến đòi hỏi thiết bị và công nghệ rất cao. Do độ cứng, giòn cao, cắt, mài, đánh bóng và các quá trình khác dễ bị sụp đổ, nứt, tỷ lệ phế liệu cao, dẫn đến chi phí sản xuất cao.
Đế gang được sản xuất bằng quy trình đúc trưởng thành, nguồn nguyên liệu rộng và chi phí tương đối thấp. Thông qua khuôn có thể đạt được sản xuất hàng loạt, hiệu quả sản xuất cao. Tuy nhiên, để đạt được độ chính xác và độ ổn định cao như đế đá granit, quy trình đúc và yêu cầu sau xử lý cực kỳ nghiêm ngặt, đòi hỏi gia công chính xác và xử lý lão hóa, v.v., và chi phí cũng sẽ tăng đáng kể.
Tóm lại, đế chính xác bằng đá granit có những ưu điểm đáng kể trong các tình huống ứng dụng của bệ phao khí áp suất tĩnh chính xác đòi hỏi độ chính xác cao, độ ổn định và khả năng chống mài mòn; Đế gang có một số ưu điểm nhất định về chi phí và độ bền, phù hợp với những trường hợp yêu cầu về độ chính xác tương đối thấp, theo đuổi hiệu quả chi phí và môi trường rung động và nhiệt độ tương đối ổn định.
Thời gian đăng: 09-04-2025