Erstens die Vorteile der Granitbasis
1. Hohe Steifigkeit und Stabilität
Granit hat eine hohe Dichte (2,6–3,1 g/cm³) und einen Elastizitätsmodul von 50–100 GPa, deutlich höher als bei gewöhnlichem Stahl (ca. 200 GPa). Aufgrund seiner isotropen Kristallstruktur verformt er sich bei längerem Gebrauch jedoch kaum. Im Vergleich zu metallischen Werkstoffen ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit sehr niedrig (ca. 5 × 10⁻⁶/℃). Selbst bei Temperaturschwankungen behält er seine hervorragende Dimensionsstabilität und verhindert, dass die durch Wärmeausdehnung bedingte Kältekontraktion die Genauigkeit der Geräte beeinträchtigt.
2. Hervorragende Vibrationsreduzierung
Die innere Kristallstruktur von Granit weist eine hohe innere Dämpfung auf, die hochfrequente Schwingungen effektiv absorbieren und Resonanzphänomene reduzieren kann. Im Vergleich zur Metallbasis verfügt Granit über eine stärkere Schwingungsdämpfung im Bereich von 20 Hz bis 1 kHz. Dies bietet eine „sauberere“ Ausgangsumgebung für das aktive Schwingungsisolationssystem und reduziert den Aufwand für die nachfolgende aktive Steuerung.
3. Korrosionsbeständigkeit, nicht magnetisch, breite Anwendbarkeit
Granit ist chemisch stabil, säure- und alkalibeständig, rostet und oxidiert nicht und eignet sich für Reinräume, hohe Luftfeuchtigkeit und korrosive Umgebungen. Darüber hinaus ist Granit ein nicht magnetisches Material und stört Präzisionsinstrumente (wie Elektronenmikroskope, magnetische Messgeräte usw.) nicht. Daher eignet es sich für elektromagnetisch empfindliche Anwendungsszenarien.
4. Lange Lebensdauer, geringe Wartungskosten
Granit hat eine hohe Härte (Mohshärte 6-7), ist verschleißfest und verformt sich bei längerem Gebrauch nicht so leicht. Die Lebensdauer kann über 20 Jahre betragen. Im Vergleich zu Metallwerkstoffen ist keine regelmäßige Rostschutzbehandlung oder Schmierung erforderlich, und die Wartungskosten sind äußerst niedrig.
5. Hohe Ebenheit und Oberflächengüte
Durch Präzisionsschleifen und -polieren kann die Ebenheit der Granitbasis 0,005 mm/m² und die Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,2 μm erreichen, wodurch die perfekte Passform mit Präzisionsgeräten (wie optischen Plattformen, Laserinterferometern) gewährleistet und Montagefehler reduziert werden.
Zwei, die Mängel der Granitbasis
1. Großes Gewicht, schwer zu tragen und zu installieren
Granit hat eine hohe Dichte und ist schwerer als Aluminium oder Stahl gleicher Größe. Für die Handhabung und Installation großer Plattformen sind daher Spezialgeräte (wie Gabelstapler oder Hebewerkzeuge) erforderlich, was die Bereitstellungskosten erhöht.
2. Hohe Sprödigkeit, schwache Schlagfestigkeit
Obwohl Granit eine hohe Härte aufweist, ist er ein sprödes Material und kann bei starken Stößen (z. B. Stürzen oder Kollisionen) reißen oder zerbrechen. Daher ist beim Transport und bei der Installation besondere Vorsicht geboten, um starke Vibrationen oder Stöße zu vermeiden.
3. Die Verarbeitung ist schwierig und die Anpassungskosten sind hoch
Die Bearbeitung von Granit erfordert spezielle Werkzeugmaschinen (wie etwa CNC-Steingravurmaschinen) und Diamantwerkzeuge. Zudem ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit gering, was zu hohen Kosten für die individuelle Anpassung komplexer Strukturen (wie etwa Gewindelöchern, speziell geformten Nuten) und einem langen Lieferzyklus führt.
4. Plötzliche Temperaturänderungen können Mikrorisse verursachen
Obwohl Granit eine gute thermische Stabilität aufweist, können bei extremen Temperaturschwankungen (z. B. einem schnellen Wechsel von einer Umgebung mit niedriger Temperatur zu einer Umgebung mit hoher Temperatur) kleine Spannungsrisse im Inneren entstehen, die die Festigkeit der Struktur beeinträchtigen können. Daher ist bei der Verwendung in Umgebungen mit großen Temperaturunterschieden Vorsicht geboten.
5. Kein Schweißen oder Nachbearbeitung
Die Metallbasis kann durch Schweißen oder maschinelle Bearbeitung modifiziert werden, aber sobald der Granit geformt ist, ist es fast unmöglich, strukturelle Anpassungen (wie Bohren, Schneiden) vorzunehmen, daher muss die Entwurfsphase genau geplant werden, um spätere Modifikationen zu vermeiden.
Veröffentlichungszeit: 11. April 2025