En la aplicación de módulos de movimiento de ultraprecisión, la base, como componente de soporte clave, desempeña un papel decisivo en el rendimiento del módulo. Las bases de precisión de granito y las bases de fundición presentan 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 de cuarzo, feldespato y otros minerales estrechamente combinados. Esta estructura única le confiere una excelente estabilidad y una gran resistencia a las interferencias externas. En los talleres de fabricación de chips electrónicos, donde los equipos periféricos funcionan con frecuencia, la base de granito reduce la amplitud de vibración del módulo de movimiento de ultraprecisión transmitida al flotador neumático en más de un 80%, garantizando así el movimiento suave del módulo y ofreciendo una sólida garantía para los 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, pueden existir defectos como poros y cavidades durante el proceso de fundición, lo que reduce la uniformidad y la estabilidad de la estructura. Ante vibraciones de alta frecuencia e intensidad, su capacidad de atenuación es inferior a la de una base de granito, lo que provoca una baja estabilidad de movimiento del módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador neumático y, por consiguiente, afecta la precisión de procesamiento y detección del equipo.
En segundo lugar, la retención de precisión
El coeficiente de dilatación térmica del granito es muy bajo, generalmente entre 5 y 7 × 10⁻⁶/℃, por lo que, en entornos con fluctuaciones de temperatura, la variación de tamaño es mínima. En astronomía, el módulo de movimiento de ultraprecisión para el ajuste fino de las lentes de los telescopios se combina con una base de granito. Incluso con grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, esto garantiza que la precisión de posicionamiento de la lente se mantenga a nivel submicrónico, lo que permite a los astrónomos observar con claridad cuerpos celestes distantes.
Las bases de fundición suelen estar fabricadas con materiales metálicos, como el hierro fundido, cuyo coeficiente de dilatación térmica es relativamente alto, del orden de 10-20 × 10⁻⁶/℃. Ante cambios de temperatura, su tamaño varía considerablemente, lo que puede provocar deformaciones térmicas en el módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador neumático, disminuyendo así su precisión. En el proceso de pulido de lentes ópticas, sensible a la temperatura, la deformación de la base fundida puede ocasionar desviaciones en la precisión del pulido que superen los límites permitidos, afectando la calidad de la lente.
En tercer lugar, la resistencia al desgaste
El granito posee una alta dureza, alcanzando valores de 6 a 7 en la escala de Mohs, y una gran resistencia al desgaste. En los laboratorios de ciencia de materiales, el módulo de movimiento de ultraprecisión con flotador neumático, de uso frecuente, se beneficia de una base de granito que resiste eficazmente la fricción del deslizador. En comparación con las bases de fundición convencionales, esto permite extender el ciclo de mantenimiento del módulo en más del 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 comunes, la dureza es relativamente baja y la superficie se desgasta fácilmente debido a la fricción recíproca a largo plazo del deslizador del flotador neumático, lo que afecta la precisión y la suavidad del movimiento del módulo de movimiento de ultraprecisión del flotador neumático, lo que requiere un mantenimiento y reemplazo más frecuentes, lo que aumenta el costo de uso y el tiempo de inactividad.
En cuarto lugar, el costo de fabricación y la dificultad de procesamiento
El costo de adquisición de la materia prima de granito es elevado; su extracción y transporte son complejos, y su procesamiento requiere equipos y tecnología especializados, como corte, pulido y rectificado de alta precisión, lo que resulta en altos costos de fabricación. Además, debido a su elevada dureza, fragilidad y dificultad de procesamiento, es propenso a sufrir desprendimientos de bordes, grietas y otros defectos, lo que conlleva una alta tasa de desperdicio.
Las materias primas para la base de fundición son de fácil acceso, su costo es relativamente bajo, el proceso de fundición está consolidado, su procesamiento es sencillo y la producción en masa puede realizarse mediante moldeo, con alta eficiencia y costos controlables. Sin embargo, para lograr la misma precisión y estabilidad que la base de granito, los requisitos de fundición y postprocesamiento son extremadamente estrictos, lo que incrementa significativamente el costo.
En resumen, la base de precisión de granito presenta una ventaja significativa en aplicaciones de módulos de movimiento de ultraprecisión que requieren alta exactitud, estabilidad y resistencia al desgaste. La base de fundición ofrece ciertas ventajas en cuanto a coste y facilidad de procesamiento, y resulta idónea para aplicaciones donde los requisitos de exactitud son relativamente bajos y se busca la eficiencia en costes.
Fecha de publicación: 8 de abril de 2025