En la aplicación de módulos de movimiento de ultraprecisión, la base, como componente de soporte clave, desempeña un papel decisivo en su rendimiento. Las bases de precisión de granito y las bases de fundición tienen características propias, y el contraste entre ellas es evidente.
I. Estabilidad
Tras millones de años de cambios geológicos, el granito presenta una estructura interna densa y uniforme, compuesta principalmente por cuarzo, feldespato y otros minerales estrechamente combinados. Esta estructura única le confiere una excelente estabilidad y una resistencia eficaz a las interferencias externas. En el taller de fabricación de chips electrónicos, los equipos periféricos funcionan con frecuencia, y la base de granito puede reducir la amplitud de vibración del módulo de movimiento de ultraprecisión, transmitida al flotador de aire, en más de un 80 %, lo que garantiza un movimiento suave del módulo y ofrece una sólida garantía para procesos de alta precisión como la litografía y el grabado en la fabricación de chips.
Si bien la base de fundición puede amortiguar las vibraciones hasta cierto punto, puede haber defectos como poros y agujeros de arena durante el proceso de fundición, lo que reduce la uniformidad y estabilidad de la estructura. Ante vibraciones de alta frecuencia e intensidad, la capacidad de atenuación de vibraciones no es tan buena como la de la base de granito, lo que resulta en una baja estabilidad de movimiento del módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador de aire, lo que afecta la precisión de procesamiento y detección del equipo.
En segundo lugar, la retención de la precisión
El coeficiente de expansión térmica del granito es muy bajo, generalmente de 5-7 × 10⁻⁶/℃. En entornos con fluctuaciones de temperatura, el cambio de tamaño es mínimo. En astronomía, el módulo de movimiento de ultraprecisión para el ajuste fino de la lente del telescopio se combina con la base de granito. Incluso con grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, garantiza que la precisión de posicionamiento de la lente se mantenga a nivel submicrónico, lo que ayuda a los astrónomos a observar con claridad cuerpos celestes distantes.
Los materiales metálicos comúnmente utilizados en la base de fundición, como el hierro fundido, tienen un coeficiente de expansión térmica relativamente alto, de aproximadamente 10-20 × 10⁻⁶/℃. Al variar la temperatura, el tamaño se modifica considerablemente, lo que facilita la deformación térmica del módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador de aire, lo que resulta en una disminución de la precisión del movimiento. En el proceso de rectificado de lentes ópticas sensibles a la temperatura, la deformación de la base de fundición bajo la influencia de la temperatura puede provocar una desviación de la precisión de rectificado de la lente más allá del rango permitido, lo que afecta la calidad de la lente.
En tercer lugar, la resistencia al desgaste.
El granito tiene una alta dureza, alcanzando una dureza de Mohs de 6-7, y una gran resistencia al desgaste. En el laboratorio de ciencia de materiales, el módulo de movimiento de ultraprecisión con flotador de aire, de uso frecuente, con base de granito, resiste eficazmente la fricción del deslizador. En comparación con una base de fundición convencional, permite extender el ciclo de mantenimiento del módulo en más de un 50%, reducir los costos de mantenimiento del equipo y garantizar la continuidad de la investigación científica.
Si la base de fundición está hecha de materiales metálicos ordinarios, la dureza es relativamente baja y la superficie se desgasta fácilmente bajo la fricción alternativa a largo plazo del deslizador del flotador de aire, lo que afecta la precisión y suavidad del movimiento del módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador de aire, requiriendo un mantenimiento y reemplazo más frecuentes, aumentando el costo de uso y el tiempo de inactividad.
En cuarto lugar, el coste de fabricación y la dificultad de procesamiento.
El costo de adquisición de la materia prima de granito es elevado, la minería y el transporte son complejos, y su procesamiento requiere equipos y tecnología profesionales, como corte, rectificado y pulido de alta precisión, lo que resulta en altos costos de fabricación. Debido a su alta dureza, fragilidad, dificultad de procesamiento y propensión a la rotura de cantos, grietas y otros defectos, la tasa de desperdicio es alta.
Las materias primas para bases de fundición son de amplio alcance, su costo es relativamente bajo, el proceso de fundición es avanzado, la dificultad de procesamiento es baja y la producción en masa se puede realizar mediante molde, con alta eficiencia de producción y un costo controlable. Sin embargo, para lograr la misma precisión y estabilidad que la base de granito, los requisitos del proceso de fundición y el posprocesamiento son extremadamente estrictos, lo que también aumenta significativamente el costo.
En resumen, la base de precisión de granito ofrece una ventaja significativa en la aplicación de módulos de movimiento de ultraprecisión, con alta precisión, estabilidad y resistencia al desgaste. La base de fundición ofrece ventajas en cuanto a costo y facilidad de procesamiento, y es ideal para aplicaciones donde los requisitos de precisión son relativamente bajos y se busca la rentabilidad.
Hora de publicación: 08-abr-2025