I. Quy trình sản xuất thước thẳng Granite
Sàng lọc và cắt nguyên liệu
Tiêu chuẩn lựa chọn vật liệu: Nên chọn đá granit chất lượng cao có mật độ ≥2,7g/cm³ và tỷ lệ hấp thụ nước < 0,1% (như "Jinan Green" của Sơn Đông và "Black Gold Sand" của Ấn Độ). Các hạt khoáng phải đồng đều (hạt thạch anh ≤2mm), không có vết nứt và lỗ rỗng, và các loại đá khuyết tật ẩn phải được loại bỏ thông qua phát hiện khuyết tật bằng tia X.
Cắt thô: Sử dụng máy cưa tròn kim cương để cắt phôi thành phôi lớn hơn kích thước thành phẩm 5-10mm. Sai số độ phẳng của bề mặt cắt phải được kiểm soát trong phạm vi ±0,5mm.
2. Điều trị lão hóa
Lão hóa tự nhiên: Đặt thân cây xanh ngoài trời trong 6 đến 12 tháng. Thông qua sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm và sự thay đổi độ ẩm, hơn 90% ứng suất bên trong được giải phóng để ngăn ngừa biến dạng ở giai đoạn sau.
Lão hóa nhân tạo (tùy chọn): Một số nhà sản xuất sử dụng lò nung nhiệt độ không đổi (100-150℃) trong 24 giờ để đẩy nhanh quá trình giải phóng ứng suất, phù hợp với các đơn hàng khẩn cấp, nhưng hiệu quả thấp hơn một chút so với lão hóa tự nhiên.
3. Mài thô và gia công bề mặt tham chiếu
Mài thô và định hình: Sử dụng đá mài kim cương có lưới 200-400 để mài phôi, loại bỏ các đường cắt, hiệu chỉnh độ phẳng từ ±0,5mm đến ±0,1mm/m (100μm/m) và xác định bề mặt tham chiếu.
Xử lý bề mặt không hoạt động: Vát hoặc phủ lớp bề mặt bên và đáy (như phun sơn chống gỉ) để ngăn ngừa nứt cạnh và giãn nở do hấp thụ độ ẩm.
4. Mài chính xác (quy trình cốt lõi)
Bước nhảy chính xác đạt được thông qua quá trình nghiền phân cấp, được chia thành ba giai đoạn:
Mài thô: Sử dụng vật liệu mài mòn lưới 400-800 (silicon carbide hoặc bột kim cương siêu nhỏ) kết hợp với bệ mài granit để hiệu chỉnh độ phẳng thành ±10μm/m và độ nhám bề mặt Ra≤0.8μm.
Mài chính xác: Bằng cách chuyển sang hạt mài mòn 1200-2000 lưới và kết hợp với cân điện tử (độ chính xác ±1μm/m) để theo dõi thời gian thực, độ phẳng đã được cải thiện lên ±3μm/m và độ nhám bề mặt Ra là ≤0,4μm.
Mài siêu mịn (chìa khóa cho các sản phẩm có độ chính xác cao): Bằng cách sử dụng bột vi mô cấp W10-W5 (kích thước hạt 5-10μm) và chất lỏng đánh bóng hóa học, thông qua tác động kép của "mài cơ học + ăn mòn hóa học", độ phẳng cuối cùng có thể đạt ±1μm/m và độ nhám bề mặt Ra≤0,2μm.
5. Phát hiện và hiệu chỉnh chính xác
Thiết bị phát hiện: Sử dụng máy đo giao thoa laser (độ chính xác ±0,1μm) và máy thủy bình điện tử (độ phân giải 0,001mm/m) để tiến hành phát hiện độ phẳng và độ thẳng trên toàn dải và vẽ bản đồ phân bố lỗi.
Hiệu chỉnh vòng kín: Dựa trên dữ liệu phát hiện, quá trình mài bổ sung cục bộ được thực hiện trên khu vực có lỗi cao thông qua máy mài CNC cho đến khi kiểm soát được lỗi toàn phần trong phạm vi mục tiêu.
6. Bảo vệ bề mặt và đóng gói
Xử lý bảo vệ: Phun một lớp phủ silica ở kích thước nano (dày 5-10μm) lên bề mặt tham chiếu và phủ một lớp sáp chống ăn mòn lên bề mặt không làm việc để ngăn ngừa sự hấp thụ độ ẩm hoặc oxy hóa trong quá trình sử dụng lâu dài.
Đóng gói chính xác: Đóng gói trong hộp gỗ chống sốc có chất hút ẩm. Trong quá trình vận chuyển, chênh lệch nhiệt độ được kiểm soát trong phạm vi ±5℃ để tránh độ chính xác bị suy giảm do rung động.
Ii. Cấp độ chính xác cao nhất và tiêu chuẩn công nghiệp
Độ chính xác của thước thẳng granit dựa trên sai số độ phẳng làm chỉ số cốt lõi. Theo tiêu chuẩn quốc gia (GB/T 4977-2018) và tiêu chuẩn quốc tế (ISO 2768-2), các cấp độ chính xác và các thông số tương ứng như sau:
Các phòng thí nghiệm hàng đầu có thể đạt được độ chính xác tối ưu:
Thông qua các kỹ thuật mài ở quy mô nano (như đánh bóng từ lưu biến và sửa đổi chùm ion), độ phẳng của một số sản phẩm cao cấp có thể được phá vỡ đến ±0,5μm/m (tức là sai số trên mỗi mét chiều dài không vượt quá 0,5 micromet), tiếp cận với tham chiếu mặt phẳng cấp quang học. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các tình huống cực kỳ chính xác như viện hàng không vũ trụ và đo lường.
Iii. So sánh các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác
Tóm tắt: Độ chính xác cao của thước thẳng bằng đá granit dựa trên việc kiểm soát toàn bộ quy trình "nguyên liệu thô chất lượng cao + lão hóa cực dài + mài phân loại + môi trường khắc nghiệt", trong đó quá trình mài là cốt lõi cho sự đột phá về độ chính xác. Với sự phát triển của công nghệ chế tạo nano, độ chính xác của nó đang dần tiến tới cấp độ dưới micron và đã trở thành một công cụ chuẩn mực không thể thay thế trong lĩnh vực sản xuất cao cấp.
Thời gian đăng: 19-05-2025