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