En el camp de la metrologia d'alta gamma, la precisió és el criteri fonamental per mesurar el valor dels equips. En els darrers anys, el 95% dels equips de mesura d'alta gamma han abandonat les bases tradicionals de ferro colat i han adoptat bases de granit. Darrere d'aquesta transformació de la indústria hi ha l'avenç tecnològic provocat per les característiques d'amortiment a nivell nanomètric de les bases de granit. Aquest article analitzarà en profunditat els avantatges únics de les bases de granit i descobrirà el misteri que hi ha darrere del fet que s'han convertit en el "nou favorit" dels equips de mesura d'alta gamma.
Les limitacions de les bases de ferro colat: és difícil complir els requisits de mesurament d'alta gamma
La fosa va ser en el seu moment el material principal per a la base dels equips de mesura i es va utilitzar àmpliament a causa del seu baix cost i la seva fàcil processament. Tanmateix, en escenaris de mesura d'alta gamma, les limitacions de la fosa són cada cop més destacades. D'una banda, la fosa té una estabilitat tèrmica deficient, amb un coeficient d'expansió tèrmica de fins a 11-12 ×10⁻⁶/℃. Quan l'equip genera calor durant el funcionament o la temperatura ambient canvia, és propens a la deformació tèrmica, cosa que provoca la desviació de la referència de mesura. D'altra banda, l'estructura interna de la fosa té porus microscòpics i el seu rendiment d'amortiment de vibracions és insuficient, cosa que fa que no pugui absorbir eficaçment les interferències de vibracions externes. Quan el funcionament de les màquines-eina i el moviment dels vehicles al taller generen vibracions, la base de la fosa transmetrà les vibracions a l'equip de mesura, provocant fluctuacions en les dades de mesura i dificultant el compliment dels requisits de mesura d'alta precisió a nivell nanomètric i micromètric.
Característiques d'amortiment a nanoescala de les bases de granit: la garantia principal per a una mesura precisa
El granit és una pedra natural formada a través de processos geològics durant centenars de milions d'anys. Els seus cristalls minerals interns són compactes i la seva estructura és densa i uniforme, cosa que li confereix unes propietats d'amortiment a nanoescala excepcionals. Quan les vibracions externes es transmeten a la base de granit, la seva microestructura interna pot convertir ràpidament l'energia de vibració en energia tèrmica, aconseguint una atenuació eficient. En comparació amb la fosa, el temps de resposta a la vibració de les bases de granit s'escurça en més d'un 80% i poden tornar a un estat estable en un temps extremadament curt, evitant eficaçment l'impacte de la vibració en la precisió de la mesura dels equips de mesura.
Des d'una perspectiva microscòpica, l'estructura cristal·lina del granit conté un gran nombre de petits límits de gra i partícules minerals, i aquestes característiques estructurals formen una "xarxa d'absorció de vibracions" natural. Quan les ones de vibració es propaguen dins del granit, xoquen, reflecteixen i es dispersen amb aquests límits de gra i partícules diverses vegades. L'energia de vibració es consumeix constantment en aquest procés, aconseguint així l'efecte d'amortiment de vibracions. Els estudis mostren que la base de granit pot reduir l'amplitud de la vibració a menys d'una dècima part de l'original, proporcionant un entorn de mesura estable per als equips de mesura.
Altres avantatges de les bases de granit: Satisfà plenament les demandes d'alta gamma
A més de les seves excel·lents propietats d'amortiment a nanoescala, la base de granit també té múltiples avantatges, cosa que la converteix en una opció ideal per a equips de mesurament d'alta gamma. El seu coeficient d'expansió tèrmica és extremadament baix, només 5-7 ×10⁻⁶/℃, i gairebé no es veu afectat pels canvis de temperatura. Pot mantenir una mida i una forma estables en diferents condicions ambientals, garantint la precisió de la referència de mesura. Mentrestant, el granit té una alta duresa (amb una duresa Mohs de 6-7) i una forta resistència al desgast. Fins i tot després d'un ús a llarg termini, la seva superfície encara pot mantenir un estat planar d'alta precisió, reduint la freqüència de manteniment i calibratge dels equips. A més, el granit té propietats químiques estables i no es corroeix fàcilment per substàncies àcides o alcalines, cosa que el fa adequat per a diversos entorns industrials complexos.
La pràctica de la indústria ha verificat el valor excepcional de les bases de granit
En el camp de la fabricació de semiconductors, la mida dels xips ha entrat a l'era nanoescala i els requisits de precisió per als equips de metrologia són extremadament alts. Després que una coneguda empresa internacional de semiconductors substituís l'equip de mesurament per una base de ferro colat amb una base de granit, l'error de mesura va disminuir de ±5 μm a ±0,5 μm i la taxa de rendiment del producte va augmentar un 12%. En el camp aeroespacial, els equips de metrologia d'alta gamma utilitzats per detectar les toleràncies de forma i posició dels components, després d'adoptar bases de granit, eviten eficaçment les interferències de vibració, garantint la precisió del processament de components clau com ara les pales dels motors d'avions i els marcs del fuselatge, i proporcionant una forta garantia per a la seguretat i la fiabilitat dels productes aeroespacials.
Amb la millora contínua dels requisits de precisió de mesura en la indústria manufacturera d'alta gamma, les bases de granit, amb les seves característiques d'amortiment a nanoescala i els seus avantatges de rendiment integrals, estan remodelant els estàndards tècnics dels equips de mesura. El canvi de la fosa al granit no és només una actualització dels materials; també és una revolució industrial que impulsa la tecnologia de mesura de precisió a noves altures.
Data de publicació: 13 de maig de 2025