Ultrapräzises Bewegungsmodul: Präzisionsbasis aus Granit VS Gussbasis.

Bei der Anwendung von hochpräzisen Bewegungsmodulen spielt die Basis als tragende Schlüsselkomponente eine entscheidende Rolle für die Leistung des Moduls. Granitpräzisionsbasen und Gussbasen haben ihre eigenen Eigenschaften, und der Unterschied zwischen ihnen ist offensichtlich.
I. Stabilität
Granit weist nach Millionen Jahren geologischer Veränderungen eine dichte und gleichmäßige innere Struktur auf, die hauptsächlich aus Quarz, Feldspat und anderen Mineralien besteht, die eng miteinander verbunden sind. Diese einzigartige Struktur verleiht ihm hervorragende Stabilität und widersteht äußeren Einflüssen effektiv. In der Werkstatt zur Herstellung elektronischer Chips laufen die Peripheriegeräte häufig, und die Granitbasis kann die auf den Luftschwimmer übertragene Schwingungsamplitude des hochpräzisen Bewegungsmoduls um mehr als 80 % reduzieren. Dies gewährleistet eine reibungslose Bewegung des Moduls und bietet eine solide Garantie für hochpräzise Prozesse wie Lithografie und Ätzen bei der Chipherstellung.

Obwohl die Gussbasis Vibrationen bis zu einem gewissen Grad abfedern kann, können im Gussprozess Defekte wie Sandlöcher und Poren auftreten, die die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Struktur beeinträchtigen. Bei hochfrequenten und hochintensiven Vibrationen ist die Schwingungsdämpfung nicht so gut wie bei einer Granitbasis. Dies führt zu einer schlechten Bewegungsstabilität des hochpräzisen Bewegungsmoduls des Luftschwimmers, was die Verarbeitungs- und Erkennungsgenauigkeit des Geräts beeinträchtigt.
Zweitens, Beibehaltung der Genauigkeit
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit ist sehr niedrig und liegt im Allgemeinen bei 5–7 × 10⁻⁶/℃. Bei Temperaturschwankungen ist die Größenänderung minimal. In der Astronomie wird das hochpräzise Bewegungsmodul zur Feineinstellung der Teleskoplinse mit der Granitbasis kombiniert. Selbst bei großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht kann dadurch die Positionierungsgenauigkeit der Linse im Submikrometerbereich gehalten werden, was Astronomen die klare Beobachtung weit entfernter Himmelskörper ermöglicht.
Gusssockel, wie sie üblicherweise aus Metallen wie Gusseisen verwendet werden, weisen einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 10–20 × 10⁻⁶/℃ auf. Bei Temperaturänderungen verändert sich die Größe deutlich, was leicht zu einer thermischen Verformung des hochpräzisen Bewegungsmoduls des Luftschwimmers und damit zu einer Verringerung der Bewegungsgenauigkeit führen kann. Beim temperaturempfindlichen Schleifprozess optischer Linsen kann die Verformung des Gusssockels unter Temperatureinfluss zu Abweichungen der Linsenschleifpräzision über den zulässigen Bereich hinaus führen und die Linsenqualität beeinträchtigen.
Drittens, Verschleißfestigkeit
Granit hat eine hohe Härte, die Mohshärte kann 6–7 erreichen, und ist sehr verschleißfest. Im Materialwissenschaftslabor wird häufig ein hochpräzises Luftschwimmer-Bewegungsmodul verwendet. Die Granitbasis kann der Reibung des Luftschwimmerschiebers im Vergleich zur herkömmlichen Gussbasis effektiv widerstehen. Dadurch kann der Wartungszyklus des Moduls um mehr als 50 % verlängert, die Gerätewartungskosten gesenkt und die Kontinuität der wissenschaftlichen Forschungsarbeit sichergestellt werden.
Wenn die Gussbasis aus gewöhnlichen Metallmaterialien besteht, ist die Härte relativ gering und die Oberfläche verschleißt leicht unter der langfristigen Hin- und Herreibung des Luftschwimmerschiebers, was die Bewegungsgenauigkeit und Laufruhe des hochpräzisen Bewegungsmoduls des Luftschwimmers beeinträchtigt und häufigere Wartung und Austausch erforderlich macht, was die Nutzungskosten und Ausfallzeiten erhöht.
Viertens: Herstellungskosten und Verarbeitungsschwierigkeiten
Die Beschaffungskosten für Granitrohstoffe sind hoch, der Abbau und Transport sind aufwendig, die Verarbeitung erfordert professionelle Ausrüstung und Technologie, wie z. B. hochpräzises Schneiden, Schleifen, Polieren usw., und die Herstellungskosten sind hoch. Aufgrund der hohen Härte, Sprödigkeit und Verarbeitungsschwierigkeiten sowie der Möglichkeit von Kantenbrüchen, Rissen und anderen Defekten ist die Ausschussrate hoch.
Die Rohstoffe für die Gussbasis sind vielfältig erhältlich, die Kosten relativ niedrig, das Gussverfahren ausgereift, der Verarbeitungsaufwand gering und die Massenproduktion mittels Gussform mit hoher Produktionseffizienz und kontrollierbaren Kosten möglich. Um jedoch die gleiche hohe Präzision und Stabilität wie bei der Granitbasis zu erreichen, sind die Anforderungen an den Gussprozess und die Nachbearbeitung extrem hoch, was die Kosten deutlich erhöht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Granit-Präzisionssockel bei der Anwendung hochpräziser Bewegungsmodule mit hoher Genauigkeit, Stabilität und Verschleißfestigkeit erhebliche Vorteile bieten. Gusssockel bieten gewisse Vorteile hinsichtlich Kosten und Verarbeitungskomfort und eignen sich für Anwendungen, bei denen die Genauigkeitsanforderungen relativ gering sind und Kosteneffizienz im Vordergrund steht.