Ten eerste de voordelen van granieten basis
Hoge stijfheid en lage thermische vervorming
De dichtheid van graniet is hoog (ongeveer 2,6-2,8 g/cm³) en de elasticiteitsmodulus kan 50-100 GPa bereiken, wat die van gewone metalen ruimschoots overtreft. Deze hoge stijfheid kan externe trillingen en belastingvervorming effectief remmen en de vlakheid van de luchtgeleider garanderen. Tegelijkertijd is de lineaire uitzettingscoëfficiënt van graniet zeer laag (ongeveer 5 × 10⁻⁶/℃), slechts 1/3 van die van een aluminiumlegering, en treedt er vrijwel geen thermische vervorming op in omgevingen met temperatuurschommelingen. Dit maakt graniet bijzonder geschikt voor laboratoria met een constante temperatuur of industriële omgevingen met grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht.
Uitstekende dempingsprestaties
De polykristallijne structuur van graniet zorgt voor natuurlijke dempingseigenschappen en de trillingsdemping is 3 tot 5 keer sneller dan die van staal. Tijdens precisiebewerking kan het hoogfrequente trillingen, zoals het starten en stoppen van motoren en het snijden van gereedschap, effectief absorberen en de invloed van resonantie op de positioneringsnauwkeurigheid van het bewegende platform vermijden (typische waarde tot ±0,1 μm).
Lange termijn dimensionale stabiliteit
Na honderden miljoenen jaren van geologische processen is graniet gevormd en is de interne spanning volledig verdwenen, in tegenstelling tot metalen materialen door restspanning veroorzaakt door langzame vervorming. De experimentele gegevens tonen aan dat de grootteverandering van de granieten basis minder dan 1 μm/m bedraagt gedurende de periode van 10 jaar, wat aanzienlijk beter is dan die van gietijzeren of gelaste stalen constructies.
Corrosiebestendig en onderhoudsvrij
Graniet is zeer tolerant voor zuur en alkali, olie, vocht en andere omgevingsfactoren. De antiroestlaag hoeft niet zo vaak te worden aangebracht als de metalen basis. Na het slijpen en polijsten kan de oppervlakteruwheid Ra 0,2 μm of minder bereiken, wat direct kan worden gebruikt als loopvlak voor de luchtgeleiderail om montagefouten te verminderen.
Ten tweede, de beperkingen van granieten basis
Verwerkingsproblemen en kostenprobleem
Graniet heeft een hardheid van 6-7 op de schaal van Mohs, waardoor diamantgereedschappen nodig zijn voor precisieslijpen. De verwerkingsefficiëntie is slechts 1/5 van die van metaal. De complexe structuur van de zwaluwstaartgroef, de schroefdraad en andere kenmerken van de verwerking zijn hoog en de verwerkingscyclus is lang (de verwerking van een platform van 2 x 1 m duurt bijvoorbeeld meer dan 200 uur), waardoor de totale kosten 30% tot 50% hoger liggen dan bij een platform van aluminiumlegering.
Risico op brosse breuken
Hoewel de druksterkte 200-300 MPa kan bereiken, bedraagt de treksterkte van graniet slechts 1/10 daarvan. Brosse breuk treedt gemakkelijk op bij extreme impactbelasting en de schade is moeilijk te herstellen. Het is noodzakelijk om spanningsconcentratie te voorkomen door middel van constructief ontwerp, zoals het gebruik van afgeronde hoekovergangen, het verhogen van het aantal steunpunten, enz.
Gewicht brengt systeembeperkingen met zich mee
De dichtheid van graniet is 2,5 keer die van aluminiumlegering, wat resulteert in een aanzienlijke toename van het totale gewicht van het platform. Dit stelt hogere eisen aan het draagvermogen van de draagconstructie en de dynamische prestaties kunnen worden beïnvloed door traagheidsproblemen in scenario's die hogesnelheidsbewegingen vereisen (zoals de lithografie-wafertafel).
Materiaalanisotropie
De verdeling van de minerale deeltjes in natuurlijk graniet is directioneel en de hardheid en thermische uitzettingscoëfficiënt van verschillende posities verschillen licht (ongeveer ±5%). Dit kan leiden tot niet te verwaarlozen fouten bij ultraprecieze platforms (zoals positionering op nanoschaal), die moeten worden verbeterd door strikte materiaalselectie en homogenisatiebehandeling (zoals calcineren bij hoge temperatuur).
Als kerncomponent van zeer precieze industriële apparatuur worden precisieplatforms met statische druk en luchtverplaatsing veel gebruikt in de halfgeleiderproductie, optische verwerking, precisiemeting en andere sectoren. De keuze van het basismateriaal heeft direct invloed op de stabiliteit, nauwkeurigheid en levensduur van het platform. Graniet (natuurlijk graniet) is de afgelopen jaren een populair materiaal geworden voor dergelijke platformbases, vanwege zijn unieke fysische eigenschappen.
Plaatsingstijd: 09-04-2025