Küsige igalt metroloogiainsenerilt, kes on kümme aastat taga ajanud sub{0}}mikronilist korratavust, ja nad ütlevad teile, et alusmaterjal on olulisem kui enamik tehnilisi lehti lubavad. Masinal võivad olla maailma parimad lineaarkooderid ja tihedaimad servoaasad, kuid kui selle all olev platvorm triivib temperatuurist või heliseb iga mööduva tõstuki järel, ei püsi see täpsus reaalse maailmaga kokkupuutel.
Suurema osa 20. sajandist oli malm masinaaluste vaikevalik ja marmor näidati aeg-ajalt "täpse" alternatiivina odavamate-mõõteseadmete hulgas. Kumbki ei pea hästi vastu looduslikule graniidile, kui füüsikat tähelepanelikult vaadata.
Probleem malmiga
Malmi on lihtne töödelda ja odav hankida, mistõttu sai sellest nii kauaks tööstuse vaikeseade. Kuid sellel on kolm omadust, mis töötavad täppisrakenduste vastu:
Sellel on suhteliselt kõrge soojuspaisumise koefitsient, nii et 20 kraadise tasapinnaline alus võib tekitada mõõdetavaid moonutusi selleks ajaks, kui töökoda soojeneb vahetuse jooksul mõne kraadi võrra.
See säilitab valamisel tekkivad sisepinged, mis vabanevad aeglaselt aastate jooksul, mis tähendab, et "tasane" pind võib vananedes vaikselt kõverduda - nähtus, mis on aastakümneid tagasi tööpinkide kirjanduses hästi dokumenteeritud.
See on magnetiline, mis diskvalifitseerib selle otse tundlike andurite, MRI{0}}külgnevate seadmete või ülitäpse{1}elektromagnetilise mõõtmise seadistuste läheduses.
Kus marmor jääb alla
Marble näeb välja mõistliku uuendusena, - see ei ole-magnetiline, see on toatemperatuuril stabiilne ja sellel on metroloogias teatav vana-maailma usaldusväärsus. Konks on selles, et marmor on kaltsiidist ehitatud moondekivim, mis on oluliselt pehmem kui graniidi kvarts{4}}päevakivi struktuur. Marmorist valmistatud pinnaplaadid kuluvad kiiremini korduval kokkupuutel mõõteplokkide, sondide ja toorikutega ning kaltsiit reageerib ka happelistele puhastusvahenditele ja jahutusvedeliku jääkidele rohkem kui graniit. Tootjad, kes asendavad kulude vähendamiseks marmori graniidiga, kauplevad tegelikult pikaajalise-mõõtmete stabiilsusega madalama ühikuhinnaga -. See on otsetee, mis ilmneb aastaid hiljem mõõtmiste nihkena, mida keegi ei oska täpselt seletada.
Miks graniit numbrites võidab
Õigesti valitud looduslik must graniit pakub haruldast kombinatsiooni kolmest asjast korraga: mõõtmete stabiilsus, summutus ja kõvadus.
Termiline stabiilsus: graniidi soojuspaisumise koefitsient on oluliselt madalam kui malmi oma ja see reageerib temperatuurimuutustele palju aeglasemalt tänu oma tihedusele ja kristallilisele struktuurile. Tihedus on siin tegelikult tähendusrikas - suure{2}}tihedusega must graniit, mis jääb vahemikku 3100 kg/m³, peab vastu nii termilisele triivile kui ka sisemisele mikro{5}}poorsusele, mis laseb aja jooksul niiskuse sisse.
Vibratsiooni summutamine: graniidi kristalne teraline struktuur neelab vibratsiooni tõhusamalt kui valatud metalli ühtlasem võre, mistõttu on graniidist alused vaikevalik koordinaatmõõtmismasinate (CMM), profiilprojektorite ja laserinterferomeetri seadistuste puhul, kus andmetes võib ilmneda isegi alam{0}}hertsi tabeli resonants.
Mitte-magnetiline, keemiliselt inertne: erinevalt malmist ei tekita graniit magnetvälja moonutusi ja erinevalt marmorist on see palju vastupidavam masinatöökodades levinud hapetele, õlidele ja jahutusvedelikele.
Pikaajaline tasasuse säilitamine-: kuna graniit ei ole valatud ega sepistatud, puudub sellel sisemine valupinge, mis aja jooksul lõdvestuks. Õigesti lapitud graniidist pinnaplaat, mida hoitakse ja kasutatakse õigesti, säilitab oma kalibreeritud tasasuse aastaid, selle asemel, et vajada perioodilist ümber{2}}töötlemist, mida mõnikord teeb malm.
See on ka põhjus, miksgraniidist pinnaplaattasasuse tolerantsid on sisse kirjutatud nii paljudesse riiklikesse standarditesse - DIN 876 Saksamaal, JIS B 7513 Jaapanis, GGG-P-463c USAs ja Hiina GB/T 22095 määravad kõik astme-spetsiifilised tasasuse tolerantsid, täpselt seetõttu, et 01, 2 (01, tp) graniidi stabiilsus muudab need tolerantsid saavutatavaks ja, mis veelgi olulisem, säilitatavaks aastatepikkusel tööpõrandal kasutamisel.
Mitte kõik graniit pole võrdsed
Väärib märkimist, et graniidi kvaliteet varieerub tohutult sõltuvalt karjääri allikast ja tera struktuurist. Tihedam, peenemateraline-must graniit ületab üldiselt jämedamat või heledamat{2}}värvi kivi nii stabiilsuse kui ka pinnaviimistluse potentsiaali poolest -, mis on üks põhjusi, miks tõsised metroloogiatarnijad määravad tiheduse ja teraomadused, selle asemel, et nimetada "graniiti" üldiseks materjaliks. Meie enda tootmises kontrollitakse iga toorkivi partii tihedust ja tera konsistentsi, enne kui see CNC-sse või lihvimistöökotta jõuab, ning viimistletud pinnaplaate kontrollitakse enne tarnimist Mahri ja Mitutoyo võrdlusseadmetega, mis on jälgitavad riiklikesse kalibreerimisinstituutidesse.
Mida see praktikas tähendab
Kui määrate CMM-i aluse, õhk-laagri XY astme, laserinterferomeetri seadistuse või optilise kontrolljoone, pole materjali valik kosmeetiline, - see on vundament, millele tugineb teie ülejäänud täpsuseelarve. Malmil on endiselt oma koht struktuursetes, mitte-täppisrakendustes. Marmori tuleks üldiselt suhtuda skeptiliselt, kui see ilmub seadmetes, mida turustatakse kui "täppis". Kõigil juhtudel, kus sub-mikroniline stabiilsus on tegelikult oluline, jääb graniit kõige paremini kaitstud insenerivalikuks ja andmed toetavad seda pigem kui traditsioonid.
Kui hindate graniidist aluseid või mõõteriistu eelseisva projekti jaoks ja soovite rääkida tolerantsinõuetest, tera spetsifikatsioonidest või kalibreerimise jälgitavuse kohta, on meie insenerimeeskond hea meelega teiega nõus.