Op het gebied van ultraprecieze bewegingsregeling zijn de prestaties van een airfloat ultraprecieze bewegingsmodule sterk afhankelijk van de eigenschappen van de basis. De granieten en keramische basis zijn twee hoogwaardige opties. Beide hebben unieke voordelen, maar er zijn duidelijke verschillen in stabiliteit, nauwkeurigheid, duurzaamheid en andere belangrijke afmetingen.
Stabiliteit: natuurlijke compactheid versus kunstmatige precisie
Graniet is gevormd na een lange geologische periode, de interne structuur is dicht en uniform, en mineralen zoals kwarts en veldspaat zijn nauw met elkaar verweven. Bij externe interferentie, zoals trillingen veroorzaakt door de werking van grote apparatuur in de werkplaats, kan de granieten basis effectief blokkeren en dempen met zijn complexe kristalstructuur. Dit kan de trillingsamplitude van de ultraprecieze bewegingsmodule die wordt doorgegeven aan de luchtfloat met meer dan 80% verminderen, wat een stabiele basis voor de module creëert, zodat deze soepel beweegt tijdens zeer nauwkeurige verwerking of detectie.
De keramische basis wordt vervaardigd met behulp van een geavanceerd synthetisch proces en de interne structurele uniformiteit is eveneens uitstekend. De microstructuur van sommige hoogwaardige keramische materialen is nagenoeg perfect, wat een efficiënte demping van trillingen kan vormen. In sommige optische inspectieapparatuur die extreem gevoelig is voor trillingen, kan de keramische basis de trillingsinterferentie in een zeer klein bereik onderdrukken om de uiterst precieze beweging van de ultraprecieze bewegingsmodule van de luchtfloat te garanderen. De algehele stabiliteit is echter iets minder dan die van de granieten basis als reactie op grootschalige en zeer intense trillingen.
Nauwkeurigheidsbehoud: het natuurlijke voordeel van lage uitzetting en het kunstmatige wonder van hoge temperatuurstabiliteit
Graniet staat bekend om zijn zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt, doorgaans 5-7 × 10⁻⁶/℃. In een omgeving met temperatuurschommelingen verandert de grootte van de granieten precisiebasis nauwelijks. In de astronomie bijvoorbeeld, kan de ultraprecieze bewegingsmodule voor de fijnafstelling van de telescooplens, gecombineerd met de granieten basis, ervoor zorgen dat de positioneringsnauwkeurigheid van de lens zelfs in omgevingen met aanzienlijke temperatuurverschillen tussen dag en nacht op submicronniveau blijft, waardoor astronomen de subtiele veranderingen van verre hemellichamen kunnen vastleggen.
Keramische materialen presteren ook goed bij hoge temperatuurstabiliteit en lage uitzettingseigenschappen. De thermische uitzettingscoëfficiënt van sommige speciale keramische materialen kan zelfs bijna nul zijn. Onder hoge temperaturen of snelle temperatuurschommelingen kan de keramische basis een stabiele grootte behouden, zodat de bewegingsnauwkeurigheid van de ultraprecieze bewegingsmodule van de luchtfloat niet wordt beïnvloed. In het lithografieproces van de productie van halfgeleiderchips moet de lithografieapparatuur blijven werken in een zeer nauwkeurige omgeving. De keramische basis kan de positioneringsnauwkeurigheid van de module behouden in de door de apparatuur gegenereerde hoge temperaturen, en voldoet daarmee aan de strenge eisen van chipproductie voor nanonauwkeurigheid.
Duurzaamheid: Hoge hardheid van natuurlijke ertsen en corrosiebestendige synthetische materialen
Graniet heeft een hoge hardheid, met een hardheid op de schaal van Mohs kan deze 6-7 bereiken, en biedt een goede slijtvastheid. In materiaalkundig laboratoriums wordt de veelgebruikte Air Float ultra-precisie bewegingsmodule gebruikt. De granieten basis is effectief bestand tegen de langdurige wrijving van de Air Float-glijder, vergeleken met een basis van gewoon materiaal. Dit kan de onderhoudscyclus van de module met meer dan 50% verlengen, wat de onderhoudskosten van de apparatuur aanzienlijk verlaagt en de continuïteit van wetenschappelijk onderzoek waarborgt.
Keramische materialen hebben niet alleen een hoge hardheid, maar ook een uitstekende corrosiebestendigheid. In sommige industriële omgevingen waar een risico op chemische corrosie bestaat, zoals de ultraprecieze bewegingsmodule van de luchtfloat in testapparatuur voor chemische producten, is de keramische basis bestand tegen erosie door corrosieve gassen of vloeistoffen, blijven de oppervlakte-integriteit en mechanische eigenschappen langdurig behouden en is de duurzaamheid ervan beter dan die van een granieten basis in specifieke zware omstandigheden.
Productiekosten en verwerkingsproblemen: de uitdagingen van het delven en verwerken van natuursteen en de technische drempel van kunstmatige synthese
Het winnings- en transportproces van granietgrondstoffen is complex en de verwerking vereist zeer geavanceerde apparatuur en technologie. Door de hoge hardheid en broosheid ontstaan er gemakkelijk problemen zoals randinstorting en scheuren tijdens het snijden, slijpen, polijsten en andere processen. Bovendien is de afvalratio relatief hoog, wat resulteert in hoge productiekosten.
De productie van keramische bases is afhankelijk van geavanceerde synthese- en precisiebewerkingstechnologie. Van grondstofvoorbereiding en het vormen tot het sinteren vereist elke stap nauwkeurige controle. De initiële investering in de ontwikkeling en productie van hoogwaardige keramische bases is enorm en de technische drempel is hoog. Maar zodra grootschalige productie is bereikt, worden de kosten naar verwachting effectief beheerst en biedt het een kosteneffectief potentieel voor hoogwaardige toepassingen.
Over het algemeen presteren granieten precisiebases goed op het gebied van algehele stabiliteit en conventionele duurzaamheid, terwijl keramische bases unieke voordelen bieden op het gebied van aanpassing aan extreme temperaturen en corrosiebestendigheid. De keuze van de base moet gebaseerd zijn op het specifieke toepassingsscenario, de omgevingsomstandigheden en het budget van de ultraprecieze bewegingsmodule met luchtfloat.
Plaatsingstijd: 08-04-2025