Na fabricação de precisão, testes de pesquisa científica e outros requisitos de precisão da área, a plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão desempenha um papel fundamental. A escolha da base da plataforma, assim como a colocação da pedra fundamental de uma construção, está diretamente relacionada ao seu desempenho. Base de precisão em granito e base de fundição mineral são duas opções populares, cada uma com suas próprias vantagens. A seguir, uma comparação detalhada para você.
Estabilidade: Diferença entre cristalização natural e compósito artificial
Base de precisão em granito, após milhões de anos de mudanças geológicas, o quartzo interno, o feldspato e outros minerais são cristalinos, e a estrutura é extremamente densa e uniforme. Diante de interferências externas, como a vibração gerada pela operação de grandes equipamentos ao redor, a base de granito atua como um escudo sólido, capaz de bloquear e atenuar eficazmente, reduzindo a amplitude de vibração da plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão em mais de 80%, proporcionando uma base sólida e estável para o movimento de alta precisão da plataforma. Na oficina de fabricação de chips semicondutores, o processo de litografia exige altos requisitos de estabilidade da plataforma, e a base de granito garante a operação precisa do equipamento de litografia de chips, auxilia na gravação precisa do padrão do chip e melhora significativamente o rendimento da fabricação de chips.
A base de fundição mineral é feita de partículas minerais misturadas com um ligante especial. Sua estrutura interna é uniforme e possui certas características de amortecimento de vibração. Ao lidar com vibrações gerais, pode proporcionar um ambiente de trabalho relativamente estável para a plataforma. No entanto, diante de vibrações de alta intensidade e contínuas, a capacidade de atenuação de vibração da base de fundição mineral é ligeiramente insuficiente em comparação com a base de granito, o que pode levar a um leve desvio do movimento da plataforma e afetar a precisão da operação de ultraprecisão.
Retenção de precisão: o equilíbrio entre as vantagens naturais e o controle artificial da baixa expansão
O granito é conhecido por seu baixíssimo coeficiente de expansão térmica, geralmente de 5 a 7 ×10⁻⁶/°C. Em um ambiente com temperaturas flutuantes, o tamanho da base de precisão do granito muda muito pouco. No campo da astronomia, a plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão para o ajuste fino da lente do telescópio é combinada com a base de granito. Mesmo que a diferença de temperatura entre o dia e a noite seja significativa, ela pode garantir que a precisão de posicionamento da lente seja mantida no nível submicrométrico, ajudando os astrônomos a capturar as mudanças sutis de corpos celestes distantes.
No projeto de formulação de materiais de fundição mineral, as características de expansão térmica podem ser otimizadas e controladas, e o coeficiente de expansão térmica pode ser próximo ou até melhor que o do granito, ajustando-se a proporção de minerais e ligantes. Em alguns equipamentos de medição de alta precisão e sensíveis à temperatura, a base de fundição mineral pode manter um tamanho estável quando a temperatura muda, garantindo a precisão do movimento da plataforma. No entanto, a base de fundição mineral é afetada por fatores como o envelhecimento do ligante, e a estabilidade da precisão a longo prazo precisa ser observada com mais atenção.
Durabilidade: Características de pedra natural de alta dureza e materiais compósitos resistentes à fadiga
A dureza do granito é alta, com dureza de Mohs de 6 a 7, com boa resistência ao desgaste. Em laboratórios de ciência dos materiais, a plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão, frequentemente utilizada, possui base de granito que resiste eficazmente à perda por atrito a longo prazo. Em comparação com a base comum, o ciclo de manutenção da plataforma pode ser estendido em mais de 50%, reduzindo os custos de manutenção do equipamento e garantindo a continuidade do trabalho de pesquisa científica. No entanto, o granito é relativamente frágil e quebra facilmente em caso de impacto acidental.
A base de fundição mineral possui excelentes características antifadiga, que podem resistir eficazmente a danos por fadiga e manter a integridade estrutural durante o movimento reciprocante de alta frequência e longo prazo da plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão. Ao mesmo tempo, possui certa resistência a produtos químicos em geral e, em ambientes com leve risco de corrosão química, é mais durável do que a base de granito. No entanto, em ambientes extremos, como alta umidade, o ligante da base de fundição mineral pode ser afetado, reduzindo sua durabilidade.
Custo de fabricação e dificuldade de processamento: desafios da pedra natural e limites artificiais de fundição
A mineração e o transporte de matérias-primas de granito são complexos, e o processamento exige equipamentos e tecnologia de ponta. Devido à sua alta dureza e fragilidade, é fácil ocorrer problemas como colapso das bordas e rachaduras durante o corte, retificação, polimento e outros processos, além de apresentar alta taxa de refugo, resultando em altos custos de fabricação.
A fabricação de bases de fundição mineral requer um molde e um processo específicos, e o custo inicial de desenvolvimento do molde é alto, mas, uma vez formado o molde, a produção em massa pode ser alcançada e o custo unitário reduzido. Seu processo de processamento é relativamente fácil em comparação com o granito, podendo atingir requisitos de precisão mais elevados por meio de processamento mecânico, além de apresentar potencial de custo-benefício em cenários de aplicação em larga escala.
Horário da publicação: 10/04/2025