Erittäin tarkan liikkeenohjauksen alalla ilmakellukkeen erittäin tarkan liikemoduulin suorituskyky riippuu suuresti sen pohjan ominaisuuksista. Graniittinen tarkkuuspohja ja keraaminen pohja ovat kaksi korkean profiilin vaihtoehtoa, joilla molemmilla on ainutlaatuiset edut. Vakauden, tarkkuuden ylläpidon, kestävyyden ja muiden keskeisten mittojen osalta on selviä eroja.
Vakaus: luonnollinen kompaktius vs. keinotekoinen tarkkuus
Pitkän geologisen ajan jälkeen muodostunut graniitti, jonka sisäinen rakenne on tiheä ja tasainen, ja mineraalit, kuten kvartsi ja maasälpä, ovat tiiviisti kietoutuneet toisiinsa. Ulkoisten häiriöiden, kuten työpajassa olevien suurten laitteiden käytön aiheuttaman tärinän, edessä graniittipohja voi tehokkaasti estää ja vaimentaa monimutkaisen kiderakenteensa ansiosta tärinää, mikä voi vähentää yli 80 %:lla ilmakellukkeelle välittyvän erittäin tarkan liikemoduulin värähtelyamplitudia, mikä tarjoaa moduulille vakaan toimintapohjan varmistaakseen, että se liikkuu sujuvasti tarkan käsittelyn tai havaitsemisen prosessissa.
Keraaminen pohja on valmistettu edistyneellä synteettisellä prosessilla, ja sen sisäinen rakenteellinen tasaisuus on erinomainen. Joidenkin korkean suorituskyvyn keraamisten materiaalien mikrorakenne on lähes täydellinen, mikä voi muodostaa tehokkaan tärinänvaimennusvaikutuksen. Joissakin erittäin tärinäherkissä optisissa tarkastuslaitteissa keraaminen pohja voi vaimentaa tärinähäiriöitä hyvin pienellä alueella varmistaakseen ilmakellukkeen ultra-tarkan liikemoduulin tarkan liikkeen, mutta sen yleinen vakaus on hieman heikompi laajamittaisen ja voimakkaan tärinän aikana kuin graniittipohjan.
Tarkkuuden säilyminen: alhaisen laajenemisen luonnollinen etu ja korkean lämpötilan stabiilisuuden keinotekoinen ihme
Graniitille on ominaista erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin, yleensä 5–7 × 10⁻⁶/℃. Lämpötilan vaihteluympäristössä graniittisen tarkkuusjalustan koko muuttuu hyvin vähän. Esimerkiksi tähtitieteen alalla teleskooppilinssin hienosäätöön tarkoitettu erittäin tarkka liikemoduuli on yhdistetty graniittiseen jalustaan. Tämä varmistaa, että linssin paikannustarkkuus pysyy alle mikronin tasolla jopa ympäristössä, jossa päivän ja yön lämpötilaero on merkittävä. Tämä auttaa tähtitieteilijöitä havaitsemaan kaukaisten taivaankappaleiden hienovaraisia muutoksia.
Keraamiset materiaalit kestävät myös hyvin korkeita lämpötiloja ja niillä on alhaiset laajenemisominaisuudet, ja joidenkin erikoiskeraamien lämpölaajenemiskerroin voi olla jopa lähellä nollaa. Korkeassa lämpötilassa tai nopeassa lämpötilan muutoksessa keraaminen pohja voi säilyttää vakaan koon, mikä varmistaa, että ilmakelan erittäin tarkan liikemoduulin liiketarkkuus ei muutu. Puolijohdesirujen valmistuksen litografiaprosessissa litografialaitteiden on jatkuvasti toimittava erittäin tarkassa ympäristössä, ja keraaminen pohja voi säilyttää moduulin paikannustarkkuuden laitteen tuottamassa korkeassa lämpötilassa, mikä täyttää sirujen valmistuksen tiukat nanomittakaavan tarkkuusvaatimukset.
Kestävyys: Luonnonmalmien ja korroosionkestävän synteettisen materiaalin korkea kovuus
Graniitin kovuus on korkea, Mohsin asteikolla voi saavuttaa 6–7 astetta, ja sillä on hyvä kulutuskestävyys. Materiaalitieteen laboratorioissa käytetään usein ilmakellukkeen erittäin tarkkaa liikemoduulia, jonka graniittipohja kestää tehokkaasti ilmakellukkeen liukusäätimen pitkäaikaista kitkaa verrattuna tavalliseen materiaalipohjaan, mikä voi pidentää moduulin huoltosykliä yli 50 %, mikä vähentää huomattavasti laitteiden huoltokustannuksia ja varmistaa tieteellisen tutkimustyön jatkuvuuden.
Keraamisilla materiaaleilla ei ole ainoastaan korkeaa kovuutta, vaan myös erinomainen korroosionkestävyys. Joissakin teollisuusympäristöissä, joissa on kemiallisen korroosion riski, kuten kemiallisten tuotteiden testauslaitteiden ilmakellojen erittäin tarkka liikemoduuli, keraaminen pohja kestää syövyttävien kaasujen tai nesteiden eroosiota, säilyttää pinnan eheyden ja mekaaniset ominaisuudet pitkään, ja sen kestävyys on graniittipohjaa parempi tietyissä ankarissa olosuhteissa.
Valmistuskustannukset ja käsittelyvaikeudet: luonnonkiven louhintaan ja käsittelyyn liittyvät haasteet sekä keinotekoisen synteesin tekninen kynnys
Graniittiraaka-aineiden louhinta- ja kuljetusprosessi on monimutkainen, ja käsittely vaatii erittäin korkeatasoisia laitteita ja teknologiaa. Graniitin kovuuden ja haurauden vuoksi leikkauksessa, hionnassa, kiillotuksessa ja muissa prosesseissa voi helposti esiintyä ongelmia, kuten reunojen romahtamista ja halkeamia, ja hylkyprosentti on suhteellisen korkea, mikä johtaa korkeisiin valmistuskustannuksiin.
Keraamisten pohjien valmistus perustuu edistyneeseen synteesiin ja tarkkuuskoneistusteknologiaan, raaka-aineiden valmistelusta muovaukseen ja sintraukseen jokainen vaihe vaatii tarkkaa hallintaa. Korkean suorituskyvyn keraamisten pohjien kehittämiseen ja tuotantoon tarvittavat alkuvaiheen investoinnit ovat valtavat ja tekninen kynnys on korkea, mutta kun laajamittainen tuotanto saavutetaan, kustannusten odotetaan olevan tehokkaasti hallinnassa ja sillä on kustannustehokas potentiaali huippuluokan sovelluksissa.
Kaiken kaikkiaan graniittiset tarkkuusjalustat toimivat hyvin yleisen vakauden ja tavanomaisen kestävyyden suhteen, kun taas keraamisilla jalustoilla on ainutlaatuisia etuja äärimmäisten lämpötilojen sopeutumiskyvyssä ja korroosionkestävyydessä. Jalustan valinnan tulisi perustua tiettyyn käyttötarkoitukseen, ympäristöolosuhteisiin ja ilmakela-ultra-tarkkuusliikemoduulin kustannusbudjettiin.
Julkaisun aika: 8.4.2025