V továrni, ktorá vyrába presné súčiastky, je presný portálový rám XYZ ako „super ploter“, schopný presného pohybu v mikrometrovej alebo dokonca nanometrovej mierke. Žulová základňa je „stabilný stôl“, ktorý tento „plotter“ podopiera. Naozaj dokážu „fungovať v dokonalej harmónii“, keď sú spárované? Dnes odhalíme tajomstvo, ktoré sa v nich skrýva.
Prečo sa o nich hovorí, že sú „dokonalou zhodou“?
Žula nie je obyčajný kameň. Vo svete materiálov je ako „šesťuholníkový bojovník“:
Vynikajúca schopnosť tlmiť nárazy: Žula má extrémne vysokú hustotu a jej vnútorná štruktúra pripomína „tesnú skladačku“. Keď sa portálový rám rýchlo pohybuje a vibruje (rovnako ako sa trasie pri náhlom brzdení počas jazdy), žula dokáže absorbovať viac ako 90 % vibračnej energie, čo umožňuje portálovému rámu rýchlo „udržať sa na mieste“. Napríklad pri brúsení optických šošoviek sa po použití žulovej základne amplitúda trasenia portálového rámu znížila z 15 mikrónov na 3 mikróny a presnosť šošoviek sa výrazne zlepšila.
Nebojí sa teplotného „narušenia“: Rám portálu sa po dlhodobej prevádzke zahreje. Bežné materiály sa pri zahrievaní „rozťahujú a deformujú“, ale koeficient tepelnej rozťažnosti žuly je len pätina koeficientu tepelnej rozťažnosti ocele! Aj keď sa teplota v dielni zmení o 10 ℃ za deň, jej deformáciu možno takmer ignorovať. Dokáže pevne podoprieť rám portálu a zabezpečiť, aby chyba polohovania nepresiahla 2 mikróny.
Budú mať aj „konflikty“? Tieto problémy by sa mali zaznamenať!
Hoci sú „veľmi kompatibilné“, ak nie sú v počiatočnej fáze dobre naplánované, môže sa vyskytnúť aj „nekompatibilita s miestnym prostredím“:
Trápnosť z „nezhodujúcich sa rozhraní“
Posuvníky a vodiace lišty na portálovom ráme musia byť presne nainštalované do otvorov základne. Ak odchýlka otvorov na základni presiahne 0,01 milimetra (tenšie ako ľudský vlas), portálový rám sa môže pri inštalácii nakloniť a pri pohybe sa môže zaseknúť. Rovnako ako keď sa kĺby skladačky nezhodujú, bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažíte, jednoducho to nebude fungovať.
Skryté nebezpečenstvo „nesúladu hmotnosti“
Veľké portálové rámy sú ťažké a „pevné“. Ak žulový základ nie je dostatočne pevný (s pevnosťou v tlaku nižšou ako 120 megapaskalov), môže pri dlhodobom silnom tlaku prasknúť. Je to ako keby ste veľký kameň podopierali malými konármi. Skôr či neskôr sa zlomí.
Problém s „asynchrónnou tepelnou rozťažnosťou a kontrakciou“
Stupeň rozťahovania kovových portálových rámov a žuly pri zahrievaní je odlišný. V prostredí s veľkým teplotným rozdielom si tieto dva materiály môžu „súťažiť“ o vytváranie napätia, čo spôsobuje nestabilitu zariadenia, rovnako ako súčiastky vyrobené z rôznych materiálov, ktoré sa pri vysokých teplotách „idú svojou vlastnou cestou“.
Ako ich prinútiť „dokonale spolupracovať“?
Nebojte sa. Na tieto problémy existujú riešenia:
Základňa na mieru: Vopred zmerajte hmotnosť portálového rámu, polohy montážnych otvorov a ďalšie údaje a nechajte výrobcu prispôsobiť špeciálnu základňu tak, aby chyba polohy každého otvoru nepresiahla 0,005 milimetra.
Posilnenie a modernizácia základne: Vyberte žulu s vyššou pevnosťou v tlaku (≥150 megapascalov) a tiež navrhnite voštinovú štruktúru vo vnútri základne, podobne ako včelí úľ, čo nielen znižuje hmotnosť, ale aj zvyšuje nosnosť.
Nainštalujte „ochranu teploty“: Medzi základňu a portálový rám pridajte vrstvu flexibilného tesnenia, aby ste absorbovali tepelné namáhanie; alebo nainštalujte potrubia vodného chladenia, aby ste udržali teplotné rozdiely v rozmedzí 1 ℃.
Čas uverejnenia: 17. júna 2025