Måleteknologi til granit – præcis ned til mikronen
Granit opfylder kravene til moderne måleteknologi inden for maskinteknik. Erfaring med fremstilling af måle- og testbænke og koordinatmålemaskiner har vist, at granit har klare fordele i forhold til traditionelle materialer. Årsagen er følgende.
Udviklingen af måleteknologi i de seneste år og årtier er stadig spændende i dag. I begyndelsen var simple målemetoder som målebrætter, målebænke, testbænke osv. tilstrækkelige, men med tiden blev kravene til produktkvalitet og procespålidelighed højere og højere. Målenøjagtigheden bestemmes af den anvendte plades grundgeometri og måleusikkerheden for den respektive probe. Måleopgaver bliver dog mere komplekse og dynamiske, og resultaterne skal blive mere præcise. Dette varsler begyndelsen på rumlig koordinatmetrologi.
Nøjagtighed betyder at minimere bias
En 3D-koordinatmålemaskine består af et positioneringssystem, et højopløsningsmålesystem, koblings- eller målesensorer, et evalueringssystem og målesoftware. For at opnå høj målenøjagtighed skal måleafvigelsen minimeres.
Målefejl er forskellen mellem den værdi, der vises af måleinstrumentet, og den faktiske referenceværdi for den geometriske størrelse (kalibreringsstandard). Længdemålefejlen E0 for moderne koordinatmålemaskiner (CMM'er) er 0,3+L/1000µm (L er den målte længde). Designet af måleinstrumentet, sonden, målestrategien, emnet og brugeren har en betydelig indflydelse på længdemåleafvigelsen. Mekanisk design er den bedste og mest bæredygtige påvirkningsfaktor.
Anvendelsen af granit i metrologi er en af de vigtige faktorer, der påvirker designet af målemaskiner. Granit er et fremragende materiale til moderne behov, fordi det opfylder fire krav, der gør resultaterne mere nøjagtige:
1. Høj iboende stabilitet
Granit er en vulkansk bjergart, der består af tre hovedkomponenter: kvarts, feldspat og glimmer, som dannes ved krystallisation af smeltede sten i jordskorpen.
Efter tusindvis af års "ældning" har granit en ensartet tekstur og ingen indre belastning. For eksempel er impalaer omkring 1,4 millioner år gamle.
Granit har en høj hårdhed: 6 på Mohs-skalaen og 10 på hårdhedsskalaen.
2. Høj temperaturbestandighed
Sammenlignet med metalliske materialer har granit en lavere udvidelseskoefficient (ca. 5 µm/m*K) og en lavere absolut udvidelseshastighed (f.eks. stål α = 12 µm/m*K).
Granits lave varmeledningsevne (3 W/m*K) sikrer en langsom reaktion på temperaturudsving sammenlignet med stål (42-50 W/m*K).
3. Meget god vibrationsreduktionseffekt
På grund af den ensartede struktur har granit ingen restspænding. Dette reducerer vibrationer.
4. Trekoordineret føringsskinne med høj præcision
Granit, lavet af naturlig hårdsten, bruges som måleplade og kan bearbejdes rigtig godt med diamantværktøj, hvilket resulterer i maskindele med høj grundlæggende præcision.
Ved manuel slibning kan styreskinnernes nøjagtighed optimeres til mikronniveau.
Under slibning kan lastafhængige deformationer af delene tages i betragtning.
Dette resulterer i en meget komprimeret overflade, hvilket muliggør brugen af luftlejeføringer. Luftlejeføringer er meget præcise på grund af den høje overfladekvalitet og akslens berøringsfri bevægelse.
afslutningsvis:
Den iboende stabilitet, temperaturbestandighed, vibrationsdæmpning og præcision af føringsskinnen er de fire vigtigste egenskaber, der gør granit til et ideelt materiale til CMM. Granit anvendes i stigende grad til fremstilling af måle- og testbænke samt på CMM'er til målebrætter, måleborde og måleudstyr. Granit anvendes også i andre industrier, såsom værktøjsmaskiner, lasermaskiner og -systemer, mikrobearbejdningsmaskiner, trykkemaskiner, optiske maskiner, monteringsautomation, halvlederbearbejdning osv. på grund af de stigende præcisionskrav til maskiner og maskinkomponenter.
Opslagstidspunkt: 18. januar 2022