Ülitäpse liikumisjuhtimise valdkonnas sõltub õhuujukiga ülitäpse liikumismooduli jõudlus suuresti selle aluse omadustest. Graniidist täppisalus ja keraamiline alus on kaks kõrgetasemelist valikut, millel mõlemal on ainulaadsed eelised stabiilsuse, täpsuse, hoolduse, vastupidavuse ja muude oluliste mõõtmete osas. Erinevused on ilmsed.
Stabiilsus: loomulik kompaktsus versus kunstlik täpsus
Graniit on moodustunud pika geoloogilise perioodi jooksul, sisemine struktuur on tihe ja ühtlane ning mineraalid, nagu kvarts ja päevakivi, on omavahel tihedalt läbi põimunud. Graniidist alus oma keeruka kristallstruktuuriga suudab väliste häirete, näiteks töökojas suurte seadmete töötamise põhjustatud vibratsiooni, korral tõhusalt blokeerida ja summutada, vähendades õhuujukile edastatava ülitäpse liikumismooduli vibratsiooni amplituudi enam kui 80% võrra, pakkudes moodulile stabiilset tööbaasi, et tagada selle sujuv liikumine ülitäpse töötlemise või tuvastamise protsessis.
Keraamiline alus on valmistatud täiustatud sünteetilise protsessi abil ja selle sisemine struktuuriline ühtlus on samuti suurepärane. Mõnede kõrgjõudlusega keraamiliste materjalide mikrostruktuur on peaaegu täiuslik, mis võib moodustada tõhusa vibratsiooni summutava efekti. Mõnedes äärmiselt vibratsioonitundlikes optilistes kontrollseadmetes suudab keraamiline alus vibratsioonihäireid väga väikeses vahemikus summutada, et tagada õhuujuki ülitäpse liikumismooduli ülitäpne liikumine, kuid vastusena suuremahulisele ja suure intensiivsusega vibratsioonile on selle üldine stabiilsus graniidist alusest veidi halvem.
Täpsuse säilitamine: madala paisumise loomulik eelis ja kõrge temperatuuri stabiilsuse kunstlik ime
Graniit on tuntud oma väga madala soojuspaisumisteguri poolest, mis on üldiselt 5–7 × 10⁻⁶/℃. Temperatuurikõikumiste keskkonnas muutub graniidist täppisaluse suurus väga vähe. Näiteks astronoomia valdkonnas on teleskoobi läätse peenhäälestamiseks mõeldud ülitäpne liikumismoodul ühendatud graniidist alusega, mis tagab isegi keskkonnas, kus päeva ja öö temperatuuride erinevus on märkimisväärne, läätse positsioneerimistäpsuse säilimise submikroni tasemel, aidates astronoomidel jäädvustada kaugete taevakehade peeneid muutusi.
Keraamilised materjalid on hästi stabiilsed ka kõrge temperatuuri ja väikese paisumisega ning mõne spetsiaalse keraamika soojuspaisumistegur võib olla isegi nullilähedane. Kõrge temperatuuri või kiire temperatuurimuutuse korral suudab keraamiline alus säilitada stabiilse suuruse, tagades, et õhuujuki ülitäpse liikumismooduli liikumistäpsus ei muutuks. Pooljuhtkiibi tootmise litograafiaprotsessis peab litograafiaseade jätkama töötamist ülitäpse keskkonna tingimustes ning keraamiline alus suudab säilitada mooduli positsioneerimistäpsuse seadme tekitatud kõrge kuumusega keskkonnas, täites kiibi tootmise ranged nõuded nanoskaala täpsuse osas.
Vastupidavus: Looduslike maakide ja korrosioonikindlate sünteetiliste materjalide kõrge kõvadus
Graniidi kõvadus on kõrge, Mohsi kõvadus võib ulatuda 6-7-ni, hea kulumiskindlusega. Materjaliteaduse laboris kasutatakse sageli õhuujuki ülitäpse liikumismoodulit, mille graniidist alus suudab tõhusalt vastu pidada õhuujuki liuguri pikaajalisele hõõrdumisele ja pikendada mooduli hooldustsüklit enam kui 50% võrreldes tavalise materjali alusega, vähendades oluliselt seadmete hoolduskulusid ja tagades teadustöö järjepidevuse.
Keraamilistel materjalidel pole mitte ainult kõrge kõvadus, vaid ka suurepärane korrosioonikindlus. Mõnes tööstuskeskkonnas, kus on keemilise korrosiooni oht, näiteks keemiatoodete testimisseadmete õhuujuki ülitäpne liikumismoodul, peab keraamiline alus vastu söövitavate gaaside või vedelike erosioonile, säilitab pinna terviklikkuse ja mehaanilised omadused pikka aega ning on graniidist alusest vastupidavam teatud karmides keskkondades.
Tootmiskulud ja töötlemise raskused: looduskivi kaevandamise ja töötlemise väljakutsed ning tehissünteesi tehniline lävi
Graniidi tooraine kaevandamise ja transpordi protsess on keeruline ning töötlemine nõuab väga kõrgetasemelisi seadmeid ja tehnoloogiat. Tänu oma suurele kõvadusele ja rabedusele on lõikamisel, lihvimisel, poleerimisel ja muudel protsessidel lihtne probleeme tekitada, nagu servade kokkuvarisemine ja praod, ning jääkide määr on suhteliselt kõrge, mille tulemuseks on kõrged tootmiskulud.
Keraamiliste aluste tootmine tugineb täiustatud sünteesile ja täppistöötlustehnoloogiale, alates tooraine ettevalmistamisest, vormimisest kuni paagutamiseni vajab iga etapp täpset kontrolli. Varased investeeringud kõrgjõudlusega keraamiliste aluste väljatöötamisse ja tootmisse on tohutud ja tehniline lävi on kõrge, kuid kui see saavutab suurtootmise, eeldatakse, et kulud on tõhusalt kontrolli all ja sellel on kulutõhus potentsiaal tipptasemel rakendustes.
Üldiselt on graniidist täppisjalustel hea üldine stabiilsus ja tavapärane vastupidavus, samas kui keraamilistel alustel on ainulaadsed eelised äärmuslike temperatuuride ja korrosioonikindluse osas. Aluse valik peaks põhinema konkreetsel rakendusstsenaariumil, keskkonnatingimustel ja õhuujuki ülitäpse liikumismooduli maksumusel.
Postituse aeg: 08.04.2025