V oblasti ultrapřesného řízení pohybu se ultrapřesný pohybový modul s vzduchovým plovákem stal ideální volbou pro mnoho špičkových výrobních a vědeckých výzkumných scénářů díky svým charakteristikám bez tření a vysoké přesnosti pohybu. Zavedení přesné žulové základny má za cíl dodat silný výkon pro zlepšení výkonu, ale kombinace obojího není dokonalá.
Zaprvé, významné výhody
Vynikající stabilita: Žula má po milionech let geologických změn vnitřní strukturu hustou a jednotnou, zejména díky úzce propojeným křemenům, živcům a dalším minerálům. Tato jedinečná struktura dává žulovému základu vynikající stabilitu. V případě vnějších vlivů, jako jsou vibrace generované provozem okolních velkých zařízení a kolísání okolní teploty, může žulový základ účinně blokovat a tlumit vibrace. V dílnách na výrobu elektronických čipů, kde obráběcí stroje a další zařízení pracují často, může žulový základ snížit amplitudu vibrací ultrapřesného pohybového modulu přenášených na vzduchový plovák o více než 80 %, čímž zajistí plynulý pohyb modulu a poskytne stabilní základ pro vysoce přesné procesy, jako je litografie a leptání, v procesu výroby čipů, a výrazně zlepší výtěžnost výroby čipů.
Zachování ultra vysoké přesnosti: Ultrapřesný pohybový modul vzduchového plováku vyžaduje extrémně vysokou přesnost a klíčovou roli v tom hraje výhoda nízkého koeficientu roztažnosti žulové základny. Koeficient tepelné roztažnosti běžné žuly je 5-7 ×10⁻⁶/℃, což je mnohem méně než u běžných kovových materiálů. Při změně teploty se velikost základny mění jen velmi málo. V oblasti astronomie dokáže ultrapřesný pohybový modul vzduchového plováku pro jemné doladění čočky dalekohledu s žulovou základnou zajistit, aby přesnost polohování čočky byla udržována na submikronové úrovni, a to i při velkém teplotním rozdílu mezi dnem a nocí, což astronomům pomáhá jasně pozorovat vzdálená nebeská tělesa.
Dobrá odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost: Přestože modul s ultrapřesným pohybem s plovoucím vzduchem snižuje přímé tření během provozu, při dlouhodobém používání stále existuje určité riziko opotřebení. Tvrdost žuly je vysoká, tvrdost podle Mohse může dosáhnout 6-7, což představuje vysokou odolnost proti opotřebení. V laboratořích materiálových věd se často používá modul s ultrapřesným pohybem s plovoucím vzduchem, jehož žulová základna dokáže účinně odolávat tření posuvníku plovoucího vzduchem. Ve srovnání s běžnou kovovou základnou může prodloužit cyklus údržby modulu o více než 50 %, snížit náklady na údržbu zařízení a zajistit kontinuitu vědeckovýzkumné práce.
Za druhé, existují nedostatky
Vysoké náklady: Pořizovací náklady na vysoce kvalitní žulové suroviny jsou vysoké a jejich těžba, doprava a zpracování jsou složitější a vyžadují profesionální vybavení a technologie. Od těžby vhodné žulové rudy až po zpracování na ultra přesnou základnu s plovoucím vzduchem, která splňuje požadavky na vysokou přesnost, zahrnuje mnoho jemných procesů, jako je vysoce přesné řezání, broušení, leštění atd., což výrazně zvyšuje výrobní náklady na přesnou žulovou základnu. Ve srovnání s jinými materiály, jako je kov, mohou být náklady několikanásobně nebo i vícenásobně vyšší, což do jisté míry omezuje její velkovýrobní použití, zejména pro malé podniky nebo vědeckovýzkumné instituce s omezeným rozpočtem.
Vyšší hmotnost: Hustota žuly je relativně vysoká, přibližně 2,6–3,1 g/cm³, což má za následek těžší a přesnější žulovou základnu. Při instalaci a manipulaci se zařízením je zapotřebí profesionální zvedací zařízení a pracovní síla, což zvyšuje obtížnost instalace a náklady na dopravu. V některých scénářích, které vyžadují vysokou flexibilitu prostorového uspořádání zařízení, těžká základna také omezuje pohodlný pohyb a opětovnou instalaci ultrapřesného pohybového modulu vzduchového plováku, což ovlivňuje účinnost a přizpůsobivost zařízení.
Je obtížné jej zpracovat: žula má vysokou tvrdost a křehkost a požadavky na zpracovatelské zařízení a proces jsou extrémně přísné. Během procesu obrábění se snadno vyskytují praskliny, trhliny a další vady a je obtížné zajistit přesnost obrábění a kvalitu povrchu. Aby se dosáhlo vysoce přesné rovinnosti a přímosti požadované ultra přesným pohybovým modulem vzduchového plováku, je během procesu zpracování nutné provést mnoho testů a korekcí, zpracovatelský cyklus je dlouhý a míra zmetkovitosti vysoká, což dále zvyšuje výrobní náklady a časové náklady.
Ultrapřesný pohybový modul s přesnou žulovou základnou má vynikající výhody ve stabilitě a přesnosti, což je vhodné pro špičkové obory s vysokými požadavky na přesnost, ale krátká deska, jako je cena, hmotnost a obtížnost zpracování, musí být v praktických aplikacích také komplexně zvážena a po zvážení výhod a nevýhod je třeba učinit rozumnou volbu.
Čas zveřejnění: 8. dubna 2025