I. Herstellungsprozess des Granitlineals
Sieben und Schneiden von Rohmaterial
Kriterien für die Materialauswahl: Es sollte hochwertiger Granit mit einer Dichte von ≥ 2,7 g/cm³ und einer Wasseraufnahmerate von < 0,1 % (wie z. B. „Jinan Green“ aus Shandong und „Black Gold Sand“ aus Indien) ausgewählt werden. Die Mineralpartikel sollten gleichmäßig (Quarzpartikel ≤ 2 mm) und frei von Rissen und Poren sein. Versteckte Defekte sollten durch Röntgenfehlererkennung entfernt werden.
Grobschnitt: Verwenden Sie eine Diamantkreissäge, um den Rohling in einen Rohling zu schneiden, der 5–10 mm größer ist als die fertige Produktgröße. Der Ebenheitsfehler der Schnittfläche sollte innerhalb von ± 0,5 mm liegen.
2. Alterungsbehandlung
Natürliche Alterung: Der Rohling wird für 6 bis 12 Monate an der Luft gelagert. Durch die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht sowie die wechselnde Luftfeuchtigkeit werden über 90 % der inneren Spannungen abgebaut, um spätere Verformungen zu verhindern.
Künstliche Alterung (optional): Einige Hersteller verwenden einen Ofen mit konstanter Temperatur (100–150 °C) für 24 Stunden, um die Spannungsfreisetzung zu beschleunigen. Dies ist für dringende Aufträge geeignet, der Effekt ist jedoch etwas geringer als bei der natürlichen Alterung.
3. Grobschliff und Referenzflächenbearbeitung
Grobschleifen und Formen: Verwenden Sie eine Diamantschleifscheibe mit 200–400 Mesh, um den Rohling zu schleifen, die Schnittlinien zu entfernen, die Ebenheit von ±0,5 mm auf ±0,1 mm/m (100 μm/m) zu korrigieren und die Referenzfläche zu bestimmen.
Nicht-Arbeitsoberflächenbehandlung: Fasen Sie die Seiten- und Bodenflächen ab oder beschichten Sie sie (z. B. durch Aufsprühen von Rostschutzfarbe), um Kantenrisse und eine Ausdehnung durch Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.
4. Präzisionsschleifen (Kernverfahren)
Der Präzisionssprung wird durch hierarchisches Schleifen erreicht, das in drei Stufen unterteilt ist:
Grobschleifen: Verwenden Sie Schleifmittel mit einer Maschenweite von 400–800 (Siliziumkarbid oder Diamant-Mikropulver) in Kombination mit einer Schleifplattform aus Granit, um die Ebenheit auf ±10 μm/m und die Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,8 μm zu korrigieren.
Präzisionsschleifen: Durch die Umstellung auf Schleifmittel mit einer Maschenweite von 1200–2000 und die Kombination mit einer elektronischen Wasserwaage (Genauigkeit ±1 μm/m) zur Echtzeitüberwachung wurde die Ebenheit auf ±3 μm/m verbessert und die Oberflächenrauheit Ra beträgt ≤0,4 μm.
Ultrafeines Schleifen (Schlüssel zu hochpräzisen Produkten): Durch die Verwendung von Mikropulver der Güteklasse W10-W5 (Partikelgröße 5–10 μm) und chemischer Polierflüssigkeit kann durch die Doppelwirkung „mechanisches Schleifen + chemische Korrosion“ die endgültige Ebenheit ±1 μm/m und die Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,2 μm erreicht werden.
5. Präzise Erkennung und Korrektur
Erkennungsausrüstung: Ein Laserinterferometer (Genauigkeit ±0,1 μm) und eine elektronische Wasserwaage (Auflösung 0,001 mm/m) werden verwendet, um eine umfassende Erkennung der Ebenheit und Geradheit durchzuführen und eine Fehlerverteilungskarte zu zeichnen.
Closed-Loop-Korrektur: Basierend auf den Erkennungsdaten wird im Bereich mit hohem Fehler ein lokales Nachschleifen mit einer CNC-Schleifmaschine durchgeführt, bis der Fehler in voller Größe innerhalb des Zielbereichs liegt.
6. Oberflächenschutz und Verpackung
Schutzbehandlung: Sprühen Sie eine nanoskalige Siliciumdioxidbeschichtung (5–10 μm dick) auf die Referenzoberfläche und tragen Sie eine Korrosionsschutzwachsschicht auf die nicht arbeitende Oberfläche auf, um Feuchtigkeitsaufnahme oder Oxidation bei langfristiger Verwendung zu verhindern.
Präzisionsverpackung: Die Verpackung erfolgt in stoßfesten Holzkisten mit Trockenmittel. Während des Transports wird die Temperaturdifferenz innerhalb von ±5 °C kontrolliert, um eine durch Vibrationen verursachte Präzisionsdämpfung zu vermeiden.
II. Höchste Präzisionsklasse und Industriestandards
Die Genauigkeit eines Granitlineals basiert auf dem Ebenheitsfehler als Kernindex. Gemäß der nationalen Norm (GB/T 4977-2018) und der internationalen Norm (ISO 2768-2) lauten die Genauigkeitsgrade und die entsprechenden Parameter wie folgt:
Spitzenlabore können höchste Genauigkeit erreichen:
Durch Schleiftechniken im Nanomaßstab (wie magnetorheologisches Polieren und Ionenstrahlmodifizierung) kann die Ebenheit einiger High-End-Produkte auf ±0,5 μm/m durchbrochen werden (d. h. der Fehler pro Meter Länge überschreitet nicht 0,5 Mikrometer) und nähert sich damit der optischen Ebenenreferenz an. Sie werden hauptsächlich in hochpräzisen Szenarien wie der Luft- und Raumfahrt und Metrologieinstituten eingesetzt.
III. Vergleich der Faktoren, die die Genauigkeit beeinflussen
Zusammenfassung: Die hohe Präzision von Granitlinealen beruht auf der vollständigen Prozesskontrolle von „hochwertigen Rohstoffen + extrem langer Alterung + abgestuftem Schleifen + rauer Umgebung“. Der Schleifprozess ist dabei der Schlüssel zum Durchbruch in der Präzision. Mit der Entwicklung der Nanofabrikationstechnologie erreicht die Präzision schrittweise den Submikrometerbereich und ist zu einem unersetzlichen Maßstab in der High-End-Fertigung geworden.
Veröffentlichungszeit: 19. Mai 2025