In der Fabrik, die Präzisionsteile fertigt, fungiert der XYZ-Präzisionsportalrahmen als eine Art „Superplotter“, der präzise Bewegungen im Mikrometer- oder sogar Nanometerbereich ermöglicht. Der Granitsockel bildet die stabile Basis für diesen „Plotter“. Können sie im Zusammenspiel wirklich perfekt zusammenarbeiten? Heute lüften wir das Geheimnis.
Warum gelten sie als „perfektes Paar“?
Granit ist kein gewöhnlicher Stein. Er ist wie ein „sechseckiger Krieger“ in der Welt der Materialien:
Hervorragende Stoßdämpfung: Granit besitzt eine extrem hohe Dichte und seine innere Struktur gleicht einem engmaschigen Puzzle. Bei schnellen Bewegungen und Vibrationen des Portalrahmens (ähnlich wie bei einer plötzlichen Bremsung beim Laufen) kann Granit über 90 % der Vibrationsenergie absorbieren und dem Portalrahmen so ein schnelles und sicheres Abstützen ermöglichen. Beispielsweise konnte beim Schleifen optischer Linsen durch die Verwendung der Granitbasis die Schwingungsamplitude des Portalrahmens von 15 Mikrometern auf 3 Mikrometer reduziert und die Präzision der Linsen deutlich verbessert werden.
Keine Angst vor Temperaturschwankungen: Der Portalrahmen erwärmt sich im Langzeitbetrieb. Herkömmliche Materialien dehnen sich bei Erwärmung aus und verformen sich, doch der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit beträgt nur ein Fünftel desjenigen von Stahl! Selbst bei einer Temperaturänderung von 10 °C innerhalb eines Tages ist die Verformung vernachlässigbar. Der Granitrahmen wird stabil gestützt, und der Positionierfehler beträgt maximal 2 Mikrometer.
Wird es dort auch zu Konflikten kommen? Diese Punkte sollten beachtet werden!
Obwohl sie „sehr gut kompatibel“ sind, kann es bei mangelhafter Planung in der Anfangsphase auch zu „Unverträglichkeiten mit den örtlichen Gegebenheiten“ kommen:
Die Peinlichkeit von „nicht übereinstimmenden Schnittstellen“
Die Gleitschienen und Führungsleisten des Portalrahmens müssen präzise in die Bohrungen der Grundplatte eingesetzt werden. Beträgt die Abweichung der Bohrungen in der Grundplatte mehr als 0,01 Millimeter (dünner als ein menschliches Haar), kann sich der Portalrahmen nach der Montage verkanten und beim Bewegen blockieren. Ähnlich wie bei einem Puzzle, bei dem die Teile nicht zusammenpassen – egal wie sehr man es versucht, es funktioniert einfach nicht.
Die versteckte Gefahr des „Gewichtsungleichgewichts“
Große Portalrahmen sind schwer und „stabil“. Ist der Granitsockel nicht ausreichend tragfähig (mit einer Druckfestigkeit unter 120 Megapascal), kann er unter dauerhafter, hoher Belastung reißen. Das ist vergleichbar mit dem Abstützen eines großen Steins mit kleinen Ästen. Früher oder später wird er brechen.
Das Problem der „asynchronen thermischen Ausdehnung und Kontraktion“
Metallrahmen und Granit dehnen sich bei Erwärmung unterschiedlich stark aus. In einer Umgebung mit großen Temperaturunterschieden können die beiden Materialien miteinander konkurrieren und Spannungen erzeugen, was die Stabilität der Anlage beeinträchtigen kann – ähnlich wie sich Bauteile aus unterschiedlichen Materialien bei hohen Temperaturen unterschiedlich verhalten.
Wie bringt man sie dazu, „perfekt zusammenzuarbeiten“?
Keine Sorge. Für diese Probleme gibt es Lösungen:
Maßgeschneiderte Basis: Messen Sie im Voraus das Gewicht des Portalrahmens, die Positionen der Befestigungslöcher und weitere Daten, damit der Hersteller eine spezielle Basis anfertigen kann, um sicherzustellen, dass der Fehler bei der Position jedes Lochs 0,005 Millimeter nicht überschreitet.
Verstärken und verbessern Sie die Basis: Wählen Sie Granit mit höherer Druckfestigkeit (≥150 Megapascal) und entwerfen Sie im Inneren der Basis eine Wabenstruktur, ähnlich einem Bienenstock, die nicht nur das Gewicht reduziert, sondern auch die Tragfähigkeit erhöht.
Installieren Sie "Temperature Control Guardian": Fügen Sie eine Schicht flexibler Dichtung zwischen der Basis und dem Portalrahmen hinzu, um thermische Spannungen aufzunehmen; Oder installieren Sie Wasserkühlungsrohre, um die Temperaturschwankung innerhalb von 1℃ zu halten.
Veröffentlichungsdatum: 17. Juni 2025