Aizvietošanas jautājums — vai polimēru precīzijas platformas var aizstāt granītu maza mēroga metroloģijā?

Materiālās aizstāšanas viltus ekonomika

Precīzās ražošanas pasaulē tiekšanās pēc rentabliem risinājumiem ir pastāvīga. Maza mēroga pārbaudes soliem vai lokalizētām testēšanas stacijām bieži rodas jautājums: vai moderna polimēra (plastmasas) precīzā platforma reāli var aizstāt tradicionālo granīta precīzo platformu, un vai tās precizitāte atbildīs stingrajiem metroloģijas standartiem?

Uzņēmumā ZHHIMG® mēs specializējamies īpaši precīzu pamatu izgatavošanā un saprotam inženiertehniskos kompromisus. Lai gan polimēru materiāliem ir nenoliedzamas priekšrocības svara un izmaksu ziņā, mūsu analīze secina, ka jebkurā pielietojumā, kam nepieciešama sertificēta, ilgtermiņa izmēru stabilitāte vai nanometru līdzenums, plastmasa nevar aizstāt augsta blīvuma granītu.

Kodola stabilitāte: kur polimērs neiztur precizitātes pārbaudi

Atšķirība starp granītu un polimēru nav tikai blīvumā vai izskatā; tā slēpjas fundamentālās fizikālās īpašībās, kas nav apspriežamas metroloģijas līmeņa precizitātes ziņā:

1. Termiskā izplešanās (CTE): Šī ir polimēru materiālu lielākā vājība. Plastmasas termiskās izplešanās koeficients (CTE) bieži vien ir desmit reizes lielāks nekā granītam. Pat nelielas istabas temperatūras svārstības, kas ir izplatītas ārpus militāra līmeņa tīrtelpām, izraisa ievērojamas un tūlītējas plastmasas izmēru izmaiņas. Piemēram, ZHHIMG® melnais granīts saglabā izcilu stabilitāti, savukārt plastmasas platforma pastāvīgi "elpos" temperatūras svārstību ietekmē, padarot sertificētus submikronu vai nanometru mērījumus neuzticamus.
2. Ilgtermiņa šļūde (novecošana): Atšķirībā no granīta, kas sasniedz sprieguma stabilitāti vairākus mēnešus ilgā dabiskā novecošanās procesā, polimēri pēc savas būtības ir viskoelastīgi. Tie uzrāda ievērojamu šļūdi, kas nozīmē, ka tie ilgstošas ​​slodzes ietekmē (pat optiskā sensora vai armatūras svara ietekmē) lēni un pastāvīgi deformējas. Šī pastāvīgā deformācija nedēļu vai mēnešu lietošanas laikā apdraud sākotnējo sertificēto līdzenumu, radot nepieciešamību pēc biežas un dārgas atkārtotas kalibrēšanas.
3. Vibrāciju slāpēšana: Lai gan dažām inženiertehniskajām plastmasām ir labas slāpēšanas īpašības, tām parasti trūkst masīvas inerces stabilitātes un augstas iekšējās berzes, kas raksturīga augsta blīvuma granītam. Dinamiskiem mērījumiem vai testēšanai vibrācijas avotu tuvumā granīta masa nodrošina labāku vibrāciju absorbciju un klusāku atskaites plakni.

Mazs izmērs, lielas prasības

Arguments, ka “maza izmēra” platforma ir mazāk pakļauta šīm problēmām, ir principiāli kļūdains. Maza mēroga pārbaudē relatīvās precizitātes prasības bieži vien ir augstākas. Mazāks pārbaudes posms var būt paredzēts mikroshēmu pārbaudei vai īpaši smalkai optikai, kur pielaides josla ir ārkārtīgi šaura.

Ja ir nepieciešama 300 mm × 300 mm platforma, lai saglabātu ±1 mikrona līdzenumu, materiālam ir jābūt ar viszemāko iespējamo CTE un šļūdes ātrumu. Tieši tāpēc Precision Granite joprojām ir galvenā izvēle neatkarīgi no izmēra.

ZHHIMG® spriedums: izvēlieties pārbaudītu stabilitāti

Zemas precizitātes uzdevumiem (piemēram, pamata montāžai vai aptuvenai mehāniskai pārbaudei) polimēru platformas var piedāvāt pagaidu, rentablu aizvietotāju.

Tomēr jebkuram pielietojumam, kur:

• Jāievēro ASME vai DIN standarti.
• Pielaide ir zem 5 mikroniem.
• Ilgtermiņa izmēru stabilitāte nav apspriežama (piemēram, mašīnredze, CMM sagatavošana, optiskā testēšana).

...ieguldījums ZHHIMG® melnā granīta platformā ir ieguldījums garantētā, izsekojamā precizitātē. Mēs iesakām inženieriem izvēlēties materiālus, pamatojoties uz stabilitāti un uzticamību, nevis tikai sākotnējiem izmaksu ietaupījumiem. Mūsu četrkārši sertificētais ražošanas process nodrošina, ka jūs saņemat visstabilāko pamatu, kas pieejams pasaulē.