Giai đoạn wafer phải chứa lớp phủ có kích thước nanomet-, CMM phải lặp lại đến một micromet trên một mét và nền tảng gia công vi mô bằng laser phải giữ tiêu điểm ổn định trong nhiều giờ đều có chung một vấn đề: cấu trúc bên dưới các bộ phận chuyển động phải đứng yên. Không chỉ đơn thuần là cứng mà còn có nghĩa là nó không thay đổi hình dạng khi căn phòng ấm lên nửa độ, không đổ chuông khi động cơ tuyến tính đảo chiều và không làm xáo trộn từ trường xung quanh dụng cụ. Đá granite đã là câu trả lời mặc định trong nhiều thập kỷ và bài viết này giải thích lý do tại sao, với dữ liệu vật liệu và các trường hợp ứng dụng mà các nhà xây dựng sử dụng khi chỉ định một loại đá.nền đá granit cho thiết bị bán dẫn, cấu trúc CMM hoặc nền tảng laser.
Đá granite mang lại những gì cho một cấu trúc chính xác
Đá granit là một loại đá lửa gồm thạch anh, fenspat và mica có cấu trúc đan xen mịn. Cấu trúc vi mô đó, chứ không phải bất kỳ thuộc tính đơn lẻ nào, là điều khiến nó trở nên hữu ích như một vật liệu máy công cụ. Bốn thuộc tính xuất hiện trong hầu hết mọi cuộc thảo luận về đặc tả.
Độ ổn định nhiệt
Đá granit đen thường có hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính từ 5 đến 7 × 10⁻⁶ mỗi kelvin, so với khoảng 11 đến 12 × 10⁻⁶ /K đối với gang, khoảng 12 × 10⁻⁶ /K đối với thép và khoảng 23 × 10⁻⁶ /K đối với nhôm. Do đó, một{11}}mét đá granit dài khoảng 5 đến 7 µm mỗi kelvin, trong khi dầm gang tăng khoảng 11 đến 12 µm. Đá granit cũng dẫn nhiệt chậm, khoảng 2,5 đến 3,5 W/(m·K) so với 45 đến 55 W/(m·K) đối với gang, do đó, điểm nóng của động cơ hoặc bộ truyền động lan truyền dần dần. Các nhà xây dựng xác minh điều này dựa trên tham chiếu ISO 1 là 20 độ bằng cách sử dụng các thử nghiệm về nhiệt như ISO 230-3.
Giảm rung
Các phân tích phương thức được công bố thường báo cáo tỷ lệ giảm chấn của đá granit khoảng 0,006 đến 0,02, so với khoảng 0,001 đến 0,005 đối với thép hàn và gang, mặc dù giá trị đo được luôn phụ thuộc vào các mối nối và giá đỡ. Một rung động xuyên qua một phần đá granit sẽ tiêu tán năng lượng ở hàng trăm ranh giới tinh thể trên mỗi cm. Lợi ích là thời gian xử lý ngắn hơn: khi động cơ tuyến tính dừng, khung kêu và servo không thể đo hoặc cắt sạch cho đến khi nó hỏng, đồng thời độ giảm chấn cao hơn cho phép điều đó xảy ra sớm hơn, cho phép quét nhanh hơn và băng thông servo chặt hơn. Nền đá granit nguyên khối cũng không có mối nối hoặc mối hàn bắt vít, thường là nguồn gây ra tổn thất giảm chấn và-trượt vi mô lớn nhất.
Không-có từ tính và cách điện
Đá granite thực sự không có-từ tính, do đó, động cơ tuyến tính, ổ trục từ tính, cột điện tử hoặc nguồn chùm ion coi đế là trong suốt, trong khi thép hoặc gang sẽ làm biến dạng trường và gây thêm tổn thất dòng điện xoáy. Nó cũng là chất cách điện tốt không có đường dẫn-đi lạc và không có dòng điện xoáy tuần hoàn, giúp đơn giản hóa việc nối đất và che chắn. Trong trường hợp cần một miếng đệm dẫn điện để nối đất hoặc ổ trục không khí, các miếng chèn có ren hoặc miếng mạ được đặt vào đá.
Chống ăn mòn và ổn định bề mặt
Đá granit không rỉ sét và không bị ảnh hưởng bởi chất làm mát và chất tẩy rửa{0}} gốc nước, do đó, nó không cần sơn hoặc lớp mạ để bong tróc hoặc làm nhiễm bẩn quy trình; axit hydrofluoric là một ngoại lệ cần tránh. Bề mặt đá granit đã được làm sạch và hoàn thiện không có hạt và có lượng khí thoát ra rất thấp, phù hợp với phòng sạch ISO 14644 và đá granit đen dày đặc thường hấp thụ ít hơn 0,1% nước. Đá có tuổi địa chất cũng giữ được hình dạng của nó mà không cần đến các chu kỳ lão hóa nhân tạo mà vật đúc yêu cầu.
Độ cứng và các bộ phận nguyên khối lớn
Mô đun của đá granit Young, khoảng 40 đến 70 GPa, thấp hơn mô đun của kim loại, vì vậy các thành phần đá granit sử dụng các mặt cắt và gân sâu hơn để đạt được độ cứng tĩnh tương tự. Lợi ích là tỷ lệ độ cứng-trên-trọng lượng thuận lợi so với gang và khả năng tạo ra các mảnh đơn lẻ rất lớn mà không có lỗ thổi, độ xốp co ngót và ứng suất dư làm hạn chế vật đúc lớn.
Đá granite so với các vật liệu đế máy khác
Bảng so sánh các vật liệu thường được xem xét nhất cho các kết cấu máy chính xác. Giá trị là các phạm vi kỹ thuật điển hình từ sổ tay vật liệu và dữ liệu nhà cung cấp; con số của bất kỳ loại đá granit nào phụ thuộc vào thành phần và mỏ đá của nó, cũng như đối với kim loại theo cấp độ.
| Vật liệu | Mật độ (kg/m³) | Mở rộng tuyến tính (10⁻⁶/K) | Độ dẫn nhiệt (W/m·K) | Mô đun Young (GPa) | Giảm xóc | từ tính | Lớp phủ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Đá granit đen | ~2,900–3,100 | 5–7 | 2.5–3.5 | 40–70 | Cao | Không{0}}có từ tính | Không có |
| Gang xám | ~7,200 | 11–12 | 45–55 | 90–140 | Vừa phải | sắt từ | Sơn |
| Thép hàn | ~7,850 | 11–13 | 45–50 | ~200 | Thấp | sắt từ | Sơn |
| Nhôm | ~2,700 | ~23 | ~200 | ~70 | Thấp | Không{0}}có từ tính | Anodise |
| Bê tông polyme | ~2,200–2,400 | 10–20 | ~1.7 | 20–40 | Rất cao | Không{0}}có từ tính | Bịt kín |
| Gốm kỹ thuật | ~3,700 | 7–8 | ~25 | ~300 | Thấp | Không{0}}có từ tính | Trơ |
Không có cột nào quyết định sự lựa chọn. Bê tông polyme làm ẩm tốt và tạo khuôn hình học nhưng không thể-gia công lại thành cấp độ phẳng. Gốm sứ cứng và ổn định nhưng đắt tiền và giòn ở những phần lớn. Gang phù hợp với các hình dạng có gân phức tạp về thể tích mà từ tính không phải là vấn đề đáng lo ngại. Đá granite chiếm ưu thế ở phân khúc trung bình mà hầu hết các thiết bị bán dẫn, đo lường và laser đều chiếm giữ: kích thước lớn, tải trọng vừa phải, độ ổn định hình học cao và yêu cầu nghiêm ngặt về độ rung, từ tính và độ sạch.
Nơi sử dụng đá granite
Thiết bị bán dẫn và màn hình phẳng
Các bệ wafer, bệ xử lý mặt nạ, mâm cặp kiểm tra và khung liên kết cần một mặt phẳng tham chiếu không di chuyển hoặc gây ô nhiễm, do đó đá granit được chỉ định có độ giãn nở thấp, không bị bong hạt và không có nhiễu từ xung quanh các nguồn quang điện tử và từ trường. Kiểm tra quang học tự động sử dụng nó cho trục lăn vận chuyển và giàn camera, trong đó tiêu điểm phụ thuộc vào việc giữ khoảng cách làm việc đến vài micromet trên toàn trường.
Máy đo tọa độ và đo lường
Tấm đế CMM, đường dẫn hướng, cột và cầu là những ứng dụng đá granite cổ điển. CMM đo lường được xây dựng trên nền đá granit có dẫn hướng bằng đá granit hoặc gốm và độ chính xác của nó giả định một căn phòng gần 20 độ trên nền cách ly. Nhà cung cấp củacơ sở đá granit cho CMMvà các bộ phận của máy đo hoạt động theo cấp độ phẳng từ DIN 876 hoặc ISO 8512-2.
Hệ thống laze
Việc cắt, đánh dấu, khoan vi mô và đo giao thoa được hưởng lợi từ cấu trúc hấp thụ phản lực của trục nhanh. Nền tảng đá granit làm giảm biên độ kích thích khung và rút ngắn thời gian xử lý trước lần vượt qua tiếp theo, cải thiện chất lượng cạnh trên vật liệu mỏng và độ lặp lại trong đo lường laze.
Các giai đoạn mang không khí và động cơ tuyến tính
Ghép nối mộtmang không khí đá granitbề mặt có động cơ tuyến tính-truyền động trực tiếp là kiến trúc tiêu chuẩn cho các giai đoạn quét-cao cấp. Ổ trục không khí cần có bề mặt phẳng, cứng, ổn định và không có từ tính trên một diện tích lớn; bề mặt đá granit được mài nhẵn mang lại độ phẳng và độ ổn định lâu dài-, màng không khí mang lại chuyển động gần như-không ma sát, không có hạt{6}}và khả năng giảm chấn của đá sẽ ngăn chặn rung động còn sót lại. Những nền tảng như vậy được sử dụng trong kiểm tra chất bán dẫn, mài chính xác và chụp ảnh màn hình phẳng.
Nền đá granite được sản xuất và xác minh như thế nào
Việc tạo nền chính xác bắt đầu bằng việc lựa chọn đá: đá granite đen-hạt mịn, dày đặc, được cắt đến kích thước quá khổ bằng các trung tâm gia công và cưa kiểu-cầu lớn, đôi khi từ các khối nặng-tấn như minh họa ở trên. Sau đó, bộ phận này di chuyển qua quá trình mài thô, mài hoàn thiện và mài bằng tay, với các miếng chèn, đường ray và điểm nâng được lắp trước khi thực hiện công việc làm phẳng cuối cùng.
Quá trình sản xuất và kiểm tra diễn ra trong một xưởng được kiểm soát nhiệt độ-gần 20 độ với khả năng điều chỉnh độ ẩm và độ rung được quản lý bằng nền móng biệt lập; thiết bị nghiền nặng thường được đặt trên các nền móng riêng biệt hoặc trong các rãnh nhằm hạn chế-truyền rung động trên mặt đất. Độ phẳng được xác minh bằng thước đo điện tử, máy chuẩn trực tự động hoặc giao thoa kế laser và được ghi lại trong báo cáo nêu rõ tiêu chuẩn tham chiếu, nhiệt độ đo và các điểm đỡ được sử dụng.
Cách chỉ định đế đá granit cho máy của bạn
Thông số kỹ thuật cho phép nhà cung cấp báo giá chính xác thường bao gồm những điểm này.
| mục đặc điểm kỹ thuật | Những gì cần nêu |
|---|---|
| Hình học | Chi tiết đường bao, gân hoặc túi tổng thể và bề mặt nào là mặt tham chiếu chức năng |
| Độ phẳng và độ thẳng | Cấp bắt buộc và tiêu chuẩn được xác định theo đó, chẳng hạn như DIN 876 cấp 00 hoặc ISO 8512-2 |
| Vật liệu | Loại và màu sắc đá granit, mật độ mục tiêu, khả năng hấp thụ nước tối đa |
| Chèn và giao diện | Kích thước ren, vật liệu và vị trí của hạt dao; miếng đệm gắn đường ray; điểm nối đất |
| Tải và hỗ trợ | Tải trọng tĩnh và động, điểm lắp đặt và cách bố trí giá đỡ ba{0}}điểm |
| Môi trường | Dải nhiệt độ hoạt động, tiếp xúc với phòng sạch hoặc chân không, tiếp xúc với chất làm mát |
| Tài liệu | Nội dung báo cáo kiểm tra, bản đồ độ phẳng, truy xuất nguồn gốc dụng cụ đo |
Câu hỏi thường gặp
Đá granit có thực sự chống rung tốt hơn gang?
Có, nhất quán trong các nghiên cứu phương thức được công bố, mặc dù yếu tố này phụ thuộc vào cấu trúc và các khớp nối của nó. Tỷ lệ đá granite được báo cáo dao động trong khoảng 0,006 đến 0,02 so với 0,001 đến 0,005 đối với gang và thép hàn, giúp lắng nhanh hơn và ít rung hơn trong khu vực làm việc.
Đá granit có từ tính không và nó có gây trở ngại cho động cơ tuyến tính không?
Đá granite chính xác thực sự không có từ tính, do đó nó không hút nam châm động cơ hoặc làm biến dạng trường cột electron hoặc ion. Khoáng chất từ tính dạng vết có thể hiện diện trong một số loại đá, do đó yêu cầu về phản ứng từ tính thấp đã được xác minh phải được nêu rõ và hỗ trợ bằng bằng chứng thử nghiệm.
Một đế đá granit di chuyển bao nhiêu theo nhiệt độ?
Lập kế hoạch tăng trưởng khoảng 5 đến 7 µm trên mét trên kelvin đối với đá granit đen, so với khoảng 11 đến 12 µm đối với gang và khoảng 23 µm đối với nhôm; giá trị thay đổi theo thành phần, vì vậy hãy nêu hệ số tối đa bạn sẽ chấp nhận và yêu cầu chứng chỉ vật liệu. Dẫn nhiệt chậm giúp hệ thống nhiệt phản ứng nhưng không loại bỏ nhu cầu về một căn phòng ổn định.
Nền đá granite có thể được sử dụng trong phòng sạch không?
Đúng. Bề mặt đá granit đã hoàn thiện, được làm sạch không để lại các hạt, không cần lớp phủ bong tróc và có lượng thoát khí rất thấp, phù hợp với các khu vực ISO 14644. Đối với dịch vụ chân không hoặc plasma, hãy xác nhận quy trình làm sạch và niêm phong cụ thể với nhà cung cấp vì các yêu cầu khác nhau giữa phòng sạch và sử dụng chân không.
Kích thước của nền đá granit có thể được sản xuất?
Các thành phần đá granite đơn mảnh vượt xa những gì thực tế như vật đúc hoặc mối hàn. UNPARALLELED sản xuất các thành phần bằng đá granite có chiều dài lên tới 20.000 mm với sức chứa khoảng 100 tấn, cho phép chân đế, giàn hoặc bệ ray hoàn chỉnh trở thành một khối nguyên khối thay vì nhiều phần được bắt vít.
Yêu cầu báo giá hoặc đánh giá đặc điểm kỹ thuật
Nếu bạn đang thiết kế một sân khấu, khung máy đo hoặc bệ laser và muốn biết liệu đá granit có cấu trúc phù hợp hay không, hãy gửi cho chúng tôi bản vẽ và các mục tiêu hiệu suất. Nguồn cung cấp TUYỆT VỜIthành phần đá granit cho thiết bị bán dẫn, đế đá granit cho CMM và máy đo, nền tảng chịu lực bằng đá graniteVàcơ sở đá granit cho máy móc laser, làm việc từ việc lựa chọn đá thô cho đến gia công, mài bằng tay, lắp hạt dao và kiểm tra độ phẳng có thể theo dõi.
Yêu cầu báo giá và chúng tôi sẽ gửi lại đề xuất với loại đá granit được đề xuất, độ phẳng có thể đạt được, bố cục chèn và tài liệu kiểm tra. Bạn cũng có thể yêu cầu mẫu bảng thông số kỹ thuật liệt kê các đầu vào mà chúng tôi cần để định giá một cơ sở tùy chỉnh và vui lòng bao gồm cấp độ phẳng mục tiêu, môi trường làm việc, tải trọng và cách bố trí lắp đặt để báo giá phù hợp với độ không đảm bảo mà ứng dụng của bạn yêu cầu.