Com a eina de referència crítica en les àrees de mesura de precisió, la resistència al desgast de les lloses de granit determina directament la seva vida útil, la precisió de la mesura i l'estabilitat a llarg termini. A continuació s'expliquen sistemàticament els punts clau de la seva resistència al desgast des de la perspectiva de les propietats del material, els mecanismes de desgast, els avantatges de rendiment, els factors d'influència i les estratègies de manteniment.
1. Propietats dels materials i conceptes bàsics de la resistència al desgast
Bona duresa i estructura densa
Les lloses de granit estan compostes principalment de piroxè, plagioclasa i una petita quantitat de biotita. A través de l'envelliment natural a llarg termini, desenvolupen una estructura de gra fi, aconseguint una duresa Mohs de 6-7, una duresa Shore superior a HS70 i una resistència a la compressió de 2290-3750 kg/cm².
Aquesta microestructura densa (absorció d'aigua <0,25%) garanteix una forta unió entre grans, la qual cosa resulta en una resistència a les ratllades superficials significativament superior a la del ferro colat (que té una duresa de només 30-40 HRC).
Envelliment natural i alliberament d'estrès intern
Les lloses de granit provenen de formacions rocoses subterrànies d'alta qualitat. Després de milions d'anys d'envelliment natural, s'han alliberat totes les tensions internes, donant lloc a cristalls fins i densos i una textura uniforme. Aquesta estabilitat les fa menys susceptibles a microesquerdes o deformacions a causa de les fluctuacions de tensió durant l'ús a llarg termini, mantenint així la seva resistència al desgast al llarg del temps.
II. Mecanismes de desgast i rendiment
Principals formes de desgast
Desgast abrasiu: Microtalls causats per partícules dures que llisquen o roden per la superfície. L'alta duresa del granit (equivalent a HRC > 51) el fa de 2 a 3 vegades més resistent a les partícules abrasives que el ferro colat, cosa que redueix significativament la profunditat de les ratllades superficials.
Desgast adhesiu: La transferència de material es produeix entre superfícies de contacte sota alta pressió. Les propietats no metàl·liques del granit (deformació no magnètica i no plàstica) impedeixen l'adhesió metall-metall, la qual cosa resulta en una taxa de desgast gairebé nul·la.
Desgast per fatiga: Descamació superficial causada per estrès cíclic. L'alt mòdul elàstic del granit (1,3-1,5 × 10⁶kg/cm²) i la baixa absorció d'aigua (<0,13%) proporcionen una excel·lent resistència a la fatiga, permetent que la superfície mantingui una brillantor semblant a un mirall fins i tot després d'un ús a llarg termini.
Dades de rendiment típiques
Les proves mostren que les lloses de granit només experimenten entre 1/5 i 1/3 del desgast de les lloses de ferro colat en les mateixes condicions de funcionament.
El valor de rugositat superficial Ra es manté estable dins del rang de 0,05-0,1 μm durant un llarg període de temps, complint els requisits de precisió de la Classe 000 (tolerància de planitud ≤ 1 × (1 + d / 1000) μm, on d és la longitud diagonal).
III. Avantatges principals de la resistència al desgast
Baix coeficient de fricció i autolubricació
La superfície llisa del granit, amb un coeficient de fricció de només 0,1-0,15, proporciona una resistència mínima quan les eines de mesura llisquen sobre ella, reduint les taxes de desgast.
La naturalesa sense oli del granit elimina el desgast secundari causat per la pols adsorbida pel lubricant, la qual cosa resulta en uns costos de manteniment significativament més baixos que les lloses de ferro colat (que requereixen l'aplicació regular d'oli antioxidant).
Resistent a la corrosió química i a l'òxid
Excel·lent rendiment (sense corrosió dins d'un rang de pH de 0-14), adequat per a ús en ambients humits i químics.
Les propietats resistents a l'òxid eliminen l'aspror de la superfície causada per la corrosió metàl·lica, la qual cosa resulta en una taxa de canvi de planitud de <0,005 mm/any després d'un ús a llarg termini.
IV. Factors clau que afecten la resistència al desgast
Temperatura i humitat ambient
Les fluctuacions de temperatura (>±5 °C) poden causar expansió i contracció tèrmiques, induint microesquerdes. L'entorn de funcionament recomanat és una temperatura controlada de 20±2 °C i una humitat del 40-60%.
La humitat elevada (>70%) accelera la penetració de la humitat. Tot i que el granit té una baixa taxa d'absorció d'aigua, l'exposició prolongada a la humitat encara pot reduir la duresa de la superfície.
Càrrega i tensió de contacte
Superar la càrrega nominal (normalment 1/10 de la resistència a la compressió) pot causar un aixafament localitzat. Per exemple, un determinat model de llosa de granit té una càrrega nominal de 500 kg/cm². En l'ús real, s'han d'evitar les càrregues d'impacte transitòries que superin aquest valor.
Una distribució desigual de la tensió de contacte accelera el desgast. Es recomana un suport de tres punts o un disseny de càrrega uniformement distribuïda.
Manteniment i neteja
No utilitzeu raspalls metàl·lics ni eines dures per netejar. Feu servir un drap sense pols humitejat amb alcohol isopropílic per evitar ratllar la superfície.
Comproveu regularment la rugositat de la superfície. Si el valor de Ra supera els 0,2 μm, cal rectificar-la i reparar-la.
V. Estratègies de manteniment i millora de la resistència al desgast
Ús i emmagatzematge adequats
Eviteu impactes o caigudes fortes. Les energies d'impacte superiors a 10 J poden causar pèrdua de gra.
Feu servir un suport durant l'emmagatzematge i cobriu la superfície amb una pel·lícula antipols per evitar que la pols s'incrusti als microporus.
Realitzar un calibratge de precisió regular
Comproveu la planitud amb un nivell electrònic cada sis mesos. Si l'error supera el rang de tolerància (per exemple, l'error permès per a una placa de grau 00 és ≤2×(1+d/1000)μm), torneu-la a la fàbrica per a un ajust fi.
Apliqueu cera protectora abans de l'emmagatzematge a llarg termini per reduir la corrosió ambiental.
Tècniques de reparació i refabricació
El desgast superficial <0,1 mm es pot reparar localment amb pasta abrasiva de diamant per restaurar un acabat mirall de Ra ≤0,1 μm.
El desgast profund (>0,3 mm) requereix la devolució a la fàbrica per al rectificat, però això reduirà el gruix total de la placa (distància de rectificat individual ≤0,5 mm).
La resistència al desgast de les lloses de granit prové de la sinergia entre les seves propietats minerals naturals i el mecanitzat de precisió. Optimitzant l'entorn d'ús, estandarditzant el procés de manteniment i adoptant tecnologia de reparació, pot continuar demostrant els seus avantatges de bona precisió i llarga vida útil en l'àrea de mesurament de precisió, convertint-se en una eina de referència en la fabricació industrial.
Data de publicació: 10 de setembre de 2025