No campo da fabricación de precisión e a investigación científica avanzada, a selección da base da plataforma flotante de aire a presión estática de precisión é o factor clave para determinar o seu rendemento. A base de precisión de granito e a base de cerámica teñen as súas propias características, mostrando diferentes vantaxes e características en canto a estabilidade, mantemento da precisión, durabilidade, etc.
Estabilidade: estrutura natural fronte a sintética
Tras unha longa transición xeolóxica, o granito está estreitamente entrelazado con cuarzo, feldespato e outros minerais, formando unha estrutura densa e uniforme. Ante a interferencia de vibracións externas, como a forte vibración xerada polo funcionamento de equipos a grande escala no taller da fábrica, a base de granito pode bloquear e atenuar eficazmente, o que pode reducir a amplitude da vibración da plataforma flotante de aire a presión estática de precisión en máis do 80 %, proporcionando unha base de funcionamento estable para a plataforma para garantir un movemento suave no procesamento ou detección de alta precisión. Por exemplo, no proceso de litografía da fabricación de chips semicondutores, unha base de granito estable pode garantir o funcionamento preciso do equipo de litografía de chips e lograr unha caracterización de alta precisión dos patróns de chips.
A base cerámica está feita mediante síntese artificial e tecnoloxía avanzada, e a súa estrutura interna tamén é uniforme e ten boas características de amortiguación de vibracións. Ao tratar con vibracións xerais, pode crear un ambiente de traballo estable para unha plataforma flotante de aire a presión estática de precisión. Non obstante, ante a alta resistencia e a vibración sostida, a súa capacidade de atenuación de vibracións é lixeiramente inferior á da base de granito, e é difícil reducir a interferencia de vibracións ao mesmo nivel baixo, o que pode ter un certo impacto no movemento de ultraprecisión da plataforma.
Retención da precisión: baixa expansión das vantaxes naturais e control artificial da precisión
O granito é coñecido polo seu coeficiente de expansión térmica moi baixo, normalmente de 5-7 ×10⁻⁶/℃. Nun ambiente de flutuación de temperatura, 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 a dinámica sutil dos corpos celestes distantes.
Os materiais cerámicos son excelentes en termos de estabilidade térmica, e o coeficiente de expansión térmica dalgunhas cerámicas de alto rendemento pode ser tan baixo como case cero e pódese regular con precisión mediante a formulación e o proceso. Nalgúns equipos de medición de alta precisión sensibles á temperatura, a base cerámica pode manter un tamaño estable cando a temperatura cambia, garantindo a precisión do movemento da plataforma flotante de aire de presión estática de precisión. Non obstante, a súa estabilidade de precisión a longo prazo en aplicacións prácticas vese afectada por factores como o envellecemento do material e necesita ser verificada máis a fondo.
Durabilidade: pedra natural de alta dureza e materiais sintéticos resistentes á corrosión
A dureza do granito é alta, a dureza de Mohs pode chegar a 6-7, boa resistencia ao desgaste. No laboratorio de ciencia de materiais, a plataforma flotadora 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, existe o risco de rotura cando se impacta accidentalmente.
A base cerámica non só é dura, senón que tamén ten unha excelente resistencia á corrosión. En contornas industriais onde existe risco de corrosión química, como as plataformas de flotación hidrostática de precisión nos equipos de inspección de produtos químicos, as bases cerámicas resisten gases ou líquidos corrosivos, mantendo a integridade da superficie e as propiedades mecánicas durante moito tempo. En contornas extremas como a alta humidade, a estabilidade do rendemento da base cerámica é mellor que a da base de granito.
Custo de fabricación e dificultade de procesamento: o desafío mineiro da pedra natural e o limiar técnico da síntese artificial
A extracción e o transporte de materias primas de granito son complexos e o seu procesamento require equipos e tecnoloxía moi avanzados. Debido á súa alta dureza e fraxilidade, os procesos de corte, moenda, pulido e outros son propensos a colapso, rachaduras e unha alta taxa de chatarra, o que resulta en custos de fabricación elevados.
A fabricación de bases cerámicas baséase en tecnoloxía avanzada de síntese e mecanizado de precisión, dende a preparación da materia prima, o moldeo ata a sinterización, cada paso debe ser controlado con precisión. A investigación e o desenvolvemento iniciais e o investimento en equipos son enormes, cun limiar técnico elevado. Non obstante, coa expansión da escala de produción, espérase que o custo se reduza e teña un potencial rendible en aplicacións de alta gama.
En xeral, as bases de precisión de granito teñen un bo rendemento en canto a estabilidade xeral e durabilidade convencional, mentres que as bases cerámicas teñen vantaxes únicas en canto a adaptabilidade extrema á temperatura e durabilidade á corrosión. A elección da base debe basearse no escenario de aplicación específico, as condicións ambientais e o orzamento de custos da plataforma de flotación de aire a presión estática de precisión.
Data de publicación: 10 de abril de 2025