Bất kỳ ai đã từng làm việc trong phòng thí nghiệm đo lường đều biết rằng đế dưới mộtmáy đo tọa độcũng quan trọng như đầu cảm biến ở trên nó. Đầu dò được xếp hạng có khả năng lặp lại-micron nhỏ chỉ tốt khi có bề mặt mà nó nằm trên đó. Tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu cơ bản thường được coi là việc phải suy nghĩ lại, được quyết định theo thói quen hoặc theo bất cứ điều gì mà nhà cung cấp cuối cùng đưa ra, thay vì tính chất vật lý thực tế của ứng dụng.
Thực sự có ba ứng cử viên cho hầu hết các nền tảng chính xác: đá granit tự nhiên, gang và thép hàn hoặc gia công. Mỗi loại đều có một vị trí hợp pháp trong thiết bị công nghiệp. Sự khác biệt không thể hiện ở những con số tiêu đề của tờ thông số kỹ thuật mà ở cách mỗi vật liệu hoạt động khi nó rời khỏi nhà máy và bắt đầu sống trong một xưởng thực sự.
Hành vi nhiệt là nơi bắt đầu sự khác biệt
Thép và gang là kim loại, kim loại chuyển động. Một mối hàn bằng thép có hệ số giãn nở nhiệt khoảng 11–12 µm/m· độ sẽ trôi đi rõ rệt trong một ngày tại một cửa hàng nơi nhiệt độ dao động thậm chí vài độ giữa buổi sáng và buổi chiều. Đối với khung máy gia công gỗ hoặc máy công cụ nói chung, độ lệch đó là không liên quan. Đối với CMM có dung sai bằng một phần mười-a-micron, đó là sự khác biệt giữa phần đạt và phần bị loại bỏ.
Hệ số giãn nở nhiệt của đá granite dao động khoảng 5–8 µm/m·độ tùy thuộc vào mỏ đá cụ thể và thành phần khoáng chất, và quan trọng hơn là đá granit có độ dẫn nhiệt thấp. Nó hấp thụ và giải phóng nhiệt từ từ, có nghĩa là nó không bị " nao núng" mỗi khi cửa mở hoặc máy cách xa hai mét khởi động. Trong các phòng-được kiểm soát khí hậu, điều này ít quan trọng hơn, nhưng rất ít tầng sản xuất được kiểm soát khí hậu-hoàn hảo suốt ngày đêm và ngay cả trong các phòng có điều hòa, các nguồn nhiệt nhất thời (người vận hành, ánh sáng, thiết bị lân cận) vẫn tạo ra độ dốc cục bộ mà đế kim loại sẽ ghi nhận gần như ngay lập tức.
Giảm xóc và rung
Gang nổi tiếng về khả năng giảm rung tốt và nhờ đó - các mảnh than chì trong cấu trúc vi mô của nó có khả năng tiêu tán năng lượng một cách hiệu quả, đó là lý do tại sao nó vẫn là lựa chọn tiêu chuẩn cho nhiều bệ máy công cụ. Nhưng đá granite tự nhiên, là một cấu trúc tinh thể được củng cố tự nhiên chứ không phải là cấu trúc đúc hoặc hàn, thường cho thấy khả năng giảm chấn bên trong cao hơn nhiều lần so với gang ở các dạng hình học tương đương. Đó là một phần lý do tại sao các tấm bề mặt bằng đá granit trở thành tiêu chuẩn tham chiếu mặc định trong các phòng thí nghiệm đo lường bắt đầu từ giữa-thế kỷ 20 - đó không phải là sự hoài cổ, mà là tấm đá granit lắng xuống nhanh hơn sau khi bị xáo trộn và luôn yên tĩnh hơn trong khi thực hiện các phép đo.
Thép, đặc biệt là thép hàn, có hiệu suất yếu nhất ở đây trừ khi nó có nhiều gân hoặc chứa đầy hợp chất giảm chấn, bởi vì các mối hàn tạo ra sự cộng hưởng và ứng suất dư có thể giãn ra rất chậm theo tháng hoặc theo năm -, chính xác là loại biến dạng chậm mà bạn không muốn có trong một thiết bị tham chiếu.
Độ ổn định kích thước dài hạn-
Đây là điều gây ngạc nhiên cho những người chưa từng làm việc với cả ba vật liệu trong suốt vòng đời thiết bị nhiều năm. Gang và thép đều chịu sự giảm dần ứng suất bên trong do đúc hoặc hàn. Các nhà sản xuất giải quyết vấn đề này bằng các quy trình ủ và lão hóa giảm bớt căng thẳng, đồng thời một đế gang-được chế tạo tốt có thể rất ổn định - nhưng "được chế tạo tốt" đòi hỏi một chu trình làm mát và lão hóa chậm, có chủ ý mà nhiều nhà cung cấp-chi phí thấp hơn bỏ qua hoặc rút ngắn để tiết kiệm thời gian.
Đá granit không gặp phải vấn đề này theo cách tương tự, bởi vì nó được hình thành về mặt địa chất qua hàng triệu năm và không chịu cùng một loại ứng suất đúc bên trong. Những gì nó cần là xử lý chính xác: các điểm hỗ trợ thích hợp trong quá trình mài, độ ẩm được kiểm soát trong quá trình mài và một nhà cung cấp thực sự hiểu hạt tự nhiên của tấm chạy ở đâu. Một tấm đá granit được mài mà không chú ý đến hướng thớ vẫn có thể bị cong vênh theo thời gian, chỉ vì những lý do luyện kim khác với lý do kim loại.
Sự cân bằng giữa chi phí, trọng lượng và tính thực tế-
Điều này không có nghĩa là đá granit thắng mọi ứng dụng. Đá granit giòn - nó không chịu được tải sốc hoặc bị rơi và không thể tarô, khoan hoặc hàn tại chỗ-như thép. Đối với các khung máy di chuyển, giàn hoặc bất cứ thứ gì cần thêm điểm lắp ren, thép hoặc gang thường vẫn là giải pháp phù hợp. Đá granite cũng đặc hơn trên mỗi đơn vị độ cứng ở một số hình học, đây có thể là một lợi thế (khối lượng giúp giảm chấn) hoặc bất lợi (khó di chuyển hơn, chi phí vận chuyển cao hơn) tùy thuộc vào cách lắp đặt.
Quy tắc thực tế mà hầu hết các kỹ sư đo lường sử dụng: nếu thiết bị đo thay vì di chuyển và nếu thiết bị cần duy trì dung sai tham chiếu theo năm thay vì tháng, thì đá granit thường đáng để bạn nỗ lực mua thêm. Nếu thiết bị cắt, ép hoặc cần sửa đổi tại hiện trường thì gang hoặc thép vẫn là lựa chọn hợp lý hơn.
Những gì cần hỏi nhà cung cấp
Cho dù vật liệu nào kết thúc trong báo giá, một số câu hỏi có xu hướng phân biệt nhà cung cấp nghiêm túc với nhà cung cấp không: Mật độ thực tế của đá granite đang được sử dụng là bao nhiêu và họ có thể cung cấp chứng chỉ kiểm tra nhà máy hoặc mỏ đá không? Đá cẩm thạch đôi khi được thay thế cho đá granit bởi các nhà chế tạo ít tỉ mỉ hơn vì nó rẻ hơn và có bề ngoài tương tự - nhưng đá cẩm thạch mềm hơn, xốp hơn và kém ổn định về kích thước hơn nên việc xác minh mật độ và độ cứng rất quan trọng. Đối với đế kim loại, hãy hỏi về quy trình giảm bớt ứng suất-và vật đúc được ủ trong bao lâu trước khi gia công lần cuối. Và đối với bất kỳ vật liệu cơ bản nào, hãy hỏi tiêu chuẩn hiệu chuẩn nào được sử dụng để xác minh độ phẳng sau khi hoàn thiện - loại DIN 876, ASME B89.3.7 hoặc JIS B7513 phải được nêu rõ ràng chứ không chỉ ngụ ý.
Tại UNPARALLELED, các thành phần nền đá granit của chúng tôi được gia công và mài trong nhà- bằng cách sử dụng các thiết bị có thể theo dõi được bởi các viện đo lường quốc gia và mỗi tấm đều được vận chuyển kèm theo chứng nhận hiệu chuẩn. Nhưng bất kể ai cung cấp đế, cơ sở vật lý cơ bản không thay đổi - và việc hiểu đó là bước đầu tiên để xác định thiết bị vẫn có khả năng chịu đựng trong 5 năm kể từ bây giờ, không chỉ vào ngày nó được lắp đặt.