No campo da medição de precisão, a máquina de medição de três coordenadas é o equipamento principal para o controle da qualidade do produto, e a base serve como alicerce para sua operação estável. Seu desempenho de deformação térmica determina diretamente a precisão da medição. Granito e ferro fundido, como dois materiais de base comuns, há muito tempo atraem muita atenção por suas diferenças em deformação térmica. Com a tecnologia de detecção e visualização de termovisores, podemos revelar diretamente a diferença essencial na estabilidade térmica entre os dois, fornecendo uma base científica para a seleção de equipamentos na indústria de manufatura de precisão.
Deformação térmica: o "assassino invisível" que afeta a precisão da medição de três coordenadas
A máquina de medição tridimensional adquire dados tridimensionais por meio do contato da sonda com o objeto a ser medido. Qualquer deformação térmica da base causará um deslocamento da referência de medição. Em um ambiente industrial, fatores como a geração de calor durante a operação do equipamento e flutuações na temperatura ambiente podem causar expansão ou contração térmica da base. Uma leve deformação térmica pode causar desvios posicionais na sonda de medição, levando a erros de medição. Para indústrias com requisitos de precisão extremamente altos, como aeroespacial e semicondutores, erros causados por deformação térmica podem levar ao descarte do produto ou à degradação do desempenho. Portanto, a estabilidade térmica da base é de vital importância.
Termovisor: visualiza as diferenças na deformação térmica
Os termovisores podem converter a distribuição de temperatura na superfície de um objeto em imagens visuais. Ao analisar as variações de temperatura em diferentes áreas, eles podem apresentar visualmente a situação de deformação térmica. No experimento, selecionamos bases de máquinas de medição tricoordenadas de granito e ferro fundido com as mesmas especificações, simulamos a geração de calor durante a operação do equipamento no mesmo ambiente e utilizamos um termovisor para registrar as variações de temperatura e os processos de deformação térmica de ambos.
Base de ferro fundido: Deformação térmica significativa e estabilidade preocupante
A imagem termográfica mostra que, após 30 minutos de operação da base de ferro fundido, há uma distribuição significativamente desigual da temperatura da superfície. Devido à condutividade térmica irregular do ferro fundido, a temperatura na área local da base aumenta rapidamente, e a diferença entre as temperaturas mais alta e mais baixa pode chegar a 8-10 ℃. Sob a ação do estresse térmico, a base de ferro fundido sofre pequenas deformações visíveis a olho nu. Foi detectado por equipamento de medição de alta precisão que a mudança em seu tamanho linear atingiu 0,02-0,03 mm. Essa deformação faria com que o erro de medição se expandisse para ± 5 μm, afetando seriamente a precisão da medição. Além disso, após a parada da base de ferro fundido, o calor se dissipa lentamente e leva de 1 a 2 horas para retornar ao estado inicial, o que limita bastante a capacidade de operação contínua do equipamento.
Base de granito: Excelente estabilidade térmica garante precisão de medição
Em nítido contraste, a base de granito apresenta excelente estabilidade térmica durante a operação. As imagens térmicas mostram que a distribuição da temperatura da superfície é uniforme. Após uma hora de operação, a diferença máxima de temperatura na superfície da base é de apenas 1-2 ℃. Isso se deve ao baixíssimo coeficiente de expansão térmica do granito (5-7 × 10⁻⁶/℃) e à sua excelente uniformidade de condutividade térmica. Após o teste, a variação dimensional linear da base de granito sob as mesmas condições de trabalho é inferior a 0,005 mm, e o erro de medição pode ser controlado dentro de ±1 μm. Mesmo após operação contínua de longo prazo, a base de granito ainda consegue manter uma forma estável e, após a parada da operação, a temperatura retorna rapidamente a um estado estável, fornecendo uma referência confiável para a próxima medição.
Através da apresentação intuitiva e da comparação de dados do termovisor, a vantagem do granito em termos de estabilidade térmica é óbvia. Para empresas de manufatura que buscam medições de alta precisão, a escolha de uma máquina de medição de três coordenadas com base de granito pode reduzir efetivamente os erros de medição causados por deformação térmica e melhorar a precisão e a eficiência da inspeção do produto. Com a indústria de manufatura caminhando em direção à alta precisão e inteligência, as bases de granito, com sua excelente estabilidade térmica, certamente se tornarão o material preferido para máquinas de medição de três coordenadas e equipamentos ainda mais precisos, elevando o nível de controle de qualidade da indústria a um novo patamar.
Horário de publicação: 13 de maio de 2025