Trong lĩnh vực đo lường cao cấp, độ chính xác là tiêu chí cốt lõi để đo lường 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 là đế đá granit. Đằng sau sự chuyển đổi của ngành này là bước đột phá về 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 khám phá bí ẩn đằng sau việc chúng trở thành "sản phẩm yêu thích mới" của thiết bị đo lường cao cấp.
Những hạn chế của đế gang: Khó đáp ứng được các yêu cầu đo lường cao cấp
Gang từng là vật liệu chính 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 đá granit: Đảm bảo cốt lõi cho phép đo chính xác
Đá granit là một loại đá tự nhiên được hình thành thông qua các quá trình địa chất trong hàng trăm triệu năm. Các tinh thể khoáng bên trong của nó rất nhỏ gọn và cấu trúc của nó dày đặc và đồng đều, mang lại cho nó các đặc tính giảm chấn ở quy mô nano nổi bật. Khi các rung động bên ngoài được truyền đến đế 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 sự suy giảm hiệu quả. So với gang, thời gian phản ứng rung động của đế đá granit được rút ngắn hơn 80% và chúng có thể trở lại trạng thái ổn định trong thời gian cực ngắn, tránh hiệu quả tác động của rung động đến độ chính xác đo lường của thiết bị đo.
Từ góc độ vi mô, cấu trúc tinh thể của đá granit chứa một số lượng lớn ranh giới hạt nhỏ và các hạt khoáng chất, và các 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 phân tán với các ranh giới hạt và hạt này nhiều lần. Năng lượng rung động liên tục được tiêu thụ trong quá trình này, do đó đạt được hiệu ứng giảm chấn rung động. Các nghiên cứu cho thấy rằng đế đá granit có thể giảm biên độ rung động xuống dưới một phần mười so với ban đầu, cung cấp 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 các đặc tính giảm chấn nano nổi bật, 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 kỳ 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. Trong khi đó, đá granit có độ cứng cao (với độ cứng Mohs là 6-7) và khả năng chống mài mòn mạnh. Ngay cả sau khi sử dụng lâu dài, bề mặt của nó vẫn có thể duy trì trạng thái phẳng có độ chính xác cao, giảm tần suất bảo trì và hiệu chuẩn thiết bị. Ngoài ra, đá granit có đặc tính hóa học ổn định và không dễ bị ăn mòn bởi các chất có tính axit hoặc kiềm, làm cho nó phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp phức tạp.
Thực tế công nghiệp đã chứng minh giá trị nổi bật của đá granit
Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, kích thước của chip đã bước vào kỷ nguyên nano và 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 ±0,5μm và tỷ lệ sản lượng 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 các thành phần, sau khi áp dụng đế đá granit, có hiệu quả tránh nhiễu rung, đảm bảo độ chính xác gia công của các thành phần chính như cánh động cơ máy bay và khung thân máy bay, đồng thời cung cấp sự đảm bảo mạnh mẽ cho tính an toàn và độ tin cậy của các sản phẩm hàng không vũ trụ.
Với sự cải thiện liên tục 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. Sự chuyển đổi từ gang sang đá granit không chỉ đơn thuần là nâng cấp vật liệu; mà còn là một cuộc cách mạng trong ngành thúc đẩy công nghệ đo lường chính xác lên một tầm cao mới.
Thời gian đăng: 13-05-2025