Па-першае, перавагі гранітнай падставы
Высокая калянасць і нізкая цеплавая дэфармацыя
Шчыльнасць граніту высокая (каля 2,6-2,8 г/см³), а модуль Юнга можа дасягаць 50-100 ГПа, што значна перавышае модуль пругкасці звычайных металічных матэрыялаў. Гэтая высокая калянасць дазваляе эфектыўна стрымліваць знешнія вібрацыі і дэфармацыі ад нагрузкі, а таксама забяспечваць роўнасць паветранага паплаўка. У той жа час каэфіцыент лінейнага пашырэння граніту вельмі нізкі (каля 5×10⁻⁶/℃), толькі 1/3 складае алюмініевы сплаў, практычна не дэфармуецца пры ваганнях тэмпературы, асабліва падыходзіць для лабараторый з пастаяннай тэмпературай або прамысловых памяшканняў з вялікай розніцай тэмператур паміж днём і ноччу.
Выдатныя дэмпфіруючыя характарыстыкі
Полікрышталічная структура граніту забяспечвае яму натуральныя характарыстыкі дэмпфіравання, а час згасання вібрацыі ў 3-5 разоў хутчэйшы, чым у сталі. У працэсе дакладнай апрацоўкі ён можа эфектыўна паглынаць высокачашчынныя вібрацыі, такія як запуск і прыпынак рухавіка, рэзанне інструмента, і пазбягаць уплыву рэзанансу на дакладнасць пазіцыянавання рухомай платформы (тыповае значэнне да ±0,1 мкм).
Доўгатэрміновая стабільнасць памераў
Пасля сотняў мільёнаў гадоў геалагічных працэсаў, якія ўтварылі граніт, яго ўнутраныя напружанні цалкам зніклі, у адрозненне ад металічных матэрыялаў з-за рэшткавых напружанняў, выкліканых павольнай дэфармацыяй. Эксперыментальныя дадзеныя паказваюць, што змяненне памеру гранітнай асновы на працягу 10-гадовага перыяду складае менш за 1 мкм/м, што значна лепш, чым у чыгунных або зварных сталёвых канструкцый.
Устойлівы да карозіі і не патрабуе абслугоўвання
Граніт мае высокую ўстойлівасць да кіслот і шчолачаў, алеяў, вільгаці і іншых фактараў навакольнага асяроддзя, таму няма неабходнасці наносіць антыкаразійны пласт так рэгулярна, як металічную аснову. Пасля шліфоўкі і паліроўкі шурпатасць паверхні можа дасягаць Ra 0,2 мкм або менш, што дазваляе выкарыстоўваць яе непасрэдна ў якасці апорнай паверхні накіроўвалай рэйкі паветранага паплаўка для памяншэння памылак пры зборцы.
Па-другое, абмежаванні гранітнай асновы
Праблемы з апрацоўкай і коштам
Цвёрдасць граніту па шкале Мооса складае 6-7, што патрабуе выкарыстання алмазных інструментаў для дакладнага шліфавання, эфектыўнасць апрацоўкі складае толькі 1/5 ад эфектыўнасці металічных матэрыялаў. Складаная структура, такія як ластаўчын хвост, разьбовыя адтуліны і іншыя асаблівасці, патрабуе высокай кошту апрацоўкі, а цыкл апрацоўкі доўгі (напрыклад, апрацоўка платформы памерам 2 м × 1 м займае больш за 200 гадзін), у выніку чаго агульны кошт на 30%-50% вышэйшы, чым у платформы з алюмініевага сплаву.
Рызыка далікатных пераломаў
Нягледзячы на тое, што трываласць на сціск можа дасягаць 200-300 МПа, трываласць граніту на расцяжэнне складае толькі 1/10 ад яе. Пры экстрэмальных ударных нагрузках лёгка ўзнікае далікатнае разбурэнне, і пашкоджанні цяжка адрамантаваць. Неабходна пазбягаць канцэнтрацыі напружанняў з дапамогай канструкцыйнага праектавання, напрыклад, выкарыстання закругленых кутніх пераходаў, павелічэння колькасці кропак апоры і г.д.
Вага абмяжоўвае сістэму
Шчыльнасць граніту ў 2,5 разы перавышае шчыльнасць алюмініевага сплаву, што прыводзіць да значнага павелічэння агульнай вагі платформы. Гэта прадугледжвае больш высокія патрабаванні да апорнай канструкцыі, а дынамічныя характарыстыкі могуць пацярпець з-за праблем з інэрцыяй у сітуацыях, якія патрабуюць руху з высокай хуткасцю (напрыклад, літаграфічны стол для пласцін).
Анізатрапія матэрыялу
Размеркаванне мінеральных часціц натуральнага граніту накіраванае, а цвёрдасць і каэфіцыент цеплавога пашырэння ў розных пазіцыях нязначна адрозніваюцца (каля ±5%). Гэта можа прывесці да неістотных памылак для звышдакладных платформаў (напрыклад, нанамаштабнага пазіцыянавання), якія неабходна палепшыць шляхам строгага адбору матэрыялаў і гамагенізацыйнай апрацоўкі (напрыклад, высокатэмпературнай кальцынацыі).
Як асноўны кампанент высокадакладнага прамысловага абсталявання, высокадакладная статычная пнеўматычная плавучая платформа шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці паўправаднікоў, аптычнай апрацоўцы, дакладных вымярэннях і іншых галінах. Выбар асноўнага матэрыялу непасрэдна ўплывае на стабільнасць, дакладнасць і тэрмін службы платформы. Граніт (натуральны граніт) з яго ўнікальнымі фізічнымі ўласцівасцямі стаў папулярным матэрыялам для асноў такіх платформаў у апошнія гады.
Час публікацыі: 09 красавіка 2025 г.