Az alapanyag kiválasztása kritikus szerepet játszik az ultraprecíziós mozgásmodulok gyártásában. A gránit precíziós alapok és az ásványöntvény alapok, mint két elsődleges lehetőség, mindegyikük eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek jelentősen eltérnek a stabilitás, a pontosság megtartása, a tartósság és a költség tekintetében.
Stabilitás: Természetes tömörödés a mesterséges kompozitokkal szemben
Több millió évnyi geológiai átalakulás után a gránit a kvarc, a földpát és más ásványok természetes kötődése révén rendkívül sűrű és egyenletes szerkezetet alkot. Ipari környezetben, ahol a nagy berendezések erős rezgéseket keltenek, a gránit összetett kristályos szerkezete hatékonyan csillapítja ezeket a zavarokat, több mint 80%-kal csökkentve a levegőben lebegő, ultraprecíziós mozgásmodulokhoz továbbított rezgési amplitúdót. Ez biztosítja a zökkenőmentes működést a nagy pontosságú feldolgozási vagy ellenőrzési feladatok során, például az elektronikus chipek precíz mintázásakor a fotolitográfiai folyamatokban.
Az ásványi öntvényalapok ásványi részecskékből és speciális kötőanyagokból készülnek, ami egységes belső szerkezetet és jó rezgéscsillapító tulajdonságokat eredményez. Bár hatékonyan tompítják az általános rezgéseket, és stabil munkakörnyezetet teremtenek a levegőben lebegő, ultraprecíziós mozgásmodulok számára, nagy intenzitású, tartós rezgések alatti teljesítményük kissé elmarad a gránit alapokhoz képest. Ez a korlátozás kisebb pontatlanságokat okozhat a nagy pontosságú alkalmazásokban.
Pontosságmegtartás: Természetes alacsony tágulás kontra kontrollált összehúzódás
A gránit kivételesen alacsony hőtágulási együtthatójáról ismert (jellemzően 5–7 × 10⁻⁶/°C). Még jelentős hőmérséklet-ingadozású környezetben is a gránit precíziós talpak minimális méretváltozást mutatnak. Például csillagászati alkalmazásokban a gránit alapú, levegőben lebegő, ultraprecíziós mozgásmodulok biztosítják a teleszkópok szubmikronos szintű lencsepozicionálási pontosságát, lehetővé téve a csillagászok számára, hogy távoli égitestek bonyolult részleteit is rögzítsék.
Az ásványi öntőanyagok úgy formulázhatók, hogy optimalizálják és szabályozzák a hőtágulási jellemzőket, elérve a gránitéhoz hasonló vagy akár annál alacsonyabb együtthatókat. Ez alkalmassá teszi őket hőmérséklet-érzékeny, nagy pontosságú mérőberendezésekhez. Pontosságuk hosszú távú stabilitása azonban továbbra is ellenőrizhető olyan tényezők miatt, mint a kötőanyag öregedése, ami hosszabb használati idő alatt a teljesítmény csökkenéséhez vezethet.
Tartósság: A természetes kő nagy keménysége a kifáradásálló kompozitokhoz képest
A gránit nagy keménysége (Mohs-skála: 6–7) kiváló kopásállóságot biztosít. Az anyagtudományi laboratóriumokban a gyakran használt levegővel úszó, ultraprecíziós mozgásmodulok gránit alapjai ellenállnak a csúszkák okozta hosszan tartó súrlódásnak, több mint 50%-kal meghosszabbítva a karbantartási ciklusokat a hagyományos alapokhoz képest. Ezen előny ellenére a gránit ridegsége véletlen ütés esetén törésveszélyt jelent.
Az ásványi öntvényalapok kiváló kifáradásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek, megőrzik szerkezeti integritásukat az ultraprecíziós levegővel úszó modulok hosszan tartó, nagyfrekvenciás lengőmozgása során. Ezenkívül ellenállnak az enyhe kémiai korróziónak, ami növeli a tartósságot enyhén korrozív környezetben. Szélsőséges körülmények között, például magas páratartalom mellett azonban az ásványi öntvényalapokban lévő kötőanyag lebomolhat, ami rontja azok általános tartósságát.
Gyártási költségek és feldolgozási nehézségek**: A természetes kő kitermelésének kihívásai a mesterséges öntési eljárásokkal szemben
A gránitbányászat és -szállítás összetett logisztikával jár, míg feldolgozása fejlett berendezéseket és technikákat igényel. Nagy keménysége és törékenysége miatt az olyan műveletek, mint a vágás, csiszolás és polírozás, gyakran magas selejtarányt eredményeznek, ami növeli a gyártási költségeket.
Ezzel szemben az ásványi öntvényalapok gyártása speciális formákat és eljárásokat igényel. Bár a kezdeti formafejlesztés jelentős költségekkel jár, a későbbi tömeggyártás gazdaságilag előnyössé válik, amint a forma elkészült.
Közzététel ideje: 2025. április 8.