Sebagai alat referensi penting di bidang pengukuran presisi, ketahanan aus lempengan granit secara langsung menentukan masa pakai, akurasi pengukuran, dan stabilitas jangka panjangnya. Berikut ini secara sistematis menjelaskan poin-poin penting dari ketahanan ausnya dari perspektif sifat material, mekanisme keausan, keunggulan kinerja, faktor-faktor yang memengaruhi, dan strategi pemeliharaan.
1. Dasar-dasar Sifat Material dan Ketahanan Aus
Kekerasan yang Baik dan Struktur yang Padat
Lempengan granit terutama tersusun dari piroksen, plagioklas, dan sejumlah kecil biotit. Melalui penuaan alami jangka panjang, lempengan granit mengembangkan struktur butiran halus, mencapai kekerasan Mohs 6-7, kekerasan Shore melebihi HS70, dan kekuatan tekan 2290-3750 kg/cm².
Mikrostruktur padat ini (penyerapan air <0,25%) memastikan ikatan antar butir yang kuat, menghasilkan ketahanan goresan permukaan yang jauh lebih unggul daripada besi cor (yang hanya memiliki kekerasan HRC 30-40).
Penuaan Alami dan Pelepasan Stres Internal
Lempengan granit bersumber dari formasi batuan bawah tanah berkualitas tinggi. Setelah jutaan tahun penuaan alami, semua tegangan internal telah dilepaskan, menghasilkan kristal yang halus dan padat serta tekstur yang seragam. Stabilitas ini membuatnya kurang rentan terhadap retakan mikro atau deformasi akibat fluktuasi tegangan selama penggunaan jangka panjang, sehingga mempertahankan ketahanan ausnya dari waktu ke waktu.
II. Mekanisme Keausan dan Kinerja
Bentuk-Bentuk Pakaian Utama
Keausan Abrasif: Pengikisan mikro yang disebabkan oleh partikel keras yang bergeser atau menggelinding di permukaan. Kekerasan granit yang tinggi (setara dengan HRC > 51) membuatnya 2-3 kali lebih tahan terhadap partikel abrasif daripada besi cor, sehingga secara signifikan mengurangi kedalaman goresan permukaan.
Keausan Adhesif: Perpindahan material terjadi antara permukaan kontak di bawah tekanan tinggi. Sifat non-logam granit (non-magnetik dan non-deformasi plastik) mencegah adhesi logam-ke-logam, sehingga menghasilkan tingkat keausan mendekati nol.
Keausan Akibat Kelelahan: Pengelupasan permukaan yang disebabkan oleh tekanan siklik. Modulus elastisitas granit yang tinggi (1,3-1,5×10⁶kg/cm²) dan penyerapan air yang rendah (<0,13%) memberikan ketahanan terhadap kelelahan yang sangat baik, memungkinkan permukaan untuk mempertahankan kilap seperti cermin bahkan setelah penggunaan jangka panjang.
Data Kinerja Khas
Hasil pengujian menunjukkan bahwa lempengan granit hanya mengalami 1/5 hingga 1/3 keausan dibandingkan lempengan besi cor dalam kondisi pengoperasian yang sama.
Nilai kekasaran permukaan Ra tetap stabil dalam kisaran 0,05-0,1μm dalam jangka waktu yang lama, memenuhi persyaratan presisi Kelas 000 (toleransi kerataan ≤ 1×(1+d/1000)μm, di mana d adalah panjang diagonal).
III. Keunggulan Utama Ketahanan Aus
Koefisien Gesekan Rendah dan Pelumasan Mandiri
Permukaan granit yang halus, dengan koefisien gesekan hanya 0,1-0,15, memberikan hambatan minimal saat alat ukur digeser di atasnya, sehingga mengurangi tingkat keausan.
Sifat granit yang bebas minyak menghilangkan keausan sekunder yang disebabkan oleh debu yang terserap oleh pelumas, sehingga menghasilkan biaya perawatan yang jauh lebih rendah daripada lempengan besi cor (yang memerlukan pengaplikasian minyak anti karat secara teratur).
Tahan terhadap Korosi Kimia dan Karat
Performa sangat baik (tidak terjadi korosi dalam kisaran pH 0-14), cocok untuk digunakan di lingkungan lembap dan mengandung bahan kimia.
Sifat tahan karat menghilangkan pengasaran permukaan yang disebabkan oleh korosi logam, sehingga menghasilkan tingkat perubahan kerataan kurang dari 0,005 mm/tahun setelah penggunaan jangka panjang.
IV. Faktor-faktor Utama yang Mempengaruhi Ketahanan Aus
Suhu dan Kelembaban Lingkungan
Fluktuasi suhu (>±5°C) dapat menyebabkan pemuaian dan penyusutan termal, yang memicu retakan mikro. Lingkungan pengoperasian yang direkomendasikan adalah suhu terkontrol 20±2°C dan kelembapan 40-60%.
Kelembapan tinggi (>70%) mempercepat penetrasi air. Meskipun granit memiliki tingkat penyerapan air yang rendah, paparan kelembapan yang berkepanjangan tetap dapat mengurangi kekerasan permukaan.
Beban dan Tegangan Kontak
Melebihi beban nominal (biasanya 1/10 dari kekuatan tekan) dapat menyebabkan kerusakan lokal. Misalnya, model lempengan granit tertentu memiliki beban nominal 500 kg/cm². Dalam penggunaan sebenarnya, beban benturan sesaat yang melebihi nilai ini harus dihindari.
Distribusi tegangan kontak yang tidak merata mempercepat keausan. Desain dengan penyangga tiga titik atau distribusi beban yang seragam direkomendasikan.
Perawatan dan Pembersihan
Jangan gunakan sikat logam atau alat keras saat membersihkan. Gunakan kain bebas debu yang dibasahi dengan alkohol isopropil untuk menghindari goresan pada permukaan.
Periksa kekasaran permukaan secara berkala. Jika nilai Ra melebihi 0,2μm, perlu dilakukan penggerindaan ulang dan perbaikan.
V. Strategi Pemeliharaan dan Peningkatan Ketahanan Aus
Penggunaan dan Penyimpanan yang Tepat
Hindari benturan atau jatuh yang keras. Energi benturan yang melebihi 10J dapat menyebabkan hilangnya biji-bijian.
Gunakan penyangga selama penyimpanan dan tutupi permukaannya dengan lapisan anti debu untuk mencegah debu menempel di pori-pori mikro.
Lakukan Kalibrasi Presisi Secara Berkala
Periksa kerataan dengan level elektronik setiap enam bulan. Jika kesalahan melebihi rentang toleransi (misalnya, kesalahan yang diizinkan untuk pelat kelas 00 adalah ≤2×(1+d/1000)μm), kembalikan ke pabrik untuk penyempurnaan.
Oleskan lilin pelindung sebelum penyimpanan jangka panjang untuk mengurangi korosi akibat lingkungan.
Teknik Perbaikan dan Pembuatan Ulang
Keausan permukaan <0,1 mm dapat diperbaiki secara lokal dengan pasta abrasif intan untuk mengembalikan permukaan mengkilap seperti cermin dengan Ra ≤0,1 μm.
Keausan yang parah (>0,3 mm) memerlukan pengembalian ke pabrik untuk penggerindaan ulang, tetapi ini akan mengurangi ketebalan keseluruhan pelat (jarak penggerindaan tunggal ≤0,5 mm).
Ketahanan aus lempengan granit berasal dari sinergi antara sifat mineral alaminya dan pemesinan presisi. Dengan mengoptimalkan lingkungan penggunaan, menstandarisasi proses perawatan, dan mengadopsi teknologi perbaikan, lempengan granit dapat terus menunjukkan keunggulannya dalam hal akurasi yang baik dan umur panjang di bidang pengukuran presisi, menjadi alat acuan dalam manufaktur industri.
Waktu posting: 10 September 2025