En l'enginyeria d'ultraprecisió, el component de granit és el cos de referència definitiu, que proporciona la base d'estabilitat per als instruments que operen a escales micro i nanomètriques. Tanmateix, fins i tot el material més inherentment estable, el nostre granit negre d'alta densitat ZHHIMG®, només pot oferir tot el seu potencial si el procés de mesurament en si es gestiona amb rigor científic.
Com s'asseguren els enginyers i els metròlegs que els resultats de les mesures siguin realment precisos? Aconseguir resultats precisos i repetibles durant la inspecció i la verificació final de bases de màquines de granit, coixinets d'aire o estructures de CMM requereix una atenció estricta als detalls abans que l'instrument de mesura toqui la superfície. Aquesta preparació sovint és tan crítica com el propi equip de mesura, garantint que els resultats reflecteixin realment la geometria del component, no artefactes ambientals.
1. El paper crític del condicionament tèrmic (el període d'absorció)
El granit té un coeficient d'expansió tèrmica (COE) excepcionalment baix, especialment en comparació amb els metalls. Tot i això, qualsevol material, inclòs el granit d'alta densitat, ha d'estar estabilitzat tèrmicament a l'aire ambient i a l'instrument de mesura abans de poder començar la verificació. Això es coneix com a període d'absorció.
Un component de granit gran, especialment un que s'ha traslladat recentment d'una fàbrica a un laboratori de metrologia dedicat, portarà gradients tèrmics, és a dir, diferències de temperatura entre el seu nucli, la superfície i la base. Si la mesura comença prematurament, el granit s'expandirà o es contraurà lentament a mesura que s'iguala, cosa que provocarà una deriva contínua en les lectures.
- La regla general: els components de precisió han de residir a l'entorn de mesura (les nostres sales blanques amb temperatura i humitat controlades) durant un període prolongat, sovint de 24 a 72 hores, depenent de la massa i el gruix del component. L'objectiu és aconseguir l'equilibri tèrmic, garantint que el component de granit, el dispositiu de mesura (com ara un interferòmetre làser o un nivell electrònic) i l'aire estiguin a la temperatura estàndard reconeguda internacionalment (normalment 20 ℃).
2. Selecció i neteja de superfícies: eliminant l'enemic de la precisió
La brutícia, la pols i les deixalles són els enemics més grans d'una mesura precisa. Fins i tot una partícula microscòpica de pols o una empremta digital residual pot crear una alçada separada que indica falsament un error de diversos micròmetres, cosa que compromet greument la mesura de planitud o rectitud.
Abans de col·locar qualsevol sonda, reflector o instrument de mesura a la superfície:
- Neteja a fons: La superfície del component, ja sigui un pla de referència o una base de muntatge per a un rail lineal, s'ha de netejar meticulosament amb una tovalloleta adequada que no deixi borrissol i un agent de neteja d'alta puresa (sovint alcohol industrial o un netejador de granit específic).
- Neteja de les eines: Igualment important és la neteja de les eines de mesura. Els reflectors, les bases dels instruments i les puntes de les sondes han d'estar impecables per garantir un contacte perfecte i una trajectòria òptica real.
3. Comprendre el suport i l'alliberament d'estrès
La manera com es suporta un component de granit durant el mesurament és vital. Les estructures de granit grans i pesades estan dissenyades per mantenir la seva geometria quan es suporten en punts específics calculats matemàticament (sovint basats en punts d'Airy o Bessel per a una planitud òptima).
- Muntatge correcte: La verificació s'ha de fer amb el component de granit recolzat sobre els suports designats pel plànol d'enginyeria. Els punts de suport incorrectes poden induir tensions internes i deflexió estructural, deformant la superfície i donant lloc a una lectura inexacta "fora de tolerància", fins i tot si el component està perfectament fabricat.
- Aïllament de vibracions: L'entorn de mesura ha d'estar aïllat. La fonamentació de ZHHIMG, amb un terra de formigó antivibratori d'un metre de gruix i una rasa d'aïllament de 2000 mm de profunditat, minimitza les interferències sísmiques i mecàniques externes, garantint que la mesura es faci en un cos realment estàtic.
4. Selecció: Triar l'eina de metrologia adequada
Finalment, cal seleccionar l'instrument de mesura adequat en funció del grau de precisió requerit i de la geometria del component. Cap eina és perfecta per a cada tasca.
- Planitud: Per a una planitud i una forma geomètrica d'alta precisió en general, l'interferòmetre làser o l'autocolimador d'alta resolució (sovint combinat amb nivells electrònics) proporciona la resolució necessària i la precisió de llarg abast.
- Precisió local: Per comprovar el desgast localitzat o la repetibilitat (precisió de lectura repetida), són essencials nivells electrònics d'alta precisió o sondes LVDT/capacitants amb resolucions de fins a 0,1 μm.
En seguir meticulosament aquests passos preparatoris (gestió de l'estabilitat tèrmica, manteniment de la neteja i garantia d'un suport estructural correcte), l'equip d'enginyeria de ZHHIMG garanteix que les mesures finals dels nostres components d'ultraprecisió siguin un reflex fidel i fiable de la precisió de classe mundial que ofereixen els nostres materials i els nostres mestres artesans.
Data de publicació: 24 d'octubre de 2025