Dalam pembangunan platform apung udara bertekanan statis presisi, pemilihan alas memainkan peran penting dalam kinerja keseluruhan platform. Alas presisi granit dan alas besi cor memiliki karakteristik masing-masing, dan terdapat perbedaan yang jelas dalam dimensi kunci seperti stabilitas, pemeliharaan akurasi, daya tahan, dan biaya.
Pertama, stabilitas: struktur logam yang padat dan alami.
Setelah jutaan tahun mengalami perubahan geologis, granit tersusun rapat oleh kuarsa, feldspar, dan mineral lainnya membentuk struktur yang sangat padat dan seragam. Dalam menghadapi gangguan eksternal, seperti getaran kuat yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan besar di bengkel pabrik, dasar granit dapat secara efektif menghalangi dan meredam getaran dengan mengandalkan struktur kristalnya yang kompleks, yang dapat mengurangi amplitudo getaran platform apung udara tekanan statis presisi hingga lebih dari 80%, memberikan landasan operasi yang stabil bagi platform untuk memastikan pergerakan yang lancar selama pemrosesan atau deteksi presisi tinggi. Misalnya, dalam proses fotolitografi pembuatan chip elektronik, karakterisasi pola chip yang tepat terjamin.
Landasan besi cor terbuat dari paduan besi-karbon, dan grafit internal didistribusikan dalam bentuk lembaran atau bola. Meskipun memiliki kemampuan peredaman getaran tertentu, keseragaman strukturnya tidak sebaik granit. Saat menangani getaran intensitas tinggi dan terus menerus, landasan besi cor sulit mengurangi gangguan getaran hingga tingkat rendah yang sama seperti landasan granit, yang dapat menyebabkan penyimpangan kecil dalam pergerakan platform apung udara tekanan statis presisi, sehingga memengaruhi kinerja presisi platform dalam operasi ultra-presisi.
Kedua, mempertahankan akurasi: keunggulan alami dari ekspansi rendah dan tantangan perubahan termal logam.
Granit dikenal karena koefisien ekspansi termalnya yang sangat rendah, biasanya sekitar 5-7 ×10⁻⁶/℃. Dalam lingkungan fluktuasi suhu, ukuran alas presisi granit hanya sedikit berubah. Di bidang astronomi, platform apung udara hidrostatis presisi untuk penyetelan halus lensa teleskop dipasangkan dengan alas granit, bahkan jika perbedaan suhu antara siang dan malam signifikan, hal itu dapat memastikan bahwa akurasi pemosisian lensa tetap terjaga pada tingkat submikron, membantu para astronom untuk menangkap dinamika halus benda-benda langit yang jauh.
Koefisien ekspansi termal besi cor relatif tinggi, umumnya 10-20 × 10⁻⁶/℃. Ketika suhu berubah, ukuran alas besi cor berubah secara signifikan, yang mudah menyebabkan deformasi termal pada platform apung udara tekanan statis presisi, sehingga mengakibatkan penurunan akurasi pergerakan platform. Dalam proses penggerindaan lensa optik yang sensitif terhadap suhu, deformasi alas besi cor akibat pengaruh suhu dapat menyebabkan penyimpangan presisi penggerindaan lensa di luar batas yang diizinkan dan memengaruhi kualitas lensa.
Ketiga, daya tahan: kekerasan tinggi dari batu alam dan ketahanan terhadap kelelahan logam.
Kekerasan granit tinggi, kekerasan Mohs dapat mencapai 6-7, dan memiliki ketahanan aus yang baik. Di laboratorium ilmu material, platform apung udara tekanan statis presisi yang sering digunakan, alas granitnya dapat secara efektif menahan kehilangan gesekan jangka panjang, dibandingkan dengan alas biasa, dapat memperpanjang siklus perawatan platform lebih dari 50%, mengurangi biaya perawatan peralatan, dan memastikan keberlanjutan pekerjaan penelitian ilmiah. Namun, material granit relatif rapuh, dan ada risiko pecah jika terkena benturan secara tidak sengaja.
Dasar besi cor memiliki ketangguhan tertentu dan tidak mudah patah saat menahan gaya benturan tertentu. Namun, dalam proses gerakan bolak-balik frekuensi tinggi dari platform apung udara tekanan statis presisi dalam waktu lama, besi cor rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan, yang mengakibatkan perubahan pada struktur internal, memengaruhi akurasi dan stabilitas gerakan platform. Pada saat yang sama, besi cor rentan terhadap karat dan korosi di lingkungan lembap, mengurangi daya tahannya, sebaliknya, dasar granit memiliki ketahanan korosi yang lebih baik.
Keempat, biaya produksi dan kesulitan pemrosesan: tantangan penambangan dan pengolahan batu alam serta ambang batas proses pengecoran logam.
Penambangan dan pengangkutan bahan baku granit sangat kompleks, dan pengolahannya membutuhkan peralatan dan teknologi yang sangat canggih. Karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, proses pemotongan, penggilingan, pemolesan, dan proses lainnya rentan terhadap kerusakan, retak, dan tingkat kerusakan yang tinggi, sehingga mengakibatkan biaya produksi yang tinggi.
Rangka dasar besi cor diproduksi dengan proses pengecoran yang matang, sumber bahan baku yang luas, dan biaya yang relatif rendah. Melalui cetakan, produksi massal dapat dicapai, dengan efisiensi produksi yang tinggi. Namun, untuk mencapai presisi dan stabilitas tinggi yang sama seperti rangka dasar granit, proses pengecoran dan persyaratan pasca-pengolahan sangat ketat, membutuhkan pemesinan presisi dan perlakuan penuaan, dll., dan biayanya juga akan meningkat secara signifikan.
Singkatnya, alas presisi granit memiliki keunggulan signifikan dalam skenario aplikasi platform apung udara tekanan statis presisi yang membutuhkan presisi tinggi, stabilitas, dan ketahanan aus; alas besi cor memiliki keunggulan tertentu dalam hal biaya dan ketangguhan, dan cocok untuk kondisi di mana persyaratan akurasi relatif rendah, mengejar efektivitas biaya, dan lingkungan getaran dan suhu relatif stabil.
Waktu posting: 09-Apr-2025