Pertama, keunggulan alas granit.
Kekakuan tinggi dan deformasi termal rendah
Kepadatan granit tinggi (sekitar 2,6-2,8 g/cm³), dan modulus Young-nya dapat mencapai 50-100 GPa, jauh melebihi material logam biasa. Kekakuan yang tinggi ini dapat secara efektif menghambat getaran eksternal dan deformasi beban, serta memastikan kerataan pemandu apung udara. Pada saat yang sama, koefisien ekspansi linier granit sangat rendah (sekitar 5×10⁻⁶/℃), hanya 1/3 dari paduan aluminium, hampir tidak ada deformasi termal dalam lingkungan fluktuasi suhu, sangat cocok untuk laboratorium suhu konstan atau lingkungan industri dengan perbedaan suhu yang besar antara siang dan malam.
Performa peredaman yang sangat baik
Struktur polikristalin granit membuatnya memiliki karakteristik peredaman alami, dan waktu peredaman getarannya 3-5 kali lebih cepat daripada baja. Dalam proses pemesinan presisi, granit dapat secara efektif menyerap getaran frekuensi tinggi seperti start dan stop motor, pemotongan alat, dan menghindari pengaruh resonansi pada akurasi posisi platform bergerak (nilai tipikal hingga ±0,1μm).
Stabilitas dimensi jangka panjang
Setelah ratusan juta tahun proses geologi membentuk granit, tegangan internalnya telah sepenuhnya dilepaskan, tidak seperti material logam karena tegangan sisa yang disebabkan oleh deformasi lambat. Data eksperimental menunjukkan bahwa perubahan ukuran dasar granit kurang dari 1μm/m selama periode 10 tahun, yang secara signifikan lebih baik daripada struktur besi cor atau baja las.
Tahan korosi dan bebas perawatan
Granit memiliki toleransi yang kuat terhadap asam dan basa, minyak, kelembapan, dan faktor lingkungan lainnya, sehingga tidak perlu dilapisi lapisan anti karat sesering pada material dasar logam. Setelah digiling dan dipoles, kekasaran permukaannya dapat mencapai Ra 0,2μm atau kurang, yang dapat langsung digunakan sebagai permukaan bantalan rel pemandu apung udara untuk mengurangi kesalahan perakitan.
Kedua, keterbatasan dasar granit.
Masalah kesulitan dan biaya pemrosesan
Granit memiliki kekerasan Mohs 6-7, sehingga memerlukan penggunaan alat berlian untuk penggilingan presisi, dan efisiensi pemrosesannya hanya 1/5 dari material logam. Struktur kompleks alur ekor burung, lubang berulir, dan fitur lainnya memiliki biaya pemrosesan yang tinggi, dan siklus pemrosesannya panjang (misalnya, pemrosesan platform 2m×1m membutuhkan lebih dari 200 jam), sehingga biaya keseluruhannya 30%-50% lebih tinggi daripada platform paduan aluminium.
Risiko patah tulang rapuh
Meskipun kekuatan tekannya dapat mencapai 200-300 MPa, kekuatan tarik granit hanya 1/10 dari itu. Patahan getas mudah terjadi di bawah beban benturan ekstrem, dan kerusakannya sulit diperbaiki. Oleh karena itu, perlu untuk menghindari konsentrasi tegangan melalui desain struktural, seperti menggunakan transisi sudut membulat, meningkatkan jumlah titik tumpuan, dan lain sebagainya.
Bobot menimbulkan keterbatasan sistem.
Kepadatan granit 2,5 kali lebih tinggi daripada paduan aluminium, sehingga mengakibatkan peningkatan berat keseluruhan platform secara signifikan. Hal ini menuntut daya dukung struktur penyangga yang lebih tinggi, dan kinerja dinamisnya dapat terpengaruh oleh masalah inersia dalam skenario yang membutuhkan pergerakan kecepatan tinggi (seperti meja wafer litografi).
Anisotropi material
Distribusi partikel mineral granit alami bersifat terarah, dan kekerasan serta koefisien ekspansi termal pada posisi yang berbeda sedikit berbeda (sekitar ±5%). Hal ini dapat menimbulkan kesalahan yang tidak dapat diabaikan untuk platform ultra-presisi (seperti penentuan posisi skala nano), yang perlu diperbaiki dengan pemilihan material yang ketat dan perlakuan homogenisasi (seperti kalsinasi suhu tinggi).
Sebagai komponen inti dari peralatan industri presisi tinggi, platform apung udara tekanan statis presisi banyak digunakan dalam manufaktur semikonduktor, pemrosesan optik, pengukuran presisi, dan bidang lainnya. Pemilihan material dasar secara langsung memengaruhi stabilitas, akurasi, dan masa pakai platform. Granit (granit alami), dengan sifat fisiknya yang unik, telah menjadi material populer untuk dasar platform tersebut dalam beberapa tahun terakhir.
Waktu posting: 09-Apr-2025