Ieejiet gandrīz jebkurā metroloģijas laboratorijā vai CMM telpā, un jūs redzēsiet tumšu, smagu plāksni zem aprīkojuma. Lielākā daļa inženieru pieņem, ka tas ir granīts. Dažreiz tā nav -, un šī kļūda var maksāt projektam tā precizitāti.
Apjukums starp granītu un marmoru
Gan granīts, gan marmors ir dabīgais akmens, abi ir iegūti, abi ir noslīpēti līdz spoguļa apdarei, un abi izskatās līdzīgi neapmācītai acij, kad tie ir apstrādāti taisnstūrveida pamatnē. Tieši šīs līdzības dēļ daži piegādātāji precizitātes lietojumos aizstāj granītu ar marmoru - to ir lētāk iegūt un vieglāk sagriezt. Problēma ir tā, ka abi materiāli uzvedas pilnīgi atšķirīgi, ja tiem ir koordinātu mērīšanas iekārta, lāzera interferometrs vai pusvadītāju stadija.
Marmors ir metamorfēts kaļķakmens, kas sastāv galvenokārt no kalcīta. Kalcīts ir salīdzinoši mīksts (apmēram 3 pēc Mosa skalas), un tam ir kristāliska struktūra, kas ilgstošas slodzes ietekmē ir pakļauta mikro-slīdēšanai. Granīts ir magmatisks iezis, kas izgatavots no savstarpēji bloķētiem kvarca, laukšpata un vizlas kristāliem, kas miljoniem gadu laikā veidojies ārkārtējā spiedienā. Šī bloķējošā struktūra nodrošina granīta izmēru stabilitāti.
Blīvums un stabilitāte: svarīgie skaitļi
Blīvums ir viens no skaidrākajiem akmens piemērotības rādītājiem precīziem darbiem. Blīvākam akmenim ir mazāk iekšējo tukšumu, kas nozīmē mazāku mikroskopisku deformāciju slodzes laikā un mazāku termisko novirzi.
Precīzā ražošanā izmantotais melnais granīts parasti sasniedz aptuveni 3100 kg/m³ blīvumu, kas ir ievērojami augstāks nekā daudzām komerciālām bumbiņām, kas bieži vien ir 2600–2700 kg/m³. Šai atstarpei ir lielāka nozīme, nekā izklausās: lielāks blīvums tieši nozīmē labāku vibrāciju slāpēšanu un mazāku šļūdei vairāku gadu lietošanas laikā -, kas ir ļoti svarīgi iekārtām, kurām ir paredzams, ka tolerance ir mazāka par -mikroniem desmit gadus vai ilgāk.
Granītam ir arī zemāks un paredzamāks termiskās izplešanās koeficients nekā marmoram, kas nozīmē agranīta pamatnemērot 20 grādos, tas saglabās savus izmērus daudz uzticamāk, jo apkārtējā temperatūra mainās par grādiem vai diviem -, kas notiek gandrīz katrā īstā rūpnīcas stāvā neatkarīgi no tā, cik labi tiek kontrolēts klimats{2}}.
Kāpēc tas ir svarīgi iekārtu ražotājiem
Ja plānojat vai iegādājaties bāzi:
- CMM (koordinātu mērīšanas mašīnas)
- Pusvadītāju pārbaudes posmi
- Optiskie mērinstrumenti
- Precīzas CNC platformas
- Lineāro motoru tabulas
tad bāze nav pasīvs struktūras elements -, tā ir daļa no mērījumu ķēdes. Jebkura locīšana, vibrācija vai termiskā kustība pamatnē parādās tieši kā mērījuma kļūda instrumenta galā. Marmora pamatne, kas pirmajā dienā izskatās identiska granītam, var sākt uzrādīt izmērāmu novirzi gada laikā pēc nepārtrauktas lietošanas, it īpaši iekārtās bez stingras vides kontroles.
Kā pateikt atšķirību
Dažas praktiskas pārbaudes, ko pircēji var pieprasīt no piegādātāja:
Lūdziet materiāla sertifikātā norādīt blīvuma specifikāciju, nevis tikai "granītu" kā etiķeti. Cienījami piegādātāji var nodrošināt trešās puses{1}} laboratorijas testu pārskatus.
Pārbaudiet kristāla rakstu ar palielinājumu - granītā redzami savstarpēji bloķējoši minerālu graudi; marmoram bieži ir viendabīgāka, dzīslu tekstūra.
Pieprasiet cietības testa rezultātu. Īsts precīzs{1}granīts ir jāpārbauda daudz grūtāk nekā komerciālais marmors.
Jautājiet par skābes testu. Marmors redzami reaģē uz atšķaidītu skābi tā kalcīta satura dēļ; granīts nereaģē tāpat.
Bottom Line
Precīzijas iekārtu ražotāji velta milzīgas pūles, lai optimizētu vārpstas, kodētājus un vadības programmatūru -, taču visa šī precizitāte ir tikai tik laba, cik laba tā atrodas. Īsta augsta-blīvuma granīta izvēle marmora aizstājēja vietā nav kosmētisks lēmums; tas ir pamats, kas nosaka, vai mašīna saglabā savu nominālo precizitāti visā tās kalpošanas laikā.
FAQ
J: Vai marmoru var izmantot zemas{0}}precizitātes lietojumiem? Jā - vispārīgiem darbagaldiem vai ne-kritiskiem ķermeņiem, marmors var būt pieņemama, lētāka-izmaksas iespēja. Problēma rodas īpaši zem-mikronu vai ilgtermiņa{6}}stabilitātes lietojumprogrammās.
J: Vai tumšāks akmens vienmēr nozīmē labāku kvalitāti? Nav obligāti. Krāsa nav uzticams blīvuma vai cietības rādītājs - vienmēr pieprasiet materiāla pārbaudes datus, nevis vērtējiet tikai pēc izskata.
J: Cik ilgi īstā granīta pamatne parasti kalpo kontrolētā vidē? Pareizi apstrādājot un kontrolējot vidi, liela{0}}blīvuma granīta pamatnes parasti saglabā izmēru stabilas 15–20+ gadus, tāpēc tās joprojām ir noklusējuma izvēle metroloģijas{3}}pakāpju iekārtās.