Täppis-staatilise rõhuga õhuga ujuvplatvormi ehitamisel mängib aluse valik platvormi üldise jõudluse seisukohalt otsustavat rolli. Graniidist täppisalusel ja malmist alusel on oma omadused ning olulised erinevused on stabiilsuses, täpsuse säilitamises, vastupidavuses ja maksumuses.
Esiteks stabiilsus: loomulik tihe ja metallstruktuur
Pärast miljoneid aastaid kestnud geoloogilisi muutusi on graniit tihedalt seotud kvartsi, päevakivi ja teiste mineraalidega, moodustades väga tiheda ja ühtlase struktuuri. Graniidist aluspind suudab oma keerulise kristallstruktuuri abil tõhusalt blokeerida ja summutada väliseid häireid, näiteks tehase töökojas suurte seadmete töötamise tekitatud tugevat vibratsiooni, mis vähendab täppis-staatilise rõhuga õhuujuvplatvormi vibratsiooni amplituudi enam kui 80%, pakkudes platvormile stabiilse töö nurgakivi, et tagada sujuv liikumine ülitäpse töötlemise või tuvastamise ajal. Näiteks elektrooniliste kiipide tootmise fotolitograafiaprotsessis on tagatud kiibimustrite täpne iseloomustamine.
Malmist alus on valatud raua-süsinik sulamist ning sisemine grafiit on jaotatud lehtede või keradena. Kuigi sellel on teatav vibratsioonisummutusvõime, pole selle struktuuriline ühtlus graniidiga võrreldes hea. Suure intensiivsusega ja pideva vibratsiooni korral on malmist alusel raske vibratsioonihäireid graniidiga sama madalale tasemele vähendada, mis võib põhjustada väikeseid kõrvalekaldeid täppis-staatilise rõhuga õhuujuvplatvormi liikumises, mõjutades platvormi täpsust ülitäpsete toimingute ajal.
Teiseks, täpsuse säilitamine: madala paisumise loomulikud eelised ja metalli termilise muutuse väljakutse
Graniit on tuntud oma väga madala soojuspaisumisteguri poolest, mis on tavaliselt 5–7 × 10⁻⁶/℃. Temperatuurikõikumiste keskkonnas muutub graniidist täppisaluse suurus väga vähe. Astronoomia valdkonnas on teleskoobi läätse peenhäälestamiseks mõeldud täppishüdrostaatiline õhuujukplatvorm ühendatud graniidist alusega, mis isegi märkimisväärse päeva ja öö temperatuuride erinevuse korral tagab läätse positsioneerimistäpsuse säilimise submikronilisel tasemel, aidates astronoomidel jäädvustada kaugete taevakehade peent dünaamikat.
Malmi soojuspaisumistegur on suhteliselt kõrge, tavaliselt 10–20 × 10⁻⁶/℃. Temperatuuri muutudes muutub malmist aluse suurus märgatavalt, mis võib kergesti põhjustada täppis-staatilise rõhu all oleva õhuplatvormi termilist deformatsiooni, mille tulemuseks on platvormi liikumistäpsuse vähenemine. Temperatuuritundlike optiliste läätsede lihvimisprotsessis võib malmist aluse deformatsioon temperatuuri mõjul põhjustada läätse lihvimistäpsuse hälbe lubatust suuremaks ja mõjutada läätse kvaliteeti.
Kolmandaks, vastupidavus: looduskivi kõrge kõvadus ja metalli väsimus
Graniidi kõvadus on kõrge, Mohsi kõvadus võib ulatuda 6-7-ni, hea kulumiskindlusega. Materjaliteaduse laborites kasutatakse sageli täppis-staatilise rõhuga õhuujukplatvormi, mille graniidist alus suudab tõhusalt vastu pidada pikaajalisele hõõrdekadule võrreldes tavalise alusega, pikendades platvormi hooldustsüklit enam kui 50%, vähendades seadmete hoolduskulusid ja tagades teadustöö järjepidevuse. Graniitmaterjal on aga suhteliselt habras ja juhusliku löögi korral on oht puruneda.
Malmist alus on teatud tugevusega ja teatud löögijõu korral ei purune see kergesti. Kuid täppis-staatilise rõhu all oleva õhuga ujuvplatvormi pikaajalise kõrgsagedusliku edasi-tagasi liikumise käigus on malm altid väsimuskahjustustele, mille tulemuseks on muutused sisemises struktuuris, mis mõjutavad platvormi liikumise täpsust ja stabiilsust. Samal ajal on malm niiskes keskkonnas altid roostele ja korrosioonile, mis vähendab selle vastupidavust, seevastu graniidist alus on korrosioonikindlam.
Neljandaks, tootmiskulud ja töötlemise raskused: looduskivi kaevandamise ja töötlemise väljakutsed ning metalli valamise protsessi lävi
Graniidi tooraine kaevandamine ja transport on keeruline ning töötlemine nõuab väga kõrgetasemelisi seadmeid ja tehnoloogiat. Tänu oma suurele kõvadusele ja rabedusele on lõikamine, lihvimine, poleerimine ja muud protsessid altid varisemisele, pragudele ja suurele praagimäärale, mille tulemuseks on kõrged tootmiskulud.
Malmist alus on valmistatud küpse valamise protsessi abil, laia tooraineallika ja suhteliselt madala hinnaga. Vormi abil on võimalik saavutada masstootmine ja kõrge tootmisefektiivsus. Graniidist alusega sama suure täpsuse ja stabiilsuse saavutamiseks on valamisprotsess ja järeltöötlusnõuded äärmiselt ranged, nõudes täppistöötlust ja vanandustöötlust jne, ning ka maksumus tõuseb märkimisväärselt.
Kokkuvõttes on graniidist täppisalusel märkimisväärsed eelised täppis-staatilise rõhuga õhuujukplatvormi rakendusstsenaariumides, mis nõuavad suurt täpsust, stabiilsust ja kulumiskindlust; malmist alusel on teatud eelised kulude ja vastupidavuse osas ning see sobib olukordadesse, kus täpsusnõuded on suhteliselt madalad, kulutõhususe taotlemine ning vibratsiooni- ja temperatuurikeskkond on suhteliselt stabiilne.
Postituse aeg: 09.04.2025