Na fabricación de precisión, nas probas de investigación científica e noutros requisitos de precisión do campo, a plataforma flotante de aire a presión estática de precisión xoga un papel fundamental. A elección da base da plataforma, como colocar a pedra angular dun edificio, está directamente relacionada co rendemento da plataforma. A base de precisión de granito e a base de fundición mineral son dúas opcións populares, cada unha ten as súas propias vantaxes. A continuación móstrase unha comparación detallada.
Estabilidade: Diferenza entre a cristalización natural e o composto artificial
Base de precisión de granito: tras millóns de anos de cambios xeolóxicos, o cuarzo interno, o feldespato e outros minerais están axustados como cristal, o que fai que a estrutura sexa extremadamente densa e uniforme. Ante as interferencias externas, como as vibracións xeradas polo funcionamento dos grandes equipos circundantes, a base de granito funciona como un escudo sólido que pode bloquear e atenuar eficazmente, e reducir a amplitude da vibración da plataforma flotante de aire a presión estática de precisión en máis dun 80 %, proporcionando unha base sólida e estable para o movemento de alta precisión da plataforma. No taller de fabricación de chips semicondutores, o proceso de litografía ten altos requisitos para a estabilidade da plataforma, e a base de granito garante o funcionamento preciso do equipo de litografía de chips, axuda ao gravado preciso do patrón do chip e mellora considerablemente o rendemento da fabricación de chips.
A base de fundición mineral está feita de partículas minerais mesturadas cun aglutinante especial. A súa estrutura interna é uniforme e ten certas características de amortiguación de vibracións. Cando se trata de vibracións xerais, pode proporcionar un ambiente de traballo relativamente estable para a plataforma. Non obstante, ante vibracións de alta intensidade e continuas, a capacidade de atenuación de vibracións da base de fundición mineral é lixeiramente insuficiente en comparación coa base de granito, o que pode levar a unha lixeira desviación do movemento da plataforma e afectar á precisión do funcionamento de ultraprecisión.
Retención da precisión: o equilibrio entre as vantaxes naturais e o control artificial da baixa expansión
O granito é coñecido polo seu coeficiente de expansión térmica moi baixo, xeralmente de 5-7 ×10⁻⁶/℃. Nun ambiente de temperatura fluctuante, o tamaño da base de precisión de granito varía moi pouco. No campo da astronomía, a plataforma flotante de aire de presión estática de precisión para o axuste fino da lente do telescopio combínase coa base de granito; mesmo se a diferenza de temperatura entre o día e a noite é significativa, pode garantir que a precisión de posicionamento da lente se manteña a nivel submicrónico, axudando aos astrónomos a captar os cambios sutís dos corpos celestes distantes.
No deseño da formulación dos materiais de fundición mineral, as características de expansión térmica pódense optimizar e controlar, e o coeficiente de expansión térmica pode ser próximo ou incluso mellor que o do granito axustando a proporción de minerais e aglutinantes. Nalgúns equipos de medición de alta precisión e sensibles á temperatura, a base de fundición mineral pode manter un tamaño estable cando cambia a temperatura, garantindo a precisión do movemento da plataforma. Non obstante, a base de fundición mineral vese afectada por factores como o envellecemento do aglutinante, e é necesario observar máis a fondo a estabilidade da precisión a longo prazo.
Durabilidade: Características da pedra natural de alta dureza e dos materiais compostos resistentes á fatiga
A dureza do granito é alta, a dureza de Mohs pode chegar a 6-7, cunha boa resistencia ao desgaste. No laboratorio de ciencia de materiais, a plataforma flotante de aire a presión estática de precisión que se usa con frecuencia, a súa base de granito pode resistir eficazmente a perda de fricción a longo prazo, en comparación coa base ordinaria, pode prolongar o ciclo de mantemento da plataforma en máis dun 50 %, reducir os custos de mantemento do equipo e garantir a continuidade do traballo de investigación científica. Non obstante, o material de granito é relativamente fráxil e fácil de romper cando se golpea accidentalmente.
A base de fundición mineral ten excelentes características antifatiga, que poden resistir eficazmente os danos por fatiga e manter a integridade estrutural durante o movemento alternativo de alta frecuencia a longo prazo da plataforma flotante de aire a presión estática de precisión. Ao mesmo tempo, ten unha certa resistencia aos produtos químicos xerais e, en ambientes con lixeiro risco de corrosión química, é máis duradeira que a base de granito. Non obstante, en ambientes extremos como a alta humidade, o aglutinante da base de fundición mineral pode verse afectado, o que reduce a súa durabilidade.
Custo de fabricación e dificultade de procesamento: desafíos da pedra natural e limiares de fundición artificial
A extracción e o transporte de materias primas de granito son complexos, e o procesamento require equipos e tecnoloxía moi avanzados. Debido á súa alta dureza e fraxilidade, é doado ter problemas como o colapso dos bordos e as fendas no corte, a moenda, o pulido e outros procesos, e a taxa de chatarra é relativamente alta, o que resulta en custos de fabricación elevados.
A fabricación de bases de fundición mineral require un molde e un proceso específicos, e o custo de desenvolvemento inicial do molde é elevado, pero unha vez formado o molde, pódese conseguir a produción en masa e o custo unitario pódese reducir. O seu proceso de procesamento é relativamente sinxelo en comparación co granito e pode alcanzar requisitos de maior precisión mediante medios de procesamento mecánico, e ten un potencial rendible en escenarios de aplicación a grande escala.
Data de publicación: 10 de abril de 2025