Die Stabilität und Genauigkeit jeder Ultrapräzisionsmaschine – von großen Koordinatenmessgeräten (KMG) bis hin zu modernen Halbleiterlithografieanlagen – beruht grundlegend auf ihrem Granitfundament. Bei monolithischen Fundamenten von beträchtlicher Größe oder komplexen, mehrteiligen Granit-Flachplatten ist der Montage- und Installationsprozess ebenso entscheidend wie die Fertigungspräzision selbst. Das bloße Aufstellen einer fertigen Platte reicht nicht aus; spezifische Umgebungs- und Strukturvorgaben müssen erfüllt werden, um die zertifizierte Submikrometer-Ebenheit der Platte zu erhalten und zu nutzen.
1. Das Fundament: Ein stabiler, ebener Untergrund
Ein weit verbreiteter Irrtum ist die Annahme, dass Präzisionsgranitplatten, wie sie beispielsweise aus unserem hochdichten ZHHIMG® Black Granit (3100 kg/m³) gefertigt werden, einen instabilen Boden ausgleichen können. Granit bietet zwar eine außergewöhnliche Steifigkeit, muss aber von einer Konstruktion getragen werden, die auf minimale, langfristige Durchbiegung ausgelegt ist.
Der Montagebereich muss über einen ebenen und ordnungsgemäß ausgehärteten Betonuntergrund verfügen, der hinsichtlich Dicke und Dichte oft militärischen Standards entspricht – analog zu den 1000 mm dicken, extrem harten Betonböden in den Montagehallen von ZHHIMG. Entscheidend ist die Isolation dieses Untergrunds gegenüber externen Vibrationsquellen. Bei der Konstruktion unserer größten Maschinenfundamente integrieren wir Konzepte wie den Schwingungsdämpfungsgraben um unsere Messräume, um die Stabilität und Isolation des Fundaments selbst zu gewährleisten.
2. Die Isolierschicht: Verfugen und Nivellieren
Direkter Kontakt zwischen der Granitplatte und dem Betonfundament ist unbedingt zu vermeiden. Die Granitbasis muss an spezifischen, mathematisch berechneten Punkten abgestützt werden, um innere Spannungen auszugleichen und die zertifizierte Geometrie zu erhalten. Dies erfordert ein professionelles Nivelliersystem und eine Verfugungsschicht.
Sobald die Platte mithilfe von verstellbaren Nivellierstützen oder Keilen exakt positioniert ist, wird ein hochfester, schrumpffreier Präzisionsfugenmörtel in den Hohlraum zwischen Granit und Untergrund gepumpt. Dieser Spezialfugenmörtel härtet zu einer hochdichten, gleichmäßigen Verbindung aus, die das Gewicht der Platte dauerhaft gleichmäßig verteilt und so ein Durchhängen oder Verziehen verhindert, das andernfalls innere Spannungen verursachen und die Ebenheit im Laufe der Zeit beeinträchtigen könnte. Durch diesen Schritt werden die Granitplatte und das Fundament zu einer einzigen, zusammenhängenden und stabilen Einheit verbunden.
3. Thermisches und zeitliches Gleichgewicht
Wie bei allen hochpräzisen Messarbeiten ist Geduld unerlässlich. Die Granitplatte, das Verfugungsmaterial und der Betonuntergrund müssen sich mit der umgebenden Betriebsumgebung thermisch angeglichen haben, bevor die abschließenden Ausrichtungskontrollen durchgeführt werden können. Dieser Prozess kann bei sehr großen Platten mehrere Tage dauern.
Darüber hinaus muss die Nivellierung – durchgeführt mit Instrumenten wie Laserinterferometern und elektronischen Nivelliergeräten – in kleinen, langsamen Schritten erfolgen, um dem Material Zeit zum Setzen zu geben. Unsere erfahrenen Techniker, die strenge internationale Messnormen (DIN, ASME) einhalten, wissen, dass eine übereilte Nivellierung zu latenten Spannungen führen kann, die sich später als Genauigkeitsabweichung bemerkbar machen.
4. Integration von Komponenten und kundenspezifischer Montage
Für die kundenspezifischen Granitkomponenten und Granit-Flachplatten von ZHHIMG, die Linearmotoren, Luftlager oder Koordinatenmessmaschinenschienen integrieren, ist absolute Reinheit bei der Endmontage unerlässlich. Unsere speziell dafür vorgesehenen Reinräume, die die Umgebungsbedingungen von Halbleiteranlagen simulieren, sind notwendig, da selbst mikroskopisch kleine Staubpartikel zwischen Granit und Metallkomponente Mikroverformungen verursachen können. Jede Kontaktfläche muss vor der endgültigen Befestigung sorgfältig gereinigt und geprüft werden, um die einwandfreie Dimensionsstabilität der Komponente im Maschinensystem zu gewährleisten.
Durch die Einhaltung dieser strengen Anforderungen stellen die Kunden sicher, dass sie nicht nur eine Komponente installieren, sondern erfolgreich den ultimativen Bezugspunkt für ihre Ultrapräzisionsgeräte definieren – eine Grundlage, die durch die Materialwissenschaft und Fertigungskompetenz von ZHHIMG gewährleistet wird.
Veröffentlichungsdatum: 29. Oktober 2025