Dalam konstruksi platform apung udara bertekanan statis presisi, pemilihan alas memegang peranan penting dalam kinerja platform secara keseluruhan. Alas presisi granit dan alas besi cor memiliki karakteristiknya sendiri, dan terdapat perbedaan yang jelas dalam dimensi-dimensi utama seperti stabilitas, perawatan akurasi, daya tahan, dan biaya.
Pertama, stabilitas: struktur logam padat alami
Setelah jutaan tahun mengalami perubahan geologis, granit dipadukan erat dengan kuarsa, feldspar, dan mineral lainnya untuk 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 memblokir dan meredamnya dengan mengandalkan struktur kristalnya yang kompleks, yang dapat mengurangi amplitudo getaran platform mengambang udara bertekanan statis presisi lebih dari 80%, menyediakan landasan operasi yang stabil bagi platform untuk memastikan pergerakan yang mulus selama pemrosesan atau deteksi presisi tinggi. Misalnya, dalam proses fotolitografi pembuatan chip elektronik, karakterisasi pola chip yang tepat dijamin.
Basis besi cor dibuat dari paduan besi-karbon, dan grafit internal didistribusikan dalam bentuk lembaran atau bola. Meskipun memiliki kemampuan meredam getaran tertentu, keseragaman strukturalnya tidak baik dibandingkan dengan granit. Saat berhadapan dengan getaran intensitas tinggi dan terus-menerus, sulit bagi basis besi cor untuk mengurangi gangguan getaran ke tingkat rendah yang sama seperti basis granit, yang dapat menyebabkan penyimpangan kecil dalam pergerakan platform mengambang udara bertekanan statis presisi, yang memengaruhi kinerja presisi platform dalam operasi ultra-presisi.
Kedua, retensi akurasi: keuntungan alami dari ekspansi rendah dan tantangan perubahan termal logam
Granit dikenal karena koefisien ekspansi termalnya yang sangat rendah, biasanya pada 5-7 ×10⁻⁶/℃. Dalam lingkungan fluktuasi suhu, ukuran dasar presisi granit berubah sangat sedikit. Dalam bidang astronomi, platform pelampung udara hidrostatik presisi untuk penyetelan halus lensa teleskop dipasangkan dengan dasar granit, bahkan jika perbedaan suhu antara siang dan malam signifikan, ia dapat memastikan bahwa akurasi posisi lensa dipertahankan pada tingkat submikron, membantu para astronom untuk menangkap dinamika halus benda-benda angkasa yang jauh.
Koefisien ekspansi termal besi cor relatif tinggi, umumnya 10-20 ×10⁻⁶/℃. Ketika suhu berubah, ukuran dasar besi cor berubah secara nyata, yang mudah menyebabkan deformasi termal pada platform mengambang udara bertekanan statis presisi, yang mengakibatkan penurunan akurasi gerakan platform. Dalam proses penggilingan lensa optik yang peka terhadap suhu, deformasi dasar besi cor di bawah pengaruh suhu dapat menyebabkan penyimpangan presisi penggilingan lensa di luar kisaran yang diizinkan dan memengaruhi kualitas lensa.
Ketiga, daya tahan: kekerasan batu alam yang tinggi dan kelelahan logam
Kekerasan granit tinggi, kekerasan Mohs dapat mencapai 6-7, ketahanan aus yang baik. Di laboratorium ilmu material, platform pelampung udara bertekanan 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 kelangsungan pekerjaan penelitian ilmiah. Namun, material granit relatif rapuh, dan ada risiko pecah saat terbentur secara tidak sengaja.
Basis besi cor memiliki ketangguhan tertentu dan tidak mudah pecah saat menahan gaya benturan tertentu. Namun, dalam proses gerakan bolak-balik frekuensi tinggi dari platform mengambang udara bertekanan statis presisi untuk waktu yang lama, besi cor rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan, yang mengakibatkan perubahan pada struktur internal, yang memengaruhi akurasi dan stabilitas gerakan platform. Pada saat yang sama, besi cor rentan terhadap karat dan korosi di lingkungan yang lembab, mengurangi daya tahannya, sebaliknya, basis granit dalam ketahanan korosi lebih baik.
Keempat, biaya produksi dan kesulitan pemrosesan: tantangan penambangan dan pemrosesan batu alam serta ambang batas proses pengecoran logam
Penambangan dan pengangkutan bahan baku granit rumit, dan pengolahannya memerlukan peralatan dan teknologi yang sangat tinggi. Karena tingkat kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, pemotongan, penggilingan, pemolesan, dan proses lainnya rentan terhadap keruntuhan, retakan, tingkat keropos yang tinggi, sehingga mengakibatkan biaya produksi yang tinggi.
Basis besi cor diproduksi dengan proses pengecoran yang matang, sumber bahan baku yang luas, dan biaya yang relatif rendah. Melalui cetakan dapat mencapai produksi massal, efisiensi produksi yang tinggi. Namun, untuk mencapai presisi dan stabilitas yang sama tingginya dengan basis granit, proses pengecoran dan persyaratan pasca-pemrosesan sangat ketat, memerlukan pemesinan presisi dan perawatan penuaan, dll., dan biayanya juga akan meningkat secara signifikan.
Singkatnya, alas granit presisi memiliki banyak keunggulan signifikan dalam skenario aplikasi platform apung udara bertekanan statis presisi yang memerlukan presisi tinggi, stabilitas, dan ketahanan aus; alas besi cor memiliki sejumlah keunggulan tertentu dalam hal biaya dan ketangguhan, serta cocok untuk berbagai situasi yang persyaratan akurasinya relatif rendah, mengejar efektivitas biaya, serta lingkungan getaran dan suhu yang relatif stabil.
Waktu posting: 09-Apr-2025