Precīzas statiskā spiediena gaisa peldošās platformas konstrukcijā pamatnes izvēlei ir izšķiroša loma platformas kopējā veiktspējā. Granīta precīzajai pamatnei un čuguna pamatnei ir savas īpašības, un pastāv acīmredzamas atšķirības tādos galvenajos izmēros kā stabilitāte, precizitātes uzturēšana, izturība un izmaksas.
Pirmkārt, stabilitāte: dabiska blīva un metāla struktūra
Pēc miljoniem gadu ilgām ģeoloģiskām izmaiņām granīts ir cieši saistīts ar kvarcu, laukšpatu un citiem minerāliem, veidojot ļoti blīvu un vienmērīgu struktūru. Saskaroties ar ārējiem traucējumiem, piemēram, spēcīgu vibrāciju, ko rada lielu iekārtu darbība rūpnīcas darbnīcā, granīta pamatne var efektīvi bloķēt un vājināt vibrācijas, paļaujoties uz savu sarežģīto kristālisko struktūru, kas var samazināt precīzās statiskās spiediena gaisa peldošās platformas vibrācijas amplitūdu par vairāk nekā 80%, nodrošinot platformas stabilas darbības stūrakmeni, lai nodrošinātu vienmērīgu kustību augstas precizitātes apstrādes vai noteikšanas laikā. Piemēram, elektronisko mikroshēmu ražošanas fotolitogrāfijas procesā tiek garantēta precīza mikroshēmu rakstu raksturošana.
Čuguna pamatne ir veidota no dzelzs-oglekļa sakausējuma, un iekšējais grafīts ir sadalīts loksnēs vai sfērās. Lai gan tai piemīt zināma vibrācijas slāpēšanas spēja, tās strukturālā vienmērība nav tik laba kā granītam. Strādājot ar augstu intensitātes un nepārtrauktu vibrāciju, čuguna pamatnei ir grūti samazināt vibrācijas traucējumus līdz tādam pašam zemam līmenim kā granīta pamatnei, kas var izraisīt nelielas novirzes precīzās statiskā spiediena gaisa peldošās platformas kustībā, ietekmējot platformas precizitātes veiktspēju īpaši precīzās darbībās.
Otrkārt, precizitātes saglabāšana: zemas izplešanās dabiskās priekšrocības un metāla termisko izmaiņu izaicinājums
Granīts ir pazīstams ar ļoti zemo termiskās izplešanās koeficientu, kas parasti ir 5–7 × 10⁻⁶/℃. Temperatūras svārstību vidē granīta precīzās pamatnes izmērs mainās ļoti maz. Astronomijas jomā precīzā hidrostatiskā gaisa pludiņa platforma teleskopa lēcas precīzai regulēšanai ir savienota pārī ar granīta pamatni, un pat ievērojamas dienas un nakts temperatūras atšķirības gadījumā tā var nodrošināt, ka lēcas pozicionēšanas precizitāte tiek saglabāta submikrona līmenī, palīdzot astronomiem uztvert tālu debess ķermeņu smalko dinamiku.
Čuguna termiskās izplešanās koeficients ir relatīvi augsts, parasti 10–20 × 10⁻⁶/℃. Mainoties temperatūrai, acīmredzami mainās arī čuguna pamatnes izmērs, kas viegli var izraisīt precīzās statiskā spiediena gaisa peldošās platformas termisko deformāciju, kā rezultātā samazinās platformas kustības precizitāte. Temperatūrai jutīgu optisko lēcu slīpēšanas procesā čuguna pamatnes deformācija temperatūras ietekmē var izraisīt lēcas slīpēšanas precizitātes novirzi ārpus pieļaujamā diapazona un ietekmēt lēcas kvalitāti.
Treškārt, izturība: dabīgā akmens augsta cietība un metāla nogurums
Granīta cietība ir augsta, Mosa cietība var sasniegt 6–7, un tam ir laba nodilumizturība. Materiālzinātnes laboratorijā bieži tiek izmantota precīza statiskā spiediena gaisa pludiņa platforma, kuras granīta pamatne var efektīvi pretoties ilgtermiņa berzes zudumiem, salīdzinot ar parasto pamatni, kas var pagarināt platformas apkopes ciklu par vairāk nekā 50 %, samazināt iekārtu apkopes izmaksas un nodrošināt zinātniskās pētniecības darba nepārtrauktību. Tomēr granīta materiāls ir relatīvi trausls, un pastāv plīsuma risks, ja tas nejauši tiek triecienā.
Čuguna pamatnei ir noteikta izturība, un to nav viegli salauzt, iedarbojoties noteiktam trieciena spēkam. Tomēr precīzas statiskā spiediena gaisa peldošās platformas ilgstošas augstfrekvences virzuļkustības procesā čuguns ir pakļauts noguruma bojājumiem, kā rezultātā mainās iekšējā struktūra, ietekmējot platformas kustības precizitāti un stabilitāti. Tajā pašā laikā čuguns ir pakļauts rūsai un korozijai mitrā vidē, samazinot tā izturību, turpretī granīta pamatnei ir labāka izturība pret koroziju.
Ceturtkārt, ražošanas izmaksas un apstrādes grūtības: dabīgā akmens ieguves un apstrādes izaicinājumi un metāla liešanas procesa robežvērtības
Granīta izejvielu ieguve un transportēšana ir sarežģīta, un apstrādei nepieciešams ļoti augsts aprīkojums un tehnoloģijas. Tā augstās cietības un trausluma dēļ griešanas, slīpēšanas, pulēšanas un citi procesi ir pakļauti sabrukšanai, plaisām un lielam brāķa daudzumam, kā rezultātā rodas augstas ražošanas izmaksas.
Čuguna pamatne tiek ražota, izmantojot nobriedušu liešanas procesu, plašu izejvielu avotu un salīdzinoši zemas izmaksas. Izmantojot veidni, var panākt masveida ražošanu un augstu ražošanas efektivitāti. Tomēr, lai sasniegtu tādu pašu augstu precizitāti un stabilitāti kā granīta pamatnei, liešanas process un pēcapstrādes prasības ir ārkārtīgi stingras, nepieciešama precīza apstrāde un novecošanas apstrāde utt., un arī izmaksas ievērojami pieaugs.
Rezumējot, granīta precīzajai pamatnei ir ievērojamas priekšrocības precīzas statiskā spiediena gaisa pludiņa platformas pielietošanas scenārijos, kuriem nepieciešama augsta precizitāte, stabilitāte un nodilumizturība; Čuguna pamatnei ir noteiktas priekšrocības izmaksu un izturības ziņā, un tā ir piemērota gadījumiem, kad precizitātes prasības ir relatīvi zemas, tiek sasniegta izmaksu efektivitāte un vibrācijas un temperatūras vide ir relatīvi stabila.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 9. aprīlis