Ultrapräzises Bewegungsmodul: Granitpräzisionsbasis VS Gussbasis.

Bei der Anwendung von ultrapräzisen Bewegungsmodulen spielt die Basis als wichtige tragende Komponente 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 von Jahren geologischer Veränderungen eine dichte und gleichmäßige innere Struktur auf, die hauptsächlich aus Quarz, Feldspat und anderen Mineralien besteht. Diese einzigartige Struktur verleiht ihm hervorragende Stabilität und widersteht äußeren Einflüssen wirksam. 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 puffern kann, können beim Gussprozess einige Defekte wie Sandlöcher und Poren auftreten, die die Gleichmäßigkeit und Stabilität der Struktur beeinträchtigen. Angesichts hochfrequenter und hochintensiver Vibrationen ist die Schwingungsdämpfungsfähigkeit nicht so gut wie bei einer Granitbasis, was zu einer schlechten Bewegungsstabilität des hochpräzisen Bewegungsmoduls des Luftschwimmers führt, 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/℃. In Umgebungen mit Temperaturschwankungen ist die Größenänderung minimal. In der Astronomie wird das hochpräzise Bewegungsmodul zur Feinabstimmung der Teleskoplinse mit der Granitbasis gepaart. Selbst bei großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht kann dadurch sichergestellt werden, dass die Positionierungsgenauigkeit der Linse im Submikrometerbereich bleibt, was Astronomen dabei hilft, weit entfernte Himmelskörper klar zu beobachten.
Gussbasismaterialien, die üblicherweise aus Metallen wie Gusseisen bestehen, 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 Schleifen temperaturempfindlicher optischer Linsen kann die Verformung der Gussbasis unter Temperatureinfluss zu Abweichungen der Schleifpräzision außerhalb des zulässigen Bereichs 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 gewöhnlichen Gussbasis wirksam widerstehen, wodurch der Wartungszyklus des Moduls um mehr als 50 % verlängert, die Wartungskosten der Ausrüstung gesenkt und die Kontinuität der wissenschaftlichen Forschungsarbeit sichergestellt werden kann.
Wenn die Gussbasis aus gewöhnlichen Metallmaterialien besteht, ist die Härte relativ gering und die Oberfläche verschleißt leicht unter der langfristigen Hin- und Herreibung des Luftschwimmergleiters, was die Bewegungsgenauigkeit und Laufruhe des hochpräzisen Bewegungsmoduls des Luftschwimmers beeinträchtigt, häufigere Wartung und Austausch erfordert und so die Nutzungskosten und Ausfallzeiten erhöht.
Viertens: Herstellungskosten und Verarbeitungsschwierigkeiten
Die Beschaffungskosten für Granitrohstoffe sind hoch, der Abbau und Transport sind komplex, die Verarbeitung erfordert professionelle Ausrüstung und Technologie, wie z. B. hochpräzises Schneiden, Schleifen, Polieren usw., und die Herstellungskosten sind hoch. Und aufgrund seiner hohen Härte, Sprödigkeit, Verarbeitungsschwierigkeiten und der Möglichkeit, Kantenbrüche, Risse und andere Defekte aufzutreten, ist die Ausschussrate hoch.
Die Rohstoffe für die Gussbasis sind weit verbreitet, die Kosten relativ niedrig, der Gussprozess ausgereift, der Verarbeitungsaufwand gering und die Massenproduktion kann mit hoher Produktionseffizienz und kontrollierbaren Kosten durch die Form erfolgen. Um jedoch die gleiche hohe Präzision und Stabilität wie bei der Granitbasis zu erreichen, sind die Anforderungen an den Gussprozess und die Nachbearbeitung äußerst streng, und die Kosten steigen ebenfalls erheblich.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Präzisionsbasis aus Granit in den Anwendungsszenarien von ultrapräzisen Bewegungsmodulen mit hoher Genauigkeit, Stabilität und Verschleißfestigkeit einen erheblichen Vorteil bietet. Die Gussbasis bietet gewisse Vorteile hinsichtlich der Kosten und der Verarbeitungsfreundlichkeit und eignet sich für Situationen, in denen die Genauigkeitsanforderungen relativ gering sind und das Streben nach Kosteneffizienz verfolgt wird.