Tecnologia de medição para granito – precisão ao mícron
O granito atende aos requisitos da tecnologia de medição moderna em engenharia mecânica. A experiência na fabricação de bancadas de medição e teste e máquinas de medição por coordenadas demonstrou que o granito possui vantagens distintas em relação aos materiais tradicionais. O motivo é o seguinte.
O desenvolvimento da tecnologia de medição nas últimas décadas continua sendo fascinante. Inicialmente, métodos de medição simples, como placas de medição, bancadas de medição e bancadas de teste, eram suficientes, mas com o tempo, as exigências de qualidade do produto e confiabilidade do processo tornaram-se cada vez maiores. A precisão da medição é determinada pela geometria básica da chapa utilizada e pela incerteza de medição da respectiva sonda. Contudo, as tarefas de medição estão se tornando mais complexas e dinâmicas, e os resultados precisam ser cada vez mais precisos. Isso marca o início da metrologia de coordenadas espaciais.
Precisão significa minimizar o viés.
Uma máquina de medição por coordenadas 3D consiste em um sistema de posicionamento, um sistema de medição de alta resolução, sensores de comutação ou medição, um sistema de avaliação e um software de medição. Para alcançar alta precisão de medição, o desvio de medição deve ser minimizado.
O erro de medição é a diferença entre o valor exibido pelo instrumento de medição e o valor de referência real da grandeza geométrica (padrão de calibração). O erro de medição de comprimento E0 das modernas máquinas de medição por coordenadas (MMCs) é de 0,3 + L/1000 µm (onde L é o comprimento medido). O projeto do dispositivo de medição, da ponta de prova, da estratégia de medição, da peça de trabalho e do usuário influencia significativamente o desvio na medição do comprimento. O projeto mecânico é o fator de influência mais relevante e sustentável.
A aplicação do granito em metrologia é um dos fatores importantes que influenciam o projeto de máquinas de medição. O granito é um excelente material para as exigências modernas, pois atende a quatro requisitos que tornam os resultados mais precisos:
1. Alta estabilidade intrínseca
O granito é uma rocha vulcânica composta por três componentes principais: quartzo, feldspato e mica, formados pela cristalização de rochas fundidas na crosta terrestre.
Após milhares de anos de "envelhecimento", o granito apresenta uma textura uniforme e ausência de tensões internas. Por exemplo, os impalas têm cerca de 1,4 milhão de anos.
O granito possui grande dureza: 6 na escala de Mohs e 10 na escala de dureza.
2. Resistência a altas temperaturas
Comparado aos materiais metálicos, o granito possui um coeficiente de expansão menor (aproximadamente 5µm/m*K) e uma taxa de expansão absoluta menor (ex.: aço α = 12µm/m*K).
A baixa condutividade térmica do granito (3 W/m*K) garante uma resposta lenta às flutuações de temperatura em comparação com o aço (42-50 W/m*K).
3. Excelente efeito de redução de vibração
Devido à sua estrutura uniforme, o granito não apresenta tensões residuais. Isso reduz a vibração.
4. Trilho guia tridimensional de alta precisão
O granito, feito de pedra dura natural, é usado como placa de medição e pode ser usinado com muita precisão com ferramentas diamantadas, resultando em peças usinadas com alta precisão básica.
Por meio de retificação manual, a precisão dos trilhos-guia pode ser otimizada ao nível do mícron.
Durante o processo de retificação, podem ser consideradas as deformações da peça em função da carga.
Isso resulta em uma superfície altamente comprimida, permitindo o uso de guias com rolamentos de ar. As guias com rolamentos de ar são altamente precisas devido à alta qualidade da superfície e ao movimento sem contato do eixo.
para concluir:
A estabilidade inerente, a resistência à temperatura, o amortecimento de vibrações e a precisão do trilho guia são as quatro principais características que fazem do granito um material ideal para máquinas de medição por coordenadas (MMC). O granito é cada vez mais utilizado na fabricação de bancadas de medição e teste, bem como em MMCs para mesas, placas e equipamentos de medição. Devido às crescentes exigências de precisão para máquinas e componentes de máquinas, o granito também é utilizado em outros setores, como máquinas-ferramenta, máquinas e sistemas a laser, máquinas de micromecanização, máquinas de impressão, máquinas ópticas, automação de montagem, processamento de semicondutores, etc.
Data da publicação: 18/01/2022