Teknologi pengukuran untuk granit – akurat hingga mikron
Granit memenuhi persyaratan teknologi pengukuran modern dalam bidang teknik mesin. Pengalaman dalam pembuatan bangku pengukuran dan pengujian serta mesin pengukur koordinat telah menunjukkan bahwa granit memiliki keunggulan yang berbeda dibandingkan material tradisional. Alasannya adalah sebagai berikut.
Perkembangan teknologi pengukuran dalam beberapa tahun dan dekade terakhir masih tetap menarik hingga saat ini. Pada awalnya, metode pengukuran sederhana seperti papan ukur, bangku ukur, bangku uji, dan lain-lain sudah cukup, tetapi seiring waktu, persyaratan untuk kualitas produk dan keandalan proses menjadi semakin tinggi. Akurasi pengukuran ditentukan oleh geometri dasar lembaran yang digunakan dan ketidakpastian pengukuran dari masing-masing probe. Namun, tugas pengukuran menjadi semakin kompleks dan dinamis, dan hasilnya harus menjadi lebih presisi. Hal ini menandai munculnya metrologi koordinat spasial.
Akurasi berarti meminimalkan bias.
Mesin pengukur koordinat 3D terdiri dari sistem pemosisian, sistem pengukuran resolusi tinggi, sensor pengalih atau pengukuran, sistem evaluasi, dan perangkat lunak pengukuran. Untuk mencapai akurasi pengukuran yang tinggi, deviasi pengukuran harus diminimalkan.
Kesalahan pengukuran adalah perbedaan antara nilai yang ditampilkan oleh alat ukur dan nilai referensi sebenarnya dari besaran geometris (standar kalibrasi). Kesalahan pengukuran panjang E0 pada mesin pengukur koordinat (CMM) modern adalah 0,3+L/1000µm (L adalah panjang yang diukur). Desain alat ukur, probe, strategi pengukuran, benda kerja, dan pengguna memiliki pengaruh signifikan terhadap penyimpangan pengukuran panjang. Desain mekanis adalah faktor pengaruh terbaik dan paling berkelanjutan.
Penerapan granit dalam metrologi merupakan salah satu faktor penting yang memengaruhi desain mesin pengukur. Granit adalah material yang sangat baik untuk kebutuhan modern karena memenuhi empat persyaratan yang membuat hasil pengukuran lebih akurat:
1. Stabilitas inheren yang tinggi
Granit adalah batuan vulkanik yang terdiri dari tiga komponen utama: kuarsa, feldspar, dan mika, yang terbentuk melalui kristalisasi lelehan batuan di kerak bumi.
Setelah ribuan tahun "menua", granit memiliki tekstur yang seragam dan tidak ada tegangan internal. Misalnya, impala berusia sekitar 1,4 juta tahun.
Granit memiliki kekerasan yang sangat tinggi: 6 pada skala Mohs dan 10 pada skala kekerasan.
2. Tahan terhadap suhu tinggi
Dibandingkan dengan material logam, granit memiliki koefisien ekspansi yang lebih rendah (sekitar 5µm/m*K) dan laju ekspansi absolut yang lebih rendah (misalnya baja α = 12µm/m*K).
Konduktivitas termal granit yang rendah (3 W/m*K) memastikan respons yang lambat terhadap fluktuasi suhu dibandingkan dengan baja (42-50 W/m*K).
3. Efek peredaman getaran yang sangat baik
Karena strukturnya yang seragam, granit tidak memiliki tegangan sisa. Hal ini mengurangi getaran.
4. Rel pemandu tiga koordinat dengan presisi tinggi
Granit, yang terbuat dari batu alam keras, digunakan sebagai pelat pengukur dan dapat diolah dengan sangat baik menggunakan alat berlian, sehingga menghasilkan komponen mesin dengan presisi dasar yang tinggi.
Dengan penggerindaan manual, akurasi rel pemandu dapat dioptimalkan hingga tingkat mikron.
Selama proses penggilingan, deformasi bagian yang bergantung pada beban dapat dipertimbangkan.
Hal ini menghasilkan permukaan yang sangat terkompresi, sehingga memungkinkan penggunaan pemandu bantalan udara. Pemandu bantalan udara sangat akurat karena kualitas permukaan yang tinggi dan pergerakan poros yang tidak bersentuhan.
Kesimpulannya:
Stabilitas inheren, ketahanan suhu, peredaman getaran, dan presisi rel pemandu adalah empat karakteristik utama yang menjadikan granit sebagai material ideal untuk CMM (Coordinate Measuring Machine). Granit semakin banyak digunakan dalam pembuatan bangku ukur dan uji, serta pada CMM untuk papan ukur, meja ukur, dan peralatan ukur. Granit juga digunakan di industri lain, seperti mesin perkakas, mesin dan sistem laser, mesin mikromesin, mesin cetak, mesin optik, otomatisasi perakitan, pengolahan semikonduktor, dll., karena meningkatnya persyaratan presisi untuk mesin dan komponen mesin.
Waktu posting: 18 Januari 2022