Im Bereich der Präzisionsmessung bestimmt die Stabilität des Messgerätefundaments maßgeblich die Zuverlässigkeit der Messdaten. Messfehler aufgrund thermischer Verformung von Gusseisenfundamenten stellen die Fertigungsindustrie seit Langem vor ein Problem. Die von ZHHIMG entwickelte Messplattform für Granitebenheiten bietet mit ihrer branchenweit neuen Genauigkeitszertifizierung der Stufe AAA jedoch eine revolutionäre Lösung für hochpräzise Messungen.
Das Dilemma der thermischen Verformung von Gusseisenfundamenten: Der unsichtbare Feind von Messfehlern
Gusseiserne Sockel wurden aufgrund ihrer geringen Kosten und hohen Steifigkeit früher häufig in Messgeräten eingesetzt. In der Praxis hat sich jedoch ihre mangelnde thermische Stabilität zunehmend als Nachteil erwiesen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Gusseisen liegt bei 11–12 × 10⁻⁶/°C. Im Betrieb oder bei schwankenden Umgebungstemperaturen neigt Gusseisen daher stark zu thermischer Verformung. Beispielsweise kann eine Temperaturänderung von 5 °C in der Werkstatt eine lineare Verformung des gusseisernen Sockels von 0,0055–0,006 mm bewirken. Diese geringfügige Änderung führt direkt zu einer Verschiebung des Messbezugspunkts und damit zu einer Vervielfachung des Messfehlers.
Darüber hinaus ist die Wärmeleitung des Gusseisenfußes ungleichmäßig. Im Betrieb des Geräts führt lokale Erwärmung zu einem „thermischen Gradienteneffekt“, der Verformungen an der Oberfläche des Fußes verursacht. Bei der Ebenheitsmessung kann diese Verformung zu einer Abweichung der relativen Position zwischen Messsonde und Messobjekt führen und somit falsche Messdaten liefern. Laut Branchenstatistik machen Fehler aufgrund thermischer Verformung bei Messgeräten mit Gusseisenfuß über 40 % der Gesamtfehler aus und beeinträchtigen die Genauigkeit der Produktqualitätsprüfung erheblich.
Der technologische Durchbruch der ZHHIMG-Granitplattform: Beseitigung thermischer Verformung von der Wurzel an
Die Messplattform für die Ebenheitsmessung von Granit (ZHHIMG) basiert auf natürlichem Granit und löst so das Problem der thermischen Verformung. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit beträgt lediglich 5–7 × 10⁻⁶/°C und ist damit nur halb so hoch wie der von Gusseisen. Darüber hinaus ist seine innere Struktur dicht und gleichmäßig. Selbst bei extremen Temperaturschwankungen behält er seine Form und Größe bei. Labormessungen zeigen, dass die lineare Verformung der Granitplattform bei einer Temperaturschwankung von 20 °C weniger als 0,0014 mm beträgt und somit vernachlässigbar ist.
Neben den Materialvorteilen nutzt ZHHIMG eine patentierte Ultrapräzisions-Bearbeitungstechnologie. Durch CNC-Schleifen und Polieren wird die Ebenheit der Plattformoberfläche auf ±0,001 mm/m optimiert und erreicht damit branchenweit Spitzenwerte. Gleichzeitig sorgt eine einzigartige wabenförmige Spannungsentlastungsstruktur im Inneren der Plattform für zusätzliche Steifigkeit und gleicht minimale, durch thermische Spannungen verursachte Verformungen effektiv aus. So wird eine jederzeit stabile und zuverlässige Messreferenz gewährleistet.
AAA-Präzisionszertifizierung: Ein Qualitätsversprechen, das von Autoritäten untermauert wird
Die Granitplattform von ZHHIMG hat die Präzisionszertifizierung der höchsten internationalen Stufe (AAA) erhalten. Diese Zertifizierungsnorm fordert, dass der Messfehler der Geräte unter verschiedenen Umwelteinflüssen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Vibrationen stets innerhalb von ±0,3 µm liegt. Um diese Norm zu erfüllen, hat ZHHIMG ein umfassendes Qualitätskontrollsystem etabliert: Von der Siebung des Rohgranits über die Präzisionsbearbeitung bis hin zur Endproduktprüfung wird jeder Schritt durch automatisierte Prüfgeräte streng überwacht. Beispielsweise wird die Plattformoberfläche mit einem Laserinterferometer im Mikrometerbereich abgetastet, um eine optimale Ebenheit zu gewährleisten. Die thermische Stabilität der Plattform wird durch die Simulation extremer Umgebungsbedingungen in einem Klimalabor mit konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit verifiziert.
In der Praxis hat die ZHHIMG-Plattform in Branchen wie der Halbleiter-, Linsen- und Präzisionsformenindustrie deutliche Vorteile gezeigt. Nach der Einführung der Plattform in einem Halbleiterunternehmen konnte der Ebenheitsmessfehler um 90 % reduziert und die Produktausbeute um 15 % gesteigert werden, wodurch das durch Messfehler verursachte Nachbearbeitungsproblem effektiv gelöst wurde.
Vor dem Hintergrund der Modernisierung der Fertigungsindustrie hin zu höherer Präzision und intelligenter Technologie hat die Messplattform für Granitebenheitsmessungen von ZHHIMG mit ihrer optimalen Kontrolle thermischer Verformung und der AAA-Zertifizierung neue Maßstäbe in der Präzisionsmessung gesetzt. Sie bietet Unternehmen nicht nur zuverlässige Messgarantien, sondern fördert auch den Technologiesprung der Branche von der „empirischen Beurteilung“ zur „präzisen Messung“.
Veröffentlichungsdatum: 12. Mai 2025