Platform presisi granit, dengan kekakuan tinggi, koefisien ekspansi rendah, kinerja peredaman yang sangat baik, dan sifat antimagnetik alami, memiliki nilai aplikasi yang tak tergantikan dalam bidang manufaktur kelas atas dan penelitian ilmiah yang sangat menuntut presisi dan stabilitas. Berikut ini adalah skenario aplikasi inti dan keunggulan teknisnya:
I. Bidang Peralatan Pemrosesan Ultra-presisi
Peralatan manufaktur semikonduktor
Skenario aplikasi: Meja kerja mesin litografi, alas mesin pemotong wafer, platform pemosisian peralatan pengemasan.
Nilai teknis:
Koefisien ekspansi termal granit hanya (0,5-1,0) ×10⁻⁶/℃, yang dapat menahan fluktuasi suhu selama paparan skala nano dari mesin litografi (kesalahan perpindahan < 0,1 nm dalam lingkungan ±0,1℃).
Struktur pori mikro internal membentuk peredaman alami (rasio peredaman 0,05 hingga 0,1), menekan getaran (amplitudo < 2μm) selama pemotongan berkecepatan tinggi oleh mesin pemotong dadu dan memastikan bahwa kekasaran tepi Ra dari pemotongan wafer kurang dari 1μm.
2. Mesin Penggiling Presisi dan Mesin Pengukur Koordinat (CMM)
Kasus aplikasi:
Basis mesin pengukur tiga koordinat mengadopsi struktur granit integral, dengan kerataan ±0,5μm/m. Dikombinasikan dengan rel pemandu yang mengapung di udara, alat ini mencapai akurasi gerakan tingkat nano (akurasi posisi berulang ±0,1μm).
Meja kerja mesin penggiling optik mengadopsi struktur komposit granit dan baja perak. Saat menggiling kaca K9, kelengkungan permukaan kurang dari λ/20 (λ=632,8nm), memenuhi persyaratan pemrosesan lensa laser yang sangat halus.
II. Bidang Optik dan Fotonik
Teleskop astronomi dan sistem laser
Aplikasi umum:
Platform pendukung permukaan refleksi teleskop radio besar mengadopsi struktur sarang lebah granit, yang ringan (kepadatan 2,7 g/cm³) dan memiliki ketahanan terhadap getaran angin yang kuat (deformasi < 50μm di bawah angin 10 tingkat).
Platform optik interferometer laser menggunakan granit berpori mikro. Reflektor dipasang dengan penyerapan vakum, dengan kesalahan kerataan kurang dari 5nm, memastikan stabilitas eksperimen optik presisi tinggi seperti deteksi gelombang gravitasi.
2. Pemrosesan komponen optik presisi
Keunggulan teknis:
Permeabilitas magnetik dan konduktivitas listrik platform granit mendekati nol, sehingga terhindar dari pengaruh interferensi elektromagnetik pada proses presisi seperti pemolesan berkas ion (IBF) dan pemolesan magnetorheological (MRF). Nilai akurasi bentuk permukaan PV dari lensa aspal yang diproses dapat mencapai λ/100.
III. Inspeksi Dirgantara dan Presisi
Platform inspeksi komponen penerbangan
Skenario aplikasi: Inspeksi tiga dimensi bilah pesawat, pengukuran toleransi bentuk dan posisi komponen struktural paduan aluminium penerbangan.
Kinerja utama:
Permukaan platform granit diperlakukan dengan korosi elektrolitik untuk membentuk pola halus (dengan kekasaran Ra 0,4-0,8μm), cocok untuk probe pemicu presisi tinggi, dan kesalahan mendeteksi profil bilah kurang dari 5μm.
Dapat menahan beban lebih dari 200kg komponen penerbangan, dan perubahan kerataan setelah penggunaan jangka panjang kurang dari 2μm/m, memenuhi persyaratan perawatan presisi Grade 10 dalam industri kedirgantaraan.
2. Kalibrasi komponen navigasi inersia
Persyaratan teknis: Kalibrasi statis perangkat inersia seperti giroskop dan akselerometer memerlukan platform referensi yang sangat stabil.
Solusi: Platform granit dikombinasikan dengan sistem isolasi getaran aktif (frekuensi alami < 1 Hz), mencapai kalibrasi presisi tinggi terhadap stabilitas offset nol komponen inersia < 0,01°/jam dalam lingkungan dengan percepatan getaran < 1×10⁻⁴g.
Iv. Nanoteknologi dan Biomedis
Platform mikroskop probe pemindaian (SPM)
Fungsi inti: Sebagai dasar untuk mikroskopi gaya atom (AFM) dan mikroskopi terowongan pemindaian (STM), perlu diisolasi dari getaran lingkungan dan pergeseran termal.
Indikator kinerja:
Platform granit, dikombinasikan dengan kaki isolasi getaran pneumatik, dapat mengurangi laju transmisi getaran eksternal (1-100Hz) hingga kurang dari 5%, mencapai pencitraan AFM tingkat atom di lingkungan atmosfer (resolusi < 0,1 nm).
Sensitivitas suhu kurang dari 0,05μm/℃, yang memenuhi persyaratan untuk pengamatan skala nano sampel biologis dalam lingkungan suhu konstan (37℃±0,1℃).
2. Peralatan pengemasan biochip
Kasus aplikasi: Platform penyelarasan presisi tinggi untuk chip pengurutan DNA mengadopsi rel pemandu granit yang mengapung di udara, dengan akurasi posisi ±0,5μm, memastikan ikatan sub-mikron antara saluran mikrofluida dan elektroda deteksi.
V. Skenario Aplikasi yang Muncul
Basis peralatan komputasi kuantum
Tantangan teknis: Manipulasi qubit membutuhkan suhu yang sangat rendah (tingkat mK) dan lingkungan mekanis yang sangat stabil.
Solusi: Sifat ekspansi termal granit yang sangat rendah (laju ekspansi < 1ppm dari -200℃ hingga suhu ruangan) dapat menyamai karakteristik kontraksi magnet superkonduktor suhu sangat rendah, memastikan akurasi penyelarasan selama pengemasan chip kuantum.
2. Sistem Litografi Berkas Elektron (EBL)
Kinerja utama: Properti insulasi platform granit (resistivitas > 10¹³Ω · m) mencegah hamburan berkas elektron. Dikombinasikan dengan penggerak spindel elektrostatik, ia mencapai penulisan pola litografi presisi tinggi dengan lebar garis skala nano (< 10nm).
Ringkasan
Aplikasi platform presisi granit telah meluas dari mesin presisi tradisional ke bidang-bidang mutakhir seperti nanoteknologi, fisika kuantum, dan biomedis. Daya saing utamanya terletak pada keterkaitan mendalam antara sifat material dan persyaratan rekayasa. Di masa mendatang, dengan integrasi teknologi penguatan komposit (seperti nanokomposit grafena-granit) dan teknologi penginderaan cerdas, platform granit akan menembus arah akurasi tingkat atom, stabilitas rentang suhu penuh, dan integrasi multi-fungsi, menjadi komponen dasar inti yang mendukung generasi berikutnya dari manufaktur ultra-presisi.
Waktu posting: 28-Mei-2025