Pohjamateriaalin valinnalla on ratkaiseva rooli erittäin tarkkojen liikemoduulien rakentamisessa. Graniittitarkkuusjalustat ja mineraalivalumuottejalustat, kahtena ensisijaisena vaihtoehtona, omaavat kumpikin erilliset ominaisuudet, jotka eroavat merkittävästi toisistaan vakauden, tarkkuuden säilymisen, kestävyyden ja kustannusten suhteen.
Stabiilisuus: Luonnollinen tiivistyminen verrattuna keinotekoisiin komposiitteihin
Miljoonien vuosien geologisten muutosten jälkeen graniitti muodostaa erittäin tiheän ja tasaisen rakenteen kvartsin, maasälvän ja muiden mineraalien luonnollisen sitoutumisen kautta. Teollisuusympäristöissä, joissa suuret laitteet tuottavat voimakkaita värähtelyjä, graniitin monimutkainen kiteinen rakenne vaimentaa tehokkaasti näitä häiriöitä, vähentäen ilmassa kelluviin erittäin tarkkoihin liikemoduuleihin välittyvää värähtelyamplitudia yli 80 %. Tämä varmistaa sujuvan toiminnan erittäin tarkkojen käsittely- tai tarkastustehtävien aikana, kuten elektronisten sirujen tarkassa kuvioinnissa fotolitografiaprosesseissa.
Mineraalivalualustojen valmistuksessa käytetään mineraalihiukkasia, joihin on sekoitettu erikoistuneita sideaineita, mikä johtaa yhtenäiseen sisärakenteeseen ja hyviin tärinänvaimennusominaisuuksiin. Vaikka ne tarjoavat tehokkaan puskuroinnin yleisille tärinöille ja luovat vakaan työympäristön ilmassa liikkuville erittäin tarkoille liikemoduuleille, niiden suorituskyky voimakkaan ja jatkuvan tärinän alla on hieman graniittialustoja heikompi. Tämä rajoitus voi aiheuttaa pieniä epätarkkuuksia tarkkasovelluksissa.
Tarkkuuden säilyminen: Luonnollinen alhainen laajeneminen vs. hallittu supistuminen
Graniitti on tunnettu poikkeuksellisen alhaisesta lämpölaajenemiskertoimestaan (tyypillisesti 5–7 × 10⁻⁶/°C). Graniittiset tarkkuusjalustat osoittavat minimaalisia mittamuutoksia jopa merkittävissä lämpötilavaihteluissa. Esimerkiksi tähtitieteellisissä sovelluksissa graniittipohjaiset ilmassa kelluvat ultratarkat liikemoduulit varmistavat teleskooppien submikronitason linssien paikannustarkkuuden, jonka avulla tähtitieteilijät voivat tallentaa kaukaisten taivaankappaleiden monimutkaisia yksityiskohtia.
Mineraalivalumateriaaleja voidaan valmistaa optimoimaan ja hallitsemaan lämpölaajenemisominaisuuksia, jolloin saavutetaan graniitin kaltaisia tai jopa niitä pienempiä kertoimia. Tämä tekee niistä sopivia lämpötilaherkille tarkkuusmittauslaitteille. Niiden tarkkuuden pitkäaikainen vakaus on kuitenkin edelleen varmennettavissa esimerkiksi sideaineen ikääntymisen vuoksi, mikä voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen pitkäaikaisen käytön aikana.
Kestävyys: Luonnonkiven korkea kovuus verrattuna väsymystä kestäviin komposiitteihin
Graniitin korkea kovuus (Mohsin asteikko: 6–7) tarjoaa erinomaisen kulutuskestävyyden. Materiaalitieteen laboratorioissa usein käytettyjen ilmassa kelluvien erittäin tarkkojen liikemoduulien graniittipohjat kestävät liukusäätimien pitkäaikaista kitkaa, mikä pidentää huoltovälejä yli 50 % perinteisiin pohjiin verrattuna. Tästä edusta huolimatta graniitin hauraus aiheuttaa murtumisriskin vahingossa tapahtuvan iskun sattuessa.
Mineraalivalualustoilla on erinomaiset väsymyksenesto-ominaisuudet, jotka säilyttävät rakenteellisen eheyden erittäin tarkkojen ilmakelluvien moduulien pitkittyneiden, korkeataajuisten edestakaisten liikkeiden aikana. Lisäksi ne kestävät lievää kemiallista korroosiota, mikä parantaa kestävyyttä lievästi syövyttävissä ympäristöissä. Äärimmäisissä olosuhteissa, kuten korkeassa kosteudessa, mineraalivalualustojen sideaine voi kuitenkin hajota, mikä vaarantaa niiden yleisen kestävyyden.
Valmistuskustannukset ja käsittelyn vaikeus**: Luonnonkiven louhinnan haasteet verrattuna keinotekoisiin valuprosesseihin
Graniitin louhinta ja kuljetus edellyttävät monimutkaista logistiikkaa, ja sen käsittely vaatii edistyneitä laitteita ja tekniikoita. Graniitin suuren kovuuden ja haurauden vuoksi esimerkiksi leikkaaminen, hiominen ja kiillotus johtavat usein suureen hylkymäärään, mikä nostaa valmistuskustannuksia.
Mineraalivalualustojen valmistus sitä vastoin vaatii erityisiä muotteja ja prosesseja. Vaikka muotin alkuvaiheen kehittäminen aiheuttaa huomattavia kustannuksia, myöhempi massatuotanto tulee taloudellisesti edulliseksi, kun muotti on vakiintunut.
Julkaisun aika: 8.4.2025