Di bidang kontrol gerak ultra-presisi, kinerja modul gerak ultra-presisi pelampung udara sangat bergantung pada karakteristik alasnya. Alas presisi granit dan alas keramik sebagai dua pilihan unggulan, masing-masing memiliki keunggulan unik, dengan perbedaan yang jelas dalam hal stabilitas, pemeliharaan akurasi, daya tahan, dan dimensi kunci lainnya.
Stabilitas: kekompakan alami versus presisi buatan.
Granit terbentuk setelah waktu geologis yang panjang, struktur internalnya padat dan seragam, dan mineral seperti kuarsa dan feldspar saling terkait erat. Dalam menghadapi gangguan eksternal, seperti getaran yang disebabkan oleh pengoperasian peralatan besar di bengkel, dasar granit dapat secara efektif menghalangi dan meredamnya dengan struktur kristalnya yang kompleks, yang dapat mengurangi amplitudo getaran modul gerak ultra-presisi yang ditransmisikan ke pelampung udara hingga lebih dari 80%, memberikan dasar operasi yang stabil bagi modul untuk memastikan pergerakannya yang lancar dalam proses pemrosesan atau deteksi presisi tinggi.
Basis keramik diproduksi melalui proses sintesis canggih, dan keseragaman struktur internalnya juga sangat baik. Mikrostruktur beberapa material keramik berkinerja tinggi hampir sempurna, yang dapat membentuk efek peredaman getaran yang efisien. Pada beberapa peralatan inspeksi optik yang sangat sensitif terhadap getaran, basis keramik dapat menekan interferensi getaran dalam rentang yang sangat kecil untuk memastikan pergerakan presisi tinggi dari modul gerak ultra-presisi pelampung udara, tetapi dalam menanggapi getaran skala besar dan intensitas tinggi, stabilitas keseluruhannya sedikit lebih rendah daripada basis granit.
Ketepatan akurasi: keunggulan alami dari ekspansi rendah dan keajaiban buatan dari stabilitas suhu tinggi.
Granit dikenal karena koefisien ekspansi termalnya yang sangat rendah, umumnya sekitar 5-7 ×10⁻⁶/℃. Dalam lingkungan fluktuasi suhu, ukuran alas presisi granit hanya sedikit berubah. Misalnya, di bidang astronomi, modul gerak ultra-presisi untuk penyempurnaan lensa teleskop dipasangkan dengan alas granit, bahkan dalam lingkungan di mana perbedaan suhu siang dan malam signifikan, dapat memastikan bahwa akurasi pemosisian lensa tetap terjaga pada tingkat sub-mikron, membantu para astronom untuk menangkap perubahan halus benda-benda langit yang jauh.
Material keramik juga menunjukkan kinerja yang baik dalam stabilitas suhu tinggi dan karakteristik ekspansi rendah, dan koefisien ekspansi termal beberapa keramik khusus bahkan bisa serendah mendekati nol. Dalam kondisi suhu tinggi atau perubahan suhu yang cepat, alas keramik dapat mempertahankan ukuran yang stabil untuk memastikan bahwa akurasi gerakan modul gerak ultra-presisi pelampung udara tidak terpengaruh. Dalam proses litografi pembuatan chip semikonduktor, peralatan litografi perlu terus beroperasi dalam lingkungan presisi tinggi, dan alas keramik dapat mempertahankan akurasi pemosisian modul dalam lingkungan panas tinggi yang dihasilkan oleh peralatan, memenuhi persyaratan ketat pembuatan chip untuk akurasi skala nano.
Daya tahan: Kekerasan tinggi dari bijih alami dan bahan sintetis yang tahan korosi.
Kekerasan granit tinggi, kekerasan Mohs dapat mencapai 6-7, dengan ketahanan aus yang baik. Di laboratorium ilmu material, modul gerak ultra-presisi pelampung udara yang sering digunakan, alas granitnya dapat secara efektif menahan gesekan jangka panjang dari slider pelampung udara, dibandingkan dengan alas material biasa, dapat memperpanjang siklus perawatan modul lebih dari 50%, sangat mengurangi biaya perawatan peralatan, untuk memastikan keberlanjutan pekerjaan penelitian ilmiah.
Material keramik tidak hanya memiliki kekerasan yang tinggi, tetapi juga memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Di beberapa lingkungan industri yang berisiko mengalami korosi kimia, seperti modul gerak ultra-presisi pelampung udara pada peralatan pengujian produk kimia, alas keramik dapat menahan erosi gas atau cairan korosif, mempertahankan integritas permukaan dan sifat mekanik dalam waktu lama, dan daya tahannya lebih baik daripada alas granit di lingkungan keras tertentu.
Biaya produksi dan kesulitan pemrosesan: tantangan penambangan dan pemrosesan batu alam serta ambang batas teknis sintesis buatan.
Proses penambangan dan pengangkutan bahan baku granit sangat kompleks, dan pengolahannya membutuhkan peralatan dan teknologi yang sangat canggih. Karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, granit mudah mengalami masalah seperti kerusakan tepi dan retakan dalam proses pemotongan, penggilingan, pemolesan, dan proses lainnya, serta tingkat kerusakan relatif tinggi, sehingga mengakibatkan biaya produksi yang tinggi.
Pembuatan alas keramik bergantung pada teknologi sintesis canggih dan pemesinan presisi, mulai dari persiapan bahan baku, pencetakan hingga sintering, setiap langkah membutuhkan kontrol yang tepat. Investasi awal dalam pengembangan dan produksi alas keramik berkinerja tinggi sangat besar dan ambang batas teknisnya tinggi, tetapi begitu mencapai produksi skala besar, biaya diharapkan dapat dikendalikan secara efektif, dan memiliki potensi hemat biaya dalam aplikasi kelas atas.
Secara keseluruhan, alas presisi granit berkinerja baik dalam hal stabilitas keseluruhan dan daya tahan konvensional, sementara alas keramik memiliki keunggulan unik dalam kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan suhu ekstrem dan daya tahan terhadap korosi. Pilihan alas harus didasarkan pada skenario aplikasi spesifik, kondisi lingkungan, dan anggaran biaya modul gerak ultra-presisi air float.
Waktu posting: 08-Apr-2025