Az ultra-precíziós mozgásvezérlés területén a légbefúvásos ultra-precíziós mozgásmodul teljesítménye nagymértékben függ az alapjának jellemzőitől. A gránit precíziós alap és a kerámia alap két kiemelkedő választás, mindegyik egyedi előnyökkel rendelkezik a stabilitás, a pontosság, a karbantartás, a tartósság és más kulcsfontosságú dimenziók tekintetében, és nyilvánvaló különbségek vannak közöttük.
Stabilitás: természetes tömörség kontra mesterséges pontosság
A gránit hosszú geológiai idő után képződött, belső szerkezete sűrű és egyenletes, az ásványok, mint például a kvarc és a földpát, szorosan összefonódnak. Külső interferenciával, például a műhelyben lévő nagy berendezések működése által okozott rezgéssel szemben a gránit alap hatékonyan blokkolja és csillapítja azokat komplex kristályszerkezetével, ami több mint 80%-kal csökkentheti az ultraprecíziós mozgásmodul légúszóra továbbított rezgési amplitúdóját, stabil működési alapot biztosítva a modul számára, biztosítva a simán történő mozgást a nagy pontosságú feldolgozás vagy érzékelés során.
A kerámia alapot fejlett szintetikus eljárással gyártják, és belső szerkezeti egyenletessége is kiváló. Egyes nagy teljesítményű kerámia anyagok mikroszerkezete szinte tökéletes, ami hatékony rezgéscsillapító hatást fejt ki. Egyes, a rezgésre rendkívül érzékeny optikai vizsgálóberendezésekben a kerámia alap nagyon kis tartományban elnyomja a rezgési interferenciát, biztosítva a légúszó ultraprecíziós mozgásmoduljának nagy pontosságú mozgását, de nagy léptékű és nagy intenzitású rezgésekre reagálva az általános stabilitása kissé elmarad a gránit alapétól.
Pontosságtartás: az alacsony hőtágulás természetes előnye és a magas hőmérsékleti stabilitás mesterséges csodája
A gránit nagyon alacsony hőtágulási együtthatójáról ismert, általában 5-7 ×10⁻⁶/℃. A hőmérséklet-ingadozás környezetében a gránit precíziós talp mérete nagyon keveset változik. Például a csillagászat területén a teleszkóp lencséjének finomhangolására szolgáló ultraprecíziós mozgásmodult a gránit talppal párosítják, még olyan környezetben is, ahol a nappali és éjszakai hőmérséklet-különbség jelentős, biztosítva, hogy a lencse pozicionálási pontossága mikron alatti szinten maradjon, segítve a csillagászokat a távoli égitestek finom változásainak rögzítésében.
A kerámia anyagok jól teljesítenek a magas hőmérsékleti stabilitás és az alacsony tágulási jellemzők terén, és egyes speciális kerámiák hőtágulási együtthatója akár nullához is közel lehet. Magas hőmérséklet vagy gyors hőmérsékletváltozás esetén a kerámia alap stabil méretet tud fenntartani, így a légbefúvás ultra-precíziós mozgásmoduljának mozgáspontossága nem változik. A félvezető chipgyártás litográfiai folyamatában a litográfiai berendezésnek továbbra is nagy pontosságú környezetben kell működnie, és a kerámia alap fenntartja a modul pozicionálási pontosságát a berendezés által generált magas hőmérsékletű környezetben, megfelelve a chipgyártás szigorú nanoskálájú pontossági követelményeinek.
Tartósság: A természetes ércek és a korrózióálló szintetikus anyagok nagy keménysége
A gránit keménysége magas, a Mohs-keménység elérheti a 6-7-et, jó kopásállósággal. Az anyagtudományi laboratóriumokban gyakran használt légbefúvásos ultra-precíziós mozgásmodul gránit alapja hatékonyan ellenáll a légbefúvásos csúszka hosszú távú súrlódásának, a hagyományos anyagalaphoz képest több mint 50%-kal meghosszabbíthatja a modul karbantartási ciklusát, jelentősen csökkentve a berendezések karbantartásának költségeit, biztosítva a tudományos kutatómunka folytonosságát.
A kerámia anyagok nemcsak nagy keménységgel rendelkeznek, hanem kiváló korrózióállósággal is. Bizonyos ipari környezetben, ahol fennáll a kémiai korrózió veszélye, mint például a vegyipari termékvizsgáló berendezések légúszójának ultra-precíziós mozgásmodulja, a kerámia alap ellenáll a korrozív gázok vagy folyadékok eróziójának, hosszú ideig megőrzi a felületi integritást és a mechanikai tulajdonságokat, és tartóssága jobb, mint a gránit alapnak bizonyos zord környezetben.
Gyártási költségek és feldolgozási nehézségek: a természetes kő bányászati és feldolgozási kihívásai, valamint a mesterséges szintézis technikai küszöbértéke
A gránit alapanyagok bányászati és szállítási folyamata összetett, és a feldolgozás nagyon magas szintű berendezéseket és technológiát igényel. Nagy keménysége és törékenysége miatt könnyen előfordulhatnak problémák, például éltörés és repedések a vágás, csiszolás, polírozás és egyéb folyamatok során, és a selejtarány viszonylag magas, ami magas gyártási költségeket eredményez.
A kerámia alapok gyártása fejlett szintézisre és precíziós megmunkálási technológiára támaszkodik, az alapanyag-előkészítéstől az öntésen át a szinterezésig minden lépés precíz vezérlést igényel. A nagy teljesítményű kerámia alapok fejlesztésébe és gyártásába történő korai befektetés hatalmas, és a technikai küszöb magas, de amint eléri a nagyméretű gyártást, a költségek várhatóan hatékonyan ellenőrizhetők lesznek, és költséghatékony potenciállal rendelkezik a csúcskategóriás alkalmazásokban.
Összességében a gránit precíziós alapok jól teljesítenek az általános stabilitás és a hagyományos tartósság tekintetében, míg a kerámia alapok egyedi előnyökkel rendelkeznek a szélsőséges hőmérsékleti környezethez való alkalmazkodóképesség és a korrózióállóság terén. Az alapok kiválasztásának az adott alkalmazási forgatókönyvön, a környezeti feltételeken és a légúszó ultra-precíziós mozgásmodul költségkeretén kell alapulnia.
Közzététel ideje: 2025. április 8.