Ved konstruktionen af præcisions statisk trykluftflydende platforme spiller valget af base en afgørende rolle i platformens samlede ydeevne. Præcisionsbase af granit og støbejernsbase har deres egne karakteristika, og der er åbenlyse forskelle i nøgledimensioner såsom stabilitet, nøjagtighed, vedligeholdelse, holdbarhed og omkostninger.
Først, stabilitet: naturlig tæt og metalstruktur
Efter millioner af år med geologiske forandringer er granit tæt forbundet med kvarts, feldspat og andre mineraler for at danne en meget tæt og ensartet struktur. Stillet over for ekstern interferens, såsom den stærke vibration, der genereres af driften af stort udstyr i fabriksværkstedet, kan granitbasen effektivt blokere og dæmpe ved at stole på sin komplekse krystalstruktur, hvilket kan reducere vibrationsamplituden af den præcise statiske trykluftflydende platform med mere end 80%, hvilket giver en stabil driftshjørnesten for platformen for at sikre jævn bevægelse under højpræcisionsbehandling eller detektion. For eksempel er den præcise karakterisering af chipmønstre garanteret i fotolitografiprocessen til fremstilling af elektroniske chip.
Støbejernsbasen er støbt af en jern-kulstoflegering, og den indre grafit er fordelt i plader eller kugler. Selvom den har en vis vibrationsdæmpningsevne, er dens strukturelle ensartethed ikke god sammenlignet med granit. Når det gælder høj intensitet og kontinuerlig vibration, er det vanskeligt for støbejernsbasen at reducere vibrationsforstyrrelsen til samme lave niveau som granitbasen, hvilket kan føre til små afvigelser i bevægelsen af den præcise statiske trykluftflydende platform, hvilket påvirker platformens præcisionsydelse under ultrapræcisionsoperationer.
For det andet, nøjagtighedsbevarelse: de naturlige fordele ved lav ekspansion og udfordringen med termisk ændring af metal
Granit er kendt for sin meget lave termiske udvidelseskoefficient, normalt på 5-7 × 10⁻⁶/℃. I temperaturudsvingende miljøer ændrer størrelsen af granitbasen sig meget lidt. Inden for astronomi er den præcise hydrostatiske luftflydeplatform til finjustering af teleskoplinsen parret med granitbasen. Selv med betydelig temperaturforskel mellem dag og nat kan den sikre, at linsens positioneringsnøjagtighed opretholdes på submikronniveau, hvilket hjælper astronomer med at indfange den subtile dynamik i fjerne himmellegemer.
Støbejerns termiske udvidelseskoefficient er relativt høj, generelt 10-20 × 10⁻⁶/℃. Når temperaturen ændres, ændres størrelsen af støbejernsbasen markant, hvilket let kan forårsage termisk deformation af den præcise statiske trykluftsvævende platform, hvilket resulterer i et fald i platformens bevægelsesnøjagtighed. I slibeprocessen af temperaturfølsomme optiske linser kan deformation af støbejernsbasen under påvirkning af temperatur forårsage en afvigelse i linsens slibepræcision ud over det tilladte område og påvirke linsens kvalitet.
For det tredje, holdbarhed: høj hårdhed af natursten og metaltræthed
Granithårdheden er høj, Mohs-hårdheden kan nå 6-7, hvilket giver god slidstyrke. I materialevidenskabelige laboratorier anvendes den ofte anvendte præcisions statiske trykluftsflydeplatform. Granitbasen kan effektivt modstå langvarigt friktionstab. Sammenlignet med en almindelig base kan platformens vedligeholdelsescyklus forlænges med mere end 50%, reducere udstyrets vedligeholdelsesomkostninger og sikre kontinuiteten i det videnskabelige forskningsarbejde. Granitmaterialet er dog relativt sprødt, og der er risiko for brud, hvis det utilsigtet bliver stødt på.
Støbejernsbasen har en vis sejhed og er ikke let at bryde, når den udsættes for en vis slagkraft. Men under højfrekvent frem- og tilbagegående bevægelse af præcisions statisk trykluft-flydende platforme over længere tid er støbejernet tilbøjeligt til udmattelsesskader, hvilket resulterer i ændringer i den indre struktur, hvilket påvirker platformens bevægelsesnøjagtighed og stabilitet. Samtidig er støbejern tilbøjeligt til rust og korrosion i fugtige miljøer, hvilket reducerer dets holdbarhed, mens granitbaser derimod er bedre i korrosionsbestandighed.
For det fjerde, fremstillingsomkostninger og forarbejdningsvanskeligheder: udfordringer med udvinding og forarbejdning af natursten og tærskelværdier for metalstøbningsproces
Minedrift og transport af granitråmaterialer er komplekst, og forarbejdningen kræver meget avanceret udstyr og teknologi. På grund af dens høje hårdhed og sprødhed er skæring, slibning, polering og andre processer tilbøjelige til at kollapse, revne og høj skrotprocent, hvilket resulterer i høje produktionsomkostninger.
Støbejernsbasen er fremstillet med en moden støbeproces, brede råmaterialekilder og relativt lave omkostninger. Gennem formen kan masseproduktion og høj produktionseffektivitet opnås. For at opnå den samme høje præcision og stabilitet som granitbasen er kravene til støbeprocessen og efterbehandlingen dog ekstremt strenge, hvilket kræver præcisionsbearbejdning og ældningsbehandling osv., og omkostningerne vil også stige betydeligt.
Kort sagt har præcisionsbasen af granit betydelige fordele i anvendelsesscenarier for præcisions statisk trykluftflydeplatforme, der kræver høj præcision, stabilitet og slidstyrke. Støbejernsbasen har visse fordele i forhold til omkostninger og sejhed og er velegnet til lejligheder, hvor nøjagtighedskravene er relativt lave, stræben efter omkostningseffektivitet, og vibrations- og temperaturmiljøet er relativt stabilt.
Udsendelsestidspunkt: 9. april 2025