Els components de granit de precisió, com ara les bases de CMM, les guies de coixinets d'aire i les estructures de màquines de precisió, són coneguts per la seva estabilitat inherent, l'amortiment excepcional de vibracions i la baixa expansió tèrmica. El factor més crucial, però, és la superfície en si, que normalment s'acaba amb toleràncies de micres o submicres mitjançant un lapejat i polit meticulós.
Però per a les aplicacions més exigents del món, és suficient el solapat estàndard o cal una capa addicional de protecció dissenyada? Fins i tot el material més inherentment estable, el nostre granit negre d'alta densitat ZHHIMG®, es pot beneficiar d'un tractament superficial especialitzat per millorar la funcionalitat en sistemes dinàmics, anant més enllà de la simple precisió geomètrica per dissenyar la interfície òptima granit-aire o granit-metall per obtenir el màxim rendiment dinàmic i longevitat.
Per què el recobriment superficial esdevé essencial
El principal avantatge del granit en metrologia és la seva estabilitat i planitud. Tot i això, una superfície de granit polida naturalment, tot i ser increïblement plana, té una microtextura i un cert grau de porositat. Per a aplicacions d'alta velocitat o alt desgast, aquestes característiques poden ser perjudicials.
La necessitat d'un tractament avançat sorgeix perquè el solapat tradicional, tot i aconseguir una planitud inigualable, deixa oberts els porus microscòpics. Per a un moviment d'ultraprecisió:
- Rendiment dels coixinets d'aire: El granit porós pot afectar subtilment la sustentació i l'estabilitat dels coixinets d'aire alterant la dinàmica del flux d'aire. Els coixinets d'aire d'alt rendiment requereixen una interfície perfectament segellada i no porosa per mantenir una pressió d'aire i una sustentació constants.
- Resistència al desgast: Tot i que és altament resistent a les ratllades, la fricció contínua dels components metàl·lics (com ara interruptors de límit o mecanismes de guia especialitzats) pot causar punts de desgast localitzats.
- Neteja i manteniment: una superfície segellada és significativament més fàcil de netejar i té menys probabilitats d'absorbir olis microscòpics, refrigerants o contaminants atmosfèrics, tots els quals són catastròfics en un entorn de sala blanca d'alta precisió.
Els mètodes clau de recobriment superficial
Tot i que tot el component de granit rarament es recobreix, ja que la seva estabilitat és intrínseca a la pedra, les àrees funcionals específiques, en particular les superfícies de guia crítiques per als coixinets d'aire, sovint reben un tractament especialitzat.
Un dels mètodes principals és la impregnació i segellat de resina. Aquesta és la forma més comuna de tractament superficial avançat per al granit d'alta precisió. Implica l'aplicació d'una resina epoxi o polimèrica de baixa viscositat i alt rendiment que penetra i omple els porus microscòpics de la capa superficial del granit. La resina es cura per formar un segellat suau com el vidre i no porós. Això elimina eficaçment la porositat que podria interferir amb la funció del coixinet d'aire, creant una superfície ultra neta i uniforme essencial per mantenir un espai d'aire consistent i maximitzar l'elevació de la pressió de l'aire. També millora dràsticament la resistència del granit a les taques químiques i l'absorció d'humitat.
Un segon enfocament, reservat per a zones que requereixen una fricció mínima, implica recobriments de PTFE (Tefló) d'alt rendiment. Per a superfícies que interactuen amb components dinàmics diferents dels coixinets d'aire, es poden aplicar recobriments especialitzats de tetrafluoroetilè polimeritzat (PTFE). El PTFE és famós per les seves propietats antiadherents i de fricció extremadament baixa. L'aplicació d'una capa fina i uniforme als components de granit redueix el fenomen de stick-slip indesitjable i minimitza el desgast, contribuint directament a un control de moviment més suau i precís i a una repetibilitat superior.
Finalment, tot i que no és un recobriment permanent, prioritzem la lubricació i la protecció com a pas vital previ a l'enviament. S'utilitza una lleugera aplicació d'oli especialitzat i químicament inert o un compost inhibidor de l'òxid en tots els accessoris d'acer, insercions roscades i elements metàl·lics. Aquesta protecció és crucial per al transport, ja que evita l'oxidació sobtada en components d'acer exposats en diferents condicions d'humitat, garantint que el component de precisió arribi en perfectes condicions, llest per a la integració immediata d'instruments de metrologia sensibles.
La decisió d'aplicar un recobriment superficial avançat és sempre una col·laboració entre els nostres enginyers i els requisits finals de l'aplicació del client. Per a l'ús estàndard de metrologia, la superfície de granit lapejada i polida de ZHHIMG sol ser l'estàndard d'or de la indústria. Tanmateix, per a sistemes dinàmics d'alta velocitat que utilitzen coixinets d'aire sofisticats, una inversió en una superfície segellada i no porosa garanteix la màxima longevitat del rendiment i el compliment inquebrantable de les toleràncies més estrictes.
Data de publicació: 24 d'octubre de 2025