No campo do controle de movimento de ultraprecisão, o módulo de movimento de ultraprecisão com flutuador a ar tornou-se uma escolha ideal para muitos cenários de fabricação de ponta e pesquisa científica devido às suas características de movimento sem atrito e de alta precisão. A introdução da base de precisão em granito visa injetar potência para melhorar seu desempenho, mas a combinação dos dois não é perfeita.
Primeiro, vantagens significativas
Excelente estabilidade: Após milhões de anos de transformações geológicas, o granito apresenta uma estrutura interna densa e uniforme, composta principalmente por quartzo, feldspato e outros minerais intimamente combinados. Essa estrutura singular confere à base de granito uma excelente estabilidade. Diante de interferências externas, como a vibração gerada pela operação de grandes equipamentos e a flutuação da temperatura ambiente, a base de granito bloqueia e atenua esses impactos com eficácia. Em oficinas de fabricação de chips eletrônicos, máquinas-ferramenta e outros equipamentos operam frequentemente, e a base de granito pode reduzir a amplitude da vibração transmitida ao ar para módulos de movimento de ultraprecisão em mais de 80%, garantindo o movimento suave dos módulos. Isso proporciona uma base estável para processos de alta precisão, como litografia e corrosão, na fabricação de chips, e aumenta significativamente o rendimento da produção.
Retenção de altíssima precisão: O módulo de movimento de ultraprecisão do flutuador de ar exige uma precisão extremamente alta, e a vantagem do baixo coeficiente de expansão da base de granito desempenha um papel fundamental nisso. O coeficiente de expansão térmica do granito comum é de 5-7 × 10⁻⁶/℃, muito menor do que o de materiais metálicos comuns. Quando a temperatura muda, o tamanho da base se altera muito pouco. No campo da astronomia, o módulo de movimento de ultraprecisão do flutuador de ar, para o ajuste fino da lente do telescópio, com a base de granito, pode garantir que a precisão de posicionamento da lente seja mantida em nível submicrométrico, mesmo com grandes diferenças de temperatura entre o dia e a noite, auxiliando os astrônomos a observar com clareza corpos celestes distantes.
Boa resistência ao desgaste e longa vida útil: Embora o módulo de movimento de ultraprecisão com flutuação a ar reduza o atrito direto durante a operação, ainda existe um certo grau de risco de desgaste no uso prolongado. O granito possui alta dureza, podendo atingir 6-7 na escala de Mohs, o que lhe confere forte resistência ao desgaste. Em laboratórios de ciência dos materiais, o módulo de movimento de ultraprecisão com flutuação a ar, frequentemente utilizado, possui uma base de granito que resiste eficazmente ao atrito do cursor, em comparação com bases metálicas comuns. Isso permite estender o ciclo de manutenção do módulo em mais de 50%, reduzindo os custos de manutenção do equipamento e garantindo a continuidade das pesquisas científicas.
Em segundo lugar, existem deficiências.
Alto custo: O custo de aquisição de matérias-primas de granito de alta qualidade é elevado, e sua extração, transporte e processamento são mais complexos, exigindo equipamentos e tecnologia especializados. Desde a extração do minério de granito adequado até o processamento para a obtenção da base do módulo de movimento flutuante a ar de ultraprecisão que atenda aos requisitos de alta precisão, são envolvidos muitos processos delicados, como corte, retificação e polimento de alta precisão, o que aumenta consideravelmente o custo de fabricação da base de precisão em granito. Comparado a outros materiais, como o metal, o custo pode ser várias vezes maior, o que limita sua aplicação em larga escala, especialmente para pequenas empresas ou instituições de pesquisa científica com orçamentos limitados.
Peso elevado: A densidade do granito é relativamente alta, cerca de 2,6 a 3,1 g/cm³, resultando em uma base de precisão de granito mais pesada. Durante a instalação e o manuseio do equipamento, são necessários equipamentos de elevação especializados e mão de obra especializada, o que aumenta a dificuldade de instalação e os custos de transporte. Em alguns cenários que exigem alta flexibilidade no layout espacial do equipamento, a base pesada também restringe a movimentação e a reinstalação convenientes do módulo de movimento de ultraprecisão da plataforma de ar, afetando a eficiência e a adaptabilidade do equipamento.
O processamento do granito é complexo: o material possui alta dureza e fragilidade, e os requisitos de equipamentos e processos são extremamente rigorosos. Durante a usinagem, é comum o surgimento de trincas, rachaduras e outros defeitos, dificultando a garantia da precisão e da qualidade da superfície. Para atingir a alta precisão de planicidade e retilineidade exigida pelo módulo de movimento de ultraprecisão da fresadora pneumática, são necessários diversos testes e correções durante o processo, o que resulta em um ciclo de processamento longo e uma alta taxa de rejeição, aumentando ainda mais os custos e o tempo de produção.
O módulo de movimento de ultraprecisão com base de granito oferece vantagens notáveis em termos de estabilidade e exatidão, sendo adequado para aplicações de ponta com requisitos de alta precisão. No entanto, desvantagens como custo, peso e dificuldade de processamento também precisam ser consideradas em aplicações práticas, e uma escolha adequada é feita após ponderar os prós e os contras.
Data da publicação: 08/04/2025