V oblasti ultrapresného riadenia pohybu sa ultrapresný pohybový modul s vzduchovým plavákom stal ideálnou voľbou pre mnoho špičkových výrobných a vedeckých výskumných scenárov vďaka svojim charakteristikám pohybu bez trenia a vysokej presnosti. Zavedenie presnej žulovej základne má za cieľ dodať silný výkon pre zlepšenie výkonu, ale kombinácia oboch nie je dokonalá.
Po prvé, významné výhody
Vynikajúca stabilita: Žula má po miliónoch rokov geologických zmien vnútornú štruktúru hustú a rovnomernú, najmä vďaka kremeňu, živcu a ďalším minerálom, ktoré sú v úzkej kombinácii. Táto jedinečná štruktúra dodáva žulovému základu vynikajúcu stabilitu. V prípade vonkajšieho rušenia, ako sú vibrácie spôsobené prevádzkou okolitých veľkých zariadení a kolísaním okolitej teploty, môže žulový základ účinne blokovať a tlmiť vibrácie. V dielni na výrobu elektronických čipov, kde obrábacie stroje a iné zariadenia pracujú často, môže žulový základ znížiť amplitúdu vibrácií ultra presného pohybového modulu prenášaných na vzduchový plavák o viac ako 80 %, čím zabezpečí plynulý pohyb modulu a poskytne stabilný základ pre vysoko presné procesy, ako je litografia a leptanie v procese výroby čipov, a výrazne zlepší výťažnosť výroby čipov.
Ultra vysoká presnosť: Ultra presný pohybový modul vzduchového plaváka vyžaduje extrémne vysokú presnosť a výhoda nízkeho koeficientu rozťažnosti žulovej základne v tom zohráva kľúčovú úlohu. Koeficient tepelnej rozťažnosti bežnej žuly je 5-7 × 10⁻⁶/℃, čo je oveľa menej ako u bežných kovových materiálov. Pri zmene teploty sa veľkosť základne mení len veľmi málo. V oblasti astronómie dokáže ultra presný pohybový modul vzduchového plaváka na jemné doladenie šošovky ďalekohľadu v kombinácii s žulovou základňou zabezpečiť, aby presnosť polohovania šošovky zostala na submikrónovej úrovni, aj keď je teplotný rozdiel medzi dňom a nocou veľký, čo pomáha astronómom jasne pozorovať vzdialené nebeské telesá.
Dobrá odolnosť proti opotrebovaniu a dlhá životnosť: Hoci ultrapresný pohybový modul s plávajúcim vzduchom znižuje priame trenie počas prevádzky, pri dlhodobom používaní stále existuje určitý stupeň rizika opotrebovania. Tvrdosť žuly je vysoká, tvrdosť podľa Mohsovej stupnice môže dosiahnuť 6-7, čo predstavuje vysokú odolnosť proti opotrebovaniu. V laboratóriu materiálových vied sa často používa ultrapresný pohybový modul s plávajúcim vzduchom, žulová základňa, ktorá dokáže účinne odolávať treniu posuvníka plávajúceho vzduchu a v porovnaní s bežnou kovovou základňou môže predĺžiť cyklus údržby modulu o viac ako 50 %, znížiť náklady na údržbu zariadenia a zabezpečiť kontinuitu vedeckého výskumu.
Po druhé, existujú nedostatky
Vysoká cena: Obstarávacie náklady na vysokokvalitné žulové suroviny sú vysoké a ich ťažba, preprava a spracovanie sú zložitejšie a vyžadujú si profesionálne vybavenie a technológie. Od ťažby vhodnej žulovej rudy až po spracovanie na ultra presný základ s plávajúcim vzduchom, ktorý spĺňa požiadavky na vysokú presnosť, zahŕňa mnoho jemných procesov, ako je vysoko presné rezanie, brúsenie, leštenie atď., čo výrazne zvyšuje výrobné náklady na presný základ zo žuly. V porovnaní s inými materiálmi, ako je kov, môžu byť náklady niekoľkonásobne alebo viacnásobne vyššie, čo do určitej miery obmedzuje jeho rozsiahle využitie, najmä pre malé podniky alebo vedeckovýskumné inštitúcie s obmedzeným rozpočtom.
Vyššia hmotnosť: Hustota žuly je relatívne vysoká, približne 2,6 – 3,1 g/cm³, čo má za následok ťažšiu presnú základňu z žuly. Pri inštalácii a manipulácii so zariadením je potrebné profesionálne zdvíhacie zariadenie a pracovná sila, čo zvyšuje náročnosť inštalácie a náklady na prepravu. V niektorých scenároch, ktoré vyžadujú vysokú flexibilitu priestorového usporiadania zariadenia, ťažká základňa tiež obmedzuje pohodlný pohyb a opätovnú inštaláciu ultrapresného pohybového modulu vzduchového plaváka, čo ovplyvňuje účinnosť a prispôsobivosť zariadenia.
Je ťažké ho spracovať: žula má vysokú tvrdosť a krehkosť a požiadavky na spracovateľské zariadenia a proces sú mimoriadne prísne. Počas procesu obrábania sa ľahko vyskytujú praskliny, trhliny a iné chyby a je ťažké zabezpečiť presnosť obrábania a kvalitu povrchu. Aby sa dosiahla vysoko presná rovinnosť a priamosť požadovaná ultra presným pohybovým modulom vzduchového plaváka, počas procesu spracovania je potrebných veľa testov a korekcií, cyklus spracovania je dlhý a miera odmietnutia je vysoká, čo ďalej zvyšuje výrobné náklady a časové náklady.
Ultrapresný pohybový modul s presnou žulovou základňou má vynikajúce výhody v oblasti stability a presnosti, čo je vhodné pre špičkové oblasti s vysokými požiadavkami na presnosť, ale krátka doska, ako sú náklady, hmotnosť a náročnosť spracovania, sa musí v praktických aplikáciách komplexne zvážiť a po zvážení výhod a nevýhod sa urobí rozumná voľba.
Čas uverejnenia: 8. apríla 2025