En el camp del mesurament de precisió, la màquina de mesura de tres coordenades és l'equip principal per controlar la qualitat del producte, i la base serveix com a fonament per al seu funcionament estable. El seu rendiment de deformació tèrmica determina directament la precisió del mesurament. El granit i la fosa, com a dos materials base principals, han atret durant molt de temps molta atenció per les seves diferències en la deformació tèrmica. Amb la tecnologia de detecció de visualització de les càmeres termogràfiques, podem revelar directament la diferència essencial en l'estabilitat tèrmica entre els dos, proporcionant una base científica per a la selecció d'equips en la indústria de fabricació de precisió.
Deformació tèrmica: l'"assassí invisible" que afecta la precisió del mesurament de tres coordenades
La màquina de mesura de tres coordenades adquireix dades tridimensionals mitjançant el contacte de la sonda amb l'objecte que es mesura. Qualsevol deformació tèrmica de la base farà que la referència de mesura es desplaci. En un entorn industrial, factors com la generació de calor durant el funcionament de l'equip i les fluctuacions de la temperatura ambiental poden causar expansió o contracció tèrmica de la base. Una lleugera deformació tèrmica pot causar desviacions posicionals a la sonda de mesura, cosa que pot provocar errors de mesura. Per a indústries amb requisits de precisió extremadament alts, com ara l'aeroespacial i els semiconductors, els errors causats per la deformació tèrmica poden provocar el desballestament del producte o la degradació del rendiment. Per tant, l'estabilitat tèrmica de la base és de vital importància.
Càmera termogràfica: Visualitza les diferències en la deformació tèrmica
Les càmeres termogràfiques poden convertir la distribució de temperatura a la superfície d'un objecte en imatges visuals. Analitzant els canvis de temperatura en diferents zones, poden representar visualment la situació de deformació tèrmica. A l'experiment, vam seleccionar bases de màquina de mesura de tres coordenades de granit i ferro colat de la mateixa especificació, vam simular la generació de calor durant el funcionament de l'equip en el mateix entorn i vam utilitzar una càmera termogràfica per registrar els canvis de temperatura i els processos de deformació tèrmica d'ambdós.
Base de ferro colat: Deformació tèrmica significativa i estabilitat preocupant
La imatge tèrmica mostra que després de 30 minuts de funcionament de la base de ferro colat, hi ha una distribució desigual significativa de la temperatura superficial. A causa de la conductivitat tèrmica desigual del ferro colat, la temperatura a la zona local de la base augmenta ràpidament i la diferència entre les temperatures més altes i més baixes pot arribar als 8-10 ℃. Sota l'acció de l'estrès tèrmic, la base de ferro colat pateix petites deformacions visibles a simple vista. Un equip de mesura d'alta precisió va detectar que el canvi en la seva mida lineal arribava als 0,02-0,03 mm. Aquesta deformació faria que l'error de mesura s'expandís a ±5 μm, cosa que afectaria greument la precisió de la mesura. A més, després que la base de ferro colat deixi de funcionar, la calor es dissipa lentament i triga entre 1 i 2 hores a tornar a l'estat inicial, cosa que limita considerablement la capacitat de funcionament continu de l'equip.
Base de granit: una excel·lent estabilitat tèrmica garanteix la precisió de la mesura
En contrast, la base de granit presenta una excel·lent estabilitat tèrmica durant el funcionament. Les imatges tèrmiques mostren que la distribució de la temperatura superficial és uniforme. Després d'una hora de funcionament, la diferència màxima de temperatura a la superfície de la base és de només 1-2 ℃. Això s'atribueix al coeficient d'expansió tèrmica extremadament baix del granit (5-7 ×10⁻⁶/℃) i a la seva excel·lent uniformitat de conductivitat tèrmica. Després de les proves, la variació dimensional lineal de la base de granit en les mateixes condicions de treball és inferior a 0,005 mm, i l'error de mesura es pot controlar amb un marge de ±1 μm. Fins i tot després d'un funcionament continu a llarg termini, la base de granit encara pot mantenir una forma estable, i després que el funcionament s'aturi, la temperatura torna ràpidament a un estat estable, proporcionant una referència fiable per a la següent mesura.
A través de la presentació intuïtiva i la comparació de dades de la càmera termogràfica, l'avantatge del granit en l'estabilitat tèrmica és evident. Per a les empreses de fabricació que busquen mesures d'alta precisió, l'elecció d'una màquina de mesura de tres coordenades amb una base de granit pot reduir eficaçment els errors de mesura causats per la deformació tèrmica i millorar la precisió i l'eficiència de la inspecció de productes. Amb la indústria manufacturera avançant cap a una alta precisió i intel·ligència, les bases de granit, amb la seva excepcional estabilitat tèrmica, estan destinades a convertir-se en el material preferit per a les màquines de mesura de tres coordenades i fins i tot més equips de precisió, impulsant el nivell de control de qualitat de la indústria a una nova alçada.
Data de publicació: 13 de maig de 2025