In der Präzisionsmessung ist die Längenmessmaschine ein Schlüsselinstrument zur Sicherstellung der Maßgenauigkeit von Produkten. Die Leistungsfähigkeit ihres Grundmaterials wirkt sich direkt auf die Stabilität und Lebensdauer der Anlage aus. In den letzten Jahren wird bei Längenmessmaschinen zunehmend Granit als Grundmaterial verwendet. Ein wichtiger Grund dafür ist die hervorragende Dauerfestigkeit von Granit. Experimentelle Daten zeigen, dass die Dauerfestigkeit von Granit siebenmal höher ist als die von Gusseisen. Dieser signifikante Vorteil garantiert eine lange Lebensdauer der Basis der Längenmessmaschine.
Um den Unterschied in der Dauerfestigkeit zwischen Granit und Gusseisen zu überprüfen, führte das Forschungsteam eine Reihe anspruchsvoller Experimente durch. Für das Experiment wurden Proben von Granit- und Gusseisenbasis mit gleichen Spezifikationen und unter Simulationsbedingungen ausgewählt. Mittels einer Dauerfestigkeitsprüfmaschine wurden die Basisproben aus zwei Materialien periodisch wechselnden Belastungen ausgesetzt, um die äußeren Kräfte wie Vibration und Druck zu simulieren, denen die Längenmessmaschine im Dauereinsatz ausgesetzt ist. Während des Experiments wurden die Veränderungen der Mikrostruktur, die Oberflächenschädigungen und der Grad der Verschlechterung der makroskopischen mechanischen Eigenschaften des Materials nach jedem Belastungszyklus präzise aufgezeichnet.
Nach zahlreichen Belastungszyklen sind die Ergebnisse bemerkenswert. In den Proben mit Gusseisenbasis traten bereits nach relativ wenigen Belastungszyklen deutliche Ermüdungsrisse auf. Mit zunehmender Zyklenzahl weiten sich diese Risse kontinuierlich aus und verengen sich, was zur Zerstörung der strukturellen Integrität des Materials und einer deutlichen Verschlechterung seiner mechanischen Eigenschaften führt. Die Proben mit Granitbasis hingegen zeigten erst nach Belastungszyklen, die um ein Vielfaches höher waren als die von Gusseisen, extrem feine mikroskopische Risse, und die Rissausbreitungsgeschwindigkeit war extrem langsam. Makroskopisch betrachtet ist der Grad der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften von Granitbasis deutlich geringer als der von Gusseisenbasis. Durch professionelle Datenanalyse und Berechnung wurde schließlich festgestellt, dass die Ermüdungsfestigkeit von Granitmaterial siebenmal höher ist als die von Gusseisen.
Die hohe Dauerfestigkeit von Granit hängt eng mit seiner inneren Struktur und seinen mineralischen Eigenschaften zusammen. Granit ist ein magmatisches Gestein, das durch die enge Verbindung verschiedener Mineralkristalle entsteht. Die darin enthaltenen Mineralpartikel verhaken sich und bilden eine dichte und stabile Struktur. Diese Struktur ermöglicht es Granit, Spannungen bei äußeren Kräften gleichmäßig zu verteilen, wodurch lokale Spannungskonzentrationen reduziert und die Entstehung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen wirksam verzögert werden. Im Gegensatz dazu weist Gusseisen mikroskopisch kleine Poren und Verunreinigungen auf. Diese Defekte bilden den Nährboden für die Entstehung von Ermüdungsrissen. Bei äußeren Kräften neigen sie dazu, Spannungskonzentrationen zu verursachen und den Ermüdungsbruch des Materials zu beschleunigen.
Die hohe Dauerfestigkeit des Granitsockels ermöglicht es dem Längenmessgerät, Stabilität und Genauigkeit auch im Langzeiteinsatz zu erhalten. Der durch die Ermüdungsverformung des Sockels verursachte Messfehler wurde reduziert und die Zuverlässigkeit der Messergebnisse verbessert. Da der Granitsockel weniger anfällig für Ermüdungsschäden ist, reduziert er die Wartungshäufigkeit und die Austauschkosten der Geräte deutlich und verlängert die Gesamtlebensdauer des Längenmessgeräts erheblich.
In der heutigen Fertigungsumgebung, in der die Präzisionsanforderungen an Produkte immer strenger werden, ist die Leistungsstabilität der Längenmessmaschine als Schlüsselinstrument der Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung. Granitmaterial mit seiner deutlich höheren Dauerfestigkeit als Gusseisen eignet sich besser für die Konstruktion und Herstellung der Basis der Längenmessmaschine und trägt maßgeblich zur Verlängerung der Lebensdauer der Basis der Längenmessmaschine und zur Gewährleistung präziser Messungen bei. Es wird die Entwicklung der Präzisionsmesstechnik künftig maßgeblich vorantreiben.
Veröffentlichungszeit: 13. Mai 2025