Bij precisieproductie, wetenschappelijk onderzoek en andere toepassingen waar precisie vereist is, speelt een nauwkeurig, statisch statische luchtdrukplatform een cruciale rol. De keuze van de platformbasis is, net als het leggen van de fundering van een gebouw, direct van invloed op de prestaties van het platform. Granieten precisiebasissen en minerale gietbasissen zijn twee populaire opties, elk met hun eigen voordelen. Hieronder volgt een gedetailleerde vergelijking.
Stabiliteit: Verschil tussen natuurlijke kristallisatie en kunstmatige composiet
Na miljoenen jaren van geologische veranderingen heeft de granieten precisiebasis een dichte structuur met kwarts, veldspaat en andere mineralen. De structuur is daardoor extreem compact en uniform. Tegen externe invloeden, zoals trillingen veroorzaakt door de werking van grote apparatuur in de omgeving, fungeert de granieten basis als een solide schild. Deze blokkeert en dempt trillingen effectief en kan de amplitude van de trillingen van het precisieplatform met statische luchtdruk met meer dan 80% verminderen. Dit biedt een solide en stabiele basis voor de uiterst nauwkeurige bewegingen van het platform. In de halfgeleiderchipproductie stelt het lithografieproces hoge eisen aan de stabiliteit van het platform. De granieten basis garandeert de nauwkeurige werking van de chiplithografieapparatuur, draagt bij aan het precieze graveren van het chippatroon en verhoogt de productieopbrengst aanzienlijk.
De minerale gietbasis is gemaakt van minerale deeltjes gemengd met een speciaal bindmiddel. De interne structuur is uniform en de basis heeft bepaalde trillingsdempende eigenschappen. Bij normale trillingen biedt deze basis een relatief stabiele werkomgeving voor het platform. Echter, bij hoge intensiteit en continue trillingen is het trillingsdempende vermogen van de minerale gietbasis iets minder dan dat van een granieten basis. Dit kan leiden tot lichte afwijkingen in de platformbeweging en de precisie van uiterst nauwkeurige bewerkingen beïnvloeden.
Nauwkeurigheidsbehoud: de balans tussen natuurlijke voordelen en kunstmatige beheersing van lage expansie.
Graniet staat bekend om zijn zeer lage thermische uitzettingscoëfficiënt, doorgaans 5-7 × 10⁻⁶/℃. In een omgeving met wisselende temperaturen verandert de afmeting van de granieten precisiebasis daardoor nauwelijks. In de astronomie wordt een precisieplatform met statische luchtdruk voor het fijn afstellen van de telescooplens gecombineerd met een granieten basis. Zelfs bij aanzienlijke temperatuurverschillen tussen dag en nacht zorgt dit ervoor dat de positioneringsnauwkeurigheid van de lens op submicronniveau behouden blijft, waardoor astronomen de subtiele veranderingen van verre hemellichamen kunnen vastleggen.
Bij het ontwerpen van minerale gietmaterialen kunnen de thermische uitzettingseigenschappen worden geoptimaliseerd en gecontroleerd. Door de verhouding tussen mineralen en bindmiddelen aan te passen, kan de thermische uitzettingscoëfficiënt die van graniet benaderen of zelfs overtreffen. In sommige temperatuurgevoelige, zeer nauwkeurige meetapparatuur kan de minerale gietbasis een stabiele afmeting behouden bij temperatuurschommelingen, waardoor de nauwkeurigheid van de platformbeweging wordt gewaarborgd. De minerale gietbasis wordt echter beïnvloed door factoren zoals veroudering van het bindmiddel, en de stabiliteit van de nauwkeurigheid op lange termijn moet verder worden onderzocht.
Duurzaamheid: Kenmerken van natuursteen met hoge hardheid en vermoeiingsbestendige composietmaterialen.
Graniet heeft een hoge hardheid, met een Mohs-hardheid van 6-7, en een goede slijtvastheid. In het materiaalkundig laboratorium wordt vaak een precisie-luchtdrukplatform met statische druk gebruikt. De granieten basis kan wrijvingsverlies op lange termijn effectief tegengaan. In vergelijking met een gewone basis kan de onderhoudscyclus van het platform met meer dan 50% worden verlengd, de onderhoudskosten van de apparatuur worden verlaagd en de continuïteit van het wetenschappelijk onderzoek worden gewaarborgd. Graniet is echter relatief broos en breekt gemakkelijk bij een onbedoelde stoot.
De minerale gietbasis heeft uitstekende vermoeiingsbestendigheidseigenschappen, waardoor deze effectief bestand is tegen vermoeiingsschade en de structurele integriteit behoudt tijdens de langdurige, hoogfrequente heen-en-weergaande beweging van een precisie-luchtdrukplatform. Tegelijkertijd is de basis enigszins bestand tegen gangbare chemicaliën en is deze in een omgeving met een gering risico op chemische corrosie duurzamer dan een granieten basis. In extreme omstandigheden, zoals een hoge luchtvochtigheid, kan het bindmiddel in de minerale gietbasis echter worden aangetast, waardoor de duurzaamheid afneemt.
Productiekosten en verwerkingsmoeilijkheden: uitdagingen bij natuursteen en drempels bij kunstmatig gieten
De winning en het transport van graniet zijn complexe processen, en de verwerking ervan vereist zeer geavanceerde apparatuur en technologie. Door de hoge hardheid en broosheid van graniet kunnen er gemakkelijk problemen ontstaan zoals afbrokkeling van de randen en scheuren tijdens het snijden, slijpen, polijsten en andere processen. Bovendien is het afvalpercentage relatief hoog, wat resulteert in hoge productiekosten.
De productie van mineraalgietwerk vereist een specifieke mal en een bepaald proces. De initiële ontwikkelingskosten van de mal zijn hoog, maar zodra de mal is gevormd, kan massaproductie worden gerealiseerd en kunnen de eenheidskosten worden verlaagd. Het verwerkingsproces is relatief eenvoudig in vergelijking met graniet, en door mechanische bewerking kunnen hogere precisie-eisen worden bereikt. Bovendien heeft het potentieel voor kosteneffectieve toepassingen op grote schaal.
Geplaatst op: 10 april 2025