Na aplicação de módulos de movimento de ultraprecisão, a base, como componente-chave de suporte, desempenha um papel decisivo no desempenho do módulo. A base de precisão em granito e a base fundida têm características próprias, e o contraste entre elas é evidente.
I. Estabilidade
Após milhões de anos de mudanças geológicas, o granito apresenta uma estrutura interna densa e uniforme, composta principalmente por quartzo, feldspato e outros minerais intimamente combinados. Essa estrutura única lhe confere excelente estabilidade e resiste eficazmente a interferências externas. Na oficina de fabricação de chips eletrônicos, os equipamentos periféricos operam com frequência, e a base de granito pode reduzir a amplitude de vibração do módulo de movimento de ultraprecisão transmitido ao flutuador de ar em mais de 80%, garantindo o movimento suave do módulo e fornecendo uma garantia sólida para processos de alta precisão, como litografia e gravação, na fabricação de chips.
Embora a base de fundição possa amortecer a vibração até certo ponto, pode haver alguns defeitos, como furos e poros de areia, durante o processo de fundição, o que reduzirá a uniformidade e a estabilidade da estrutura. Diante de vibrações de alta frequência e alta intensidade, a capacidade de atenuação da vibração não é tão boa quanto a da base de granito, resultando em baixa estabilidade de movimento do módulo de movimento de ultraprecisão do flutuador de ar, o que afeta a precisão do processamento e da detecção do equipamento.
Segundo, retenção de precisão
O coeficiente de expansão térmica do granito é muito baixo, geralmente entre 5 e 7 ×10⁻⁶/°C. Em ambientes com flutuações de temperatura, a variação de tamanho é mínima. No campo da astronomia, o módulo de movimento de ultraprecisão para o ajuste fino da lente do telescópio é combinado com a base de granito. Mesmo que a diferença de temperatura entre o dia e a noite seja grande, ele pode garantir que a precisão de posicionamento da lente seja mantida em níveis submicrométricos, auxiliando os astrônomos a observar corpos celestes distantes com clareza.
Materiais metálicos comumente utilizados na base de fundição, como ferro fundido, apresentam um coeficiente de expansão térmica relativamente alto, em torno de 10-20 ×10⁻⁶/°C. Com a variação da temperatura, o tamanho da peça muda significativamente, o que pode facilmente causar deformação térmica no módulo de movimento de ultraprecisão do flutuador de ar, resultando em uma diminuição na precisão do movimento. No processo de retificação de lentes ópticas sensíveis à temperatura, a deformação da base fundida sob a influência da temperatura pode causar desvios na precisão de retificação da lente além da faixa permitida, afetando a qualidade da lente.
Terceiro, resistência ao desgaste
A dureza do granito é alta, com dureza de Mohs de 6 a 7, e oferece forte resistência ao desgaste. Em laboratórios de ciência dos materiais, o módulo de movimento ultrapreciso com flutuador de ar, frequentemente utilizado, possui base de granito que resiste eficazmente ao atrito do deslizador do flutuador de ar. Em comparação com a base fundida comum, o que pode estender o ciclo de manutenção do módulo em mais de 50%, reduzir os custos de manutenção do equipamento e garantir a continuidade do trabalho de pesquisa científica.
Se a base de fundição for feita de materiais metálicos comuns, a dureza é relativamente baixa e a superfície é fácil de desgastar sob o atrito alternativo de longo prazo do controle deslizante do flutuador de ar, o que afeta a precisão do movimento e a suavidade do módulo de movimento de ultraprecisão do flutuador de ar, exigindo manutenção e substituição mais frequentes, aumentando o custo de uso e o tempo de inatividade.
Quarto, custo de fabricação e dificuldade de processamento
O custo de aquisição da matéria-prima do granito é alto, a mineração e o transporte são complexos e o processamento requer equipamentos e tecnologias profissionais, como corte, retificação e polimento de alta precisão, além de altos custos de fabricação. Além disso, devido à sua alta dureza, fragilidade, dificuldade de processamento, fácil aparecimento de colapso nas bordas, rachaduras e outros defeitos, a taxa de refugo é alta.
As matérias-primas da base de fundição são amplamente obtidas, o custo é relativamente baixo, o processo de fundição é avançado, a dificuldade de processamento é pequena e a produção em massa pode ser realizada através do molde, com alta eficiência de produção e custo controlável. No entanto, para atingir a mesma alta precisão e estabilidade da base de granito, o processo de fundição e os requisitos de pós-processamento são extremamente rigorosos, e o custo também aumentará significativamente.
Em resumo, a base de precisão em granito apresenta uma vantagem significativa nos cenários de aplicação de módulos de movimento de ultraprecisão, com alta precisão, estabilidade e resistência ao desgaste. A base fundida apresenta certas vantagens em termos de custo e conveniência de processamento, sendo adequada para situações em que o requisito de precisão é relativamente baixo e a busca por eficiência de custos é buscada.
Horário da publicação: 08/04/2025