Trong lĩnh vực đo lường cao cấp, độ chính xác là tiêu chí cốt lõi để đánh giá giá trị của thiết bị. Trong những năm gần đây, 95% thiết bị đo lường cao cấp đã từ bỏ đế gang truyền thống và chuyển sang đế đá granit. Đằng sau sự chuyển đổi này là bước đột phá công nghệ được mang lại bởi đặc tính giảm chấn ở cấp độ nano của đế đá granit. Bài viết này sẽ phân tích sâu sắc những ưu điểm độc đáo của đế đá granit và khám phá bí ẩn đằng sau việc chúng trở thành "sản phẩm ưa thích mới" của các thiết bị đo lường cao cấp.
Hạn chế của đế gang: Khó đáp ứng được các yêu cầu đo lường cao cấp
Gang từng là vật liệu chủ đạo cho đế của thiết bị đo lường và được sử dụng rộng rãi do chi phí thấp và dễ gia công. Tuy nhiên, trong các tình huống đo lường cao cấp, những hạn chế của gang ngày càng trở nên nổi bật. Một mặt, gang có độ ổn định nhiệt kém, với hệ số giãn nở nhiệt cao tới 11-12 ×10⁻⁶/℃. Khi thiết bị sinh nhiệt trong quá trình vận hành hoặc nhiệt độ môi trường thay đổi, thiết bị dễ bị biến dạng nhiệt, dẫn đến sai lệch tham chiếu đo lường. Mặt khác, cấu trúc bên trong của gang có các lỗ rỗng cực nhỏ và hiệu suất giảm chấn động của nó không đủ, khiến nó không thể hấp thụ hiệu quả nhiễu rung động bên ngoài. Khi hoạt động của máy công cụ và chuyển động của xe trong xưởng tạo ra rung động, đế gang sẽ truyền rung động đến thiết bị đo, gây ra biến động trong dữ liệu đo lường và khiến việc đáp ứng các yêu cầu đo lường có độ chính xác cao ở cấp độ nanomet và micromet trở nên khó khăn.
Đặc tính giảm chấn ở cấp độ nano của nền đá granit: Đảm bảo cốt lõi cho phép đo chính xác
Đá granit là loại đá tự nhiên được hình thành qua quá trình địa chất kéo dài hàng trăm triệu năm. Các tinh thể khoáng bên trong của nó rất đặc, cấu trúc dày đặc và đồng đều, mang lại khả năng giảm chấn ở cấp độ nano vượt trội. Khi rung động bên ngoài truyền đến đế đá granit, cấu trúc vi mô bên trong có thể nhanh chóng chuyển đổi năng lượng rung thành nhiệt, đạt được hiệu quả giảm chấn hiệu quả. So với gang, thời gian đáp ứng rung động của đế đá granit được rút ngắn hơn 80% và có thể trở lại trạng thái ổn định trong thời gian cực ngắn, giúp tránh ảnh hưởng của rung động đến độ chính xác của thiết bị đo lường.
Từ góc độ vi mô, cấu trúc tinh thể của đá granit chứa một lượng lớn ranh giới hạt và các hạt khoáng chất nhỏ, và những đặc điểm cấu trúc này tạo thành một "mạng lưới hấp thụ rung động" tự nhiên. Khi sóng rung lan truyền trong đá granit, chúng sẽ va chạm, phản xạ và tán xạ với các ranh giới hạt và hạt này nhiều lần. Năng lượng rung động được tiêu thụ liên tục trong quá trình này, do đó đạt được hiệu quả giảm chấn động. Các nghiên cứu cho thấy nền đá granit có thể giảm biên độ rung động xuống dưới một phần mười so với ban đầu, tạo ra môi trường đo lường ổn định cho thiết bị đo lường.
Ưu điểm khác của đế đá granite: Đáp ứng đầy đủ nhu cầu cao cấp
Ngoài đặc tính giảm chấn nano vượt trội, đế đá granit còn sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, trở thành lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị đo lường cao cấp. Hệ số giãn nở nhiệt của đá granit cực kỳ thấp, chỉ 5-7 ×10⁻⁶/℃, và hầu như không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ. Đá granit có thể duy trì kích thước và hình dạng ổn định trong các điều kiện môi trường khác nhau, đảm bảo độ chính xác của tham chiếu đo lường. Đồng thời, đá granit có độ cứng cao (độ cứng Mohs từ 6-7) và khả năng chống mài mòn mạnh. Ngay cả sau thời gian dài sử dụng, bề mặt của đá granit vẫn có thể duy trì trạng thái phẳng có độ chính xác cao, giúp giảm tần suất bảo trì và hiệu chuẩn thiết bị. Ngoài ra, đá granit có tính chất hóa học ổn định và không dễ bị ăn mòn bởi các chất có tính axit hoặc kiềm, phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp phức tạp.
Thực tiễn công nghiệp đã chứng minh giá trị vượt trội của nền đá granit
Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, kích thước chip đã bước vào kỷ nguyên nano, yêu cầu về độ chính xác đối với thiết bị đo lường cực kỳ cao. Sau khi một doanh nghiệp bán dẫn quốc tế nổi tiếng thay thế thiết bị đo lường bằng đế gang bằng đế đá granit, sai số đo lường đã giảm từ ±5μm xuống còn ±0,5μm, và năng suất sản phẩm tăng 12%. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, thiết bị đo lường cao cấp được sử dụng để phát hiện dung sai hình dạng và vị trí của linh kiện, sau khi sử dụng đế đá granit, có thể tránh nhiễu rung hiệu quả, đảm bảo độ chính xác gia công của các linh kiện quan trọng như cánh quạt động cơ máy bay và khung thân máy bay, đồng thời mang lại sự đảm bảo mạnh mẽ cho tính an toàn và độ tin cậy của các sản phẩm hàng không vũ trụ.
Với việc liên tục cải thiện các yêu cầu về độ chính xác đo lường trong ngành sản xuất cao cấp, đế đá granit, với đặc tính giảm chấn ở cấp độ nano và lợi thế hiệu suất toàn diện, đang định hình lại các tiêu chuẩn kỹ thuật của thiết bị đo lường. Việc chuyển đổi từ gang sang đá granit không chỉ đơn thuần là nâng cấp vật liệu; mà còn là một cuộc cách mạng công nghiệp, đưa công nghệ đo lường chính xác lên một tầm cao mới.
Thời gian đăng: 13-05-2025