Di bidang kendali gerak presisi tinggi, kinerja modul gerak presisi tinggi pelampung udara sangat bergantung pada karakteristik alasnya. Alas presisi granit dan alas keramik sebagai dua pilihan yang menonjol, masing-masing memiliki keunggulan unik, dalam hal stabilitas, perawatan akurasi, daya tahan, dan dimensi utama lainnya terdapat perbedaan yang jelas.
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 memblokir dan meredam dengan struktur kristalnya yang kompleks, yang dapat mengurangi amplitudo getaran modul gerakan ultra-presisi yang ditransmisikan ke pelampung udara lebih dari 80%, menyediakan dasar operasi yang stabil bagi modul untuk memastikan bahwa ia bergerak dengan lancar dalam proses pemrosesan atau deteksi presisi tinggi.
Basis keramik diproduksi melalui proses sintetis tingkat lanjut, dan keseragaman struktur internalnya juga sangat baik. Struktur mikro beberapa material keramik berkinerja tinggi hampir sempurna, yang dapat membentuk efek peredaman yang efisien pada getaran. Pada beberapa peralatan inspeksi optik yang sangat sensitif terhadap getaran, basis keramik dapat menekan gangguan getaran dalam rentang yang sangat kecil untuk memastikan pergerakan presisi tinggi dari modul gerakan ultra-presisi dari pelampung udara, tetapi sebagai respons terhadap getaran skala besar dan intensitas tinggi, stabilitas keseluruhannya sedikit lebih rendah daripada basis granit.
Retensi akurasi: keuntungan alami dari ekspansi rendah dan keajaiban buatan dari stabilitas suhu tinggi
Granit dikenal karena koefisien ekspansi termalnya yang sangat rendah, umumnya pada 5-7 ×10⁻⁶/℃. Dalam lingkungan fluktuasi suhu, ukuran dasar presisi granit berubah sangat sedikit. Misalnya, dalam bidang astronomi, modul gerak ultra-presisi untuk penyetelan halus lensa teleskop dipasangkan dengan dasar granit, bahkan di lingkungan dengan perbedaan suhu antara siang dan malam yang signifikan, modul ini dapat memastikan bahwa akurasi posisi lensa dipertahankan pada tingkat sub-mikron, membantu para astronom untuk menangkap perubahan halus benda-benda langit yang jauh.
Bahan keramik juga berkinerja baik dalam stabilitas suhu tinggi dan karakteristik ekspansi rendah, dan koefisien ekspansi termal beberapa keramik khusus bahkan dapat serendah mendekati nol. Di bawah kondisi suhu tinggi atau perubahan suhu yang cepat, dasar keramik dapat mempertahankan ukuran yang stabil untuk memastikan bahwa akurasi gerakan modul gerakan ultra-presisi dari pelampung udara tidak terpengaruh. Dalam proses litografi pembuatan chip semikonduktor, peralatan litografi perlu terus beroperasi dalam lingkungan presisi tinggi, dan dasar keramik dapat mempertahankan akurasi posisi modul dalam lingkungan panas tinggi yang dihasilkan oleh peralatan, memenuhi persyaratan ketat pembuatan chip untuk akurasi skala nano.
Daya tahan: Kekerasan tinggi bijih alami dan bahan sintetis tahan korosi
Kekerasan granit tinggi, kekerasan Mohs dapat mencapai 6-7, dengan ketahanan aus yang baik. Di laboratorium ilmu material, modul gerak presisi ultra-pelampung udara yang sering digunakan, dasar granitnya dapat secara efektif menahan gesekan jangka panjang dari slider pelampung udara, dibandingkan dengan dasar material biasa, dapat memperpanjang siklus perawatan modul lebih dari 50%, sangat mengurangi biaya perawatan peralatan, untuk memastikan kelangsungan pekerjaan penelitian ilmiah.
Material keramik tidak hanya memiliki kekerasan tinggi, tetapi juga memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Di beberapa lingkungan industri yang berisiko mengalami korosi kimia, seperti modul gerak presisi tinggi dari pelampung udara dalam peralatan pengujian produk kimia, alas keramik dapat menahan erosi gas atau cairan korosif, mempertahankan integritas permukaan dan sifat mekanis untuk waktu yang lama, dan daya tahannya lebih baik daripada alas granit di lingkungan keras tertentu.
Biaya produksi dan kesulitan pemrosesan: tantangan penambangan dan pemrosesan batu alam dan ambang teknis sintesis buatan
Proses penambangan dan pengangkutan bahan baku granit rumit, dan pengolahannya memerlukan peralatan dan teknologi yang sangat tinggi. Karena tingkat kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, granit mudah mengalami masalah seperti keruntuhan tepi dan retakan dalam proses pemotongan, penggilingan, pemolesan, dan proses lainnya, dan tingkat keroposnya relatif tinggi, sehingga mengakibatkan biaya produksi yang tinggi.
Pembuatan basis keramik bergantung pada sintesis canggih dan teknologi pemesinan presisi, mulai dari persiapan bahan baku, pencetakan hingga sintering, setiap langkah memerlukan kontrol yang presisi. Investasi awal dalam pengembangan dan produksi basis keramik berkinerja tinggi sangat besar dan ambang batas teknisnya tinggi, tetapi setelah mencapai produksi skala besar, biaya diharapkan dapat dikontrol secara efektif, dan memiliki potensi hemat biaya dalam aplikasi kelas atas.
Secara keseluruhan, alas presisi granit memiliki kinerja yang baik dalam hal stabilitas keseluruhan dan daya tahan konvensional, sementara alas keramik memiliki keunggulan unik dalam hal kemampuan beradaptasi terhadap suhu ekstrem dan daya tahan terhadap korosi. Pemilihan alas harus didasarkan pada skenario aplikasi spesifik, kondisi lingkungan, dan anggaran biaya modul gerak ultra-presisi pelampung udara.
Waktu posting: 08-Apr-2025