No campo da medición de precisión, a máquina de medición de tres coordenadas é o equipo central para controlar a calidade do produto, e a base serve como alicerce para o seu funcionamento estable. O seu rendemento de deformación térmica determina directamente a precisión da medición. O granito e o ferro fundido, como dous materiais base principais, atraeron moito a atención durante moito tempo polas súas diferenzas na deformación térmica. Coa tecnoloxía de detección de visualización das cámaras termográficas, podemos revelar directamente a diferenza esencial na estabilidade térmica entre os dous, proporcionando unha base científica para a selección de equipos na industria de fabricación de precisión.
Deformación térmica: o "asasino invisible" que afecta á precisión da medición de tres coordenadas
A máquina de medición tricoordenada adquire datos tridimensionais mediante o contacto da sonda co obxecto que se está a medir. Calquera deformación térmica da base provocará que a referencia de medición se desprace. Nun ambiente industrial, factores como a xeración de calor durante o funcionamento do equipo e as flutuacións na temperatura ambiental poden provocar a expansión ou contracción térmica da base. Unha lixeira deformación térmica pode causar desviacións posicionais na sonda de medición, o que pode levar a erros de medición. Para as industrias con requisitos de precisión extremadamente altos, como a aeroespacial e a de semicondutores, os erros causados pola deformación térmica poden levar ao desguace do produto ou á degradación do rendemento. Polo tanto, a estabilidade térmica da base é de vital importancia.
Cámara termográfica: visualiza as diferenzas na deformación térmica
As cámaras termográficas poden converter a distribución da temperatura na superficie dun obxecto en imaxes visuais. Ao analizar os cambios de temperatura en diferentes áreas, poden presentar visualmente a situación de deformación térmica. No experimento, seleccionamos bases de máquinas de medición tricoordenadas de granito e ferro fundido coas mesmas especificacións, simulamos a xeración de calor durante o funcionamento do equipo no mesmo ambiente e empregamos unha cámara termográfica para rexistrar os cambios de temperatura e os procesos de deformación térmica de ambos.
Base de ferro fundido: deformación térmica significativa e estabilidade preocupante
A imaxe térmica mostra que, despois de que a base de ferro fundido leve funcionando durante 30 minutos, existe unha distribución significativamente desigual da temperatura superficial. Debido á condutividade térmica desigual do ferro fundido, a temperatura na área local da base aumenta rapidamente e a diferenza entre as temperaturas máis alta e máis baixa pode alcanzar os 8-10 ℃. Baixo a acción da tensión térmica, a base de ferro fundido sofre pequenas deformacións visibles a simple vista. Un equipo de medición de alta precisión detectou que o cambio no seu tamaño lineal alcanzaba os 0,02-0,03 mm. Esta deformación faría que o erro de medición se expandise a ±5 μm, o que afectaría seriamente a precisión da medición. Ademais, despois de que a base de ferro fundido deixa de funcionar, a calor disípase lentamente e tarda de 1 a 2 horas en volver ao estado inicial, o que limita en gran medida a capacidade de funcionamento continuo do equipo.
Base de granito: a excelente estabilidade térmica garante a precisión da medición
En contraste, a base de granito presenta unha excelente estabilidade térmica durante o funcionamento. As imaxes térmicas mostran que a distribución da temperatura superficial é uniforme. Despois dunha hora de funcionamento, a diferenza máxima de temperatura na superficie da base é de só 1-2 ℃. Isto atribúese ao coeficiente de expansión térmica extremadamente baixo do granito (5-7 ×10⁻⁶/℃) e á súa excelente uniformidade de condutividade térmica. Despois das probas, a variación dimensional lineal da base de granito nas mesmas condicións de traballo é inferior a 0,005 mm, e o erro de medición pódese controlar dentro de ±1 μm. Mesmo despois dun funcionamento continuo a longo prazo, a base de granito aínda pode manter unha forma estable e, unha vez que o funcionamento se detén, a temperatura volve rapidamente a un estado estable, proporcionando unha referencia fiable para a seguinte medición.
Mediante a presentación intuitiva e a comparación de datos da cámara termográfica, a vantaxe do granito na estabilidade térmica é obvia. Para as empresas de fabricación que buscan medicións de alta precisión, a elección dunha máquina de medición de tres coordenadas cunha base de granito pode reducir eficazmente os erros de medición causados pola deformación térmica e mellorar a precisión e a eficiencia da inspección de produtos. Coa industria manufactureira avanzando cara á alta precisión e intelixencia, as bases de granito, coa súa excepcional estabilidade térmica, están destinadas a converterse no material preferido para as máquinas de medición de tres coordenadas e incluso para equipos de maior precisión, o que levará o nivel de control de calidade da industria a unha nova altura.
Data de publicación: 13 de maio de 2025