Pertama, keuntungan dari basis granit
Kekakuan tinggi dan deformasi termal rendah
Kepadatan granit tinggi (sekitar 2,6-2,8 g/cm³), dan modulus Young dapat mencapai 50-100 GPa, jauh melebihi material logam biasa. Kekakuan tinggi ini secara efektif dapat menghambat getaran eksternal dan deformasi beban, serta memastikan kerataan pemandu pelampung 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 di lingkungan fluktuasi suhu, terutama cocok untuk laboratorium suhu konstan atau lingkungan industri dengan perbedaan suhu yang besar antara siang dan malam.
Kinerja redaman yang sangat baik
Struktur polikristalin granit membuatnya memiliki karakteristik peredaman alami, dan waktu redaman getaran 3-5 kali lebih cepat daripada baja. Dalam proses pemesinan presisi, granit dapat secara efektif menyerap getaran frekuensi tinggi seperti menghidupkan dan mematikan 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 geologis membentuk granit, tekanan internalnya telah dilepaskan sepenuhnya, tidak seperti material logam karena tekanan sisa yang disebabkan oleh deformasi yang lambat. Data eksperimen 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 alkali, minyak, kelembaban, dan faktor lingkungan lainnya, sehingga tidak perlu melapisi lapisan anti karat secara teratur seperti pada dasar logam. Setelah digiling dan dipoles, kekasaran permukaan dapat mencapai Ra 0,2μm atau kurang, yang dapat langsung digunakan sebagai permukaan bantalan rel pemandu pelampung udara untuk mengurangi kesalahan perakitan.
Kedua, keterbatasan basis granit
Kesulitan pemrosesan dan masalah biaya
Granit memiliki tingkat kekerasan Mohs 6-7, memerlukan penggunaan perkakas berlian untuk penggilingan presisi, efisiensi pemrosesan hanya 1/5 dari bahan logam. Struktur rumit alur ekor burung, lubang berulir, dan fitur lain dari biaya pemrosesan tinggi, dan siklus pemrosesan panjang (misalnya, pemrosesan platform 2m×1m membutuhkan waktu lebih dari 200 jam), sehingga biaya keseluruhan 30%-50% lebih tinggi daripada platform paduan aluminium.
Risiko patah tulang rapuh
Meskipun kekuatan tekannya dapat mencapai 200-300MPa, kekuatan tarik granit hanya 1/10 darinya. Fraktur getas mudah terjadi di bawah beban benturan yang ekstrem, dan kerusakannya sulit diperbaiki. Konsentrasi tegangan harus dihindari melalui desain struktural, seperti menggunakan transisi sudut membulat, menambah jumlah titik tumpu, dll.
Berat membawa keterbatasan sistem
Kepadatan granit adalah 2,5 kali lipat dari paduan aluminium, yang mengakibatkan peningkatan substansial pada berat keseluruhan platform. Hal ini meningkatkan persyaratan pada kapasitas dukung struktur pendukung, dan kinerja dinamis dapat dipengaruhi oleh masalah inersia dalam skenario yang memerlukan gerakan berkecepatan tinggi (seperti meja wafer litografi).
Anisotropi material
Distribusi partikel mineral granit alam 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 pemosisian skala nano), yang perlu ditingkatkan dengan pemilihan material yang ketat dan perlakuan homogenisasi (seperti kalsinasi suhu tinggi).
Sebagai komponen inti peralatan industri presisi tinggi, platform mengambang udara bertekanan statis presisi banyak digunakan dalam manufaktur semikonduktor, pemrosesan optik, pengukuran presisi, dan bidang lainnya. Pemilihan bahan dasar secara langsung memengaruhi stabilitas, akurasi, dan masa pakai platform. Granit (granit alam), dengan sifat fisiknya yang unik, telah menjadi bahan yang populer untuk alas platform tersebut dalam beberapa tahun terakhir.
Waktu posting: 09-Apr-2025