Analýza výhod a nevýhod přesné aktivní vibrační izolační platformy XYT s žulovou základnou.

Za prvé, výhody žulové základny
1. Vysoká tuhost a stabilita
Žula má vysokou hustotu (2,6–3,1 g/cm³) a Youngův modul pružnosti (modul pružnosti) může dosáhnout 50–100 GPa, což je mnohem více než u běžné oceli (přibližně 200 GPa). Díky své izotropní krystalové struktuře se však při dlouhodobém používání téměř nedeformuje. Ve srovnání s kovovými materiály má žula velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti (přibližně 5×10⁻⁶/℃). V prostředí s teplotními výkyvy si zachovává vynikající rozměrovou stabilitu a zabraňuje tepelné roztažnosti a smršťování za studena, což ovlivňuje přesnost zařízení.

2. Vynikající výkon při tlumení vibrací
Vnitřní krystalová struktura žuly má vysoké vnitřní tlumení, které dokáže účinně absorbovat vysokofrekvenční vibrace a snižovat rezonanční jevy. Ve srovnání s kovovou základnou má žula silnější tlumicí schopnost vibrací v rozsahu 20 Hz až 1 kHz, což poskytuje „čistší“ počáteční prostředí pro aktivní systém izolace vibrací a snižuje zátěž následné aktivní regulace.

3. Odolnost proti korozi, nemagnetické, široká použitelnost
Žula je chemicky stabilní, odolná vůči korozi kyselinám a zásadám, nerezaví ani neoxiduje, je vhodná do čistých prostor, s vysokou vlhkostí nebo korozivním prostředím. Žula je navíc nemagnetický materiál, neruší přesné přístroje (jako je elektronová mikroskopie, magnetická měřicí zařízení atd.) a je vhodná pro aplikace citlivé na elektromagnetické pole.

4. Dlouhá životnost, nízké náklady na údržbu
Žula má vysokou tvrdost (tvrdost podle Mohse 6-7), je odolná proti opotřebení, při dlouhodobém používání se snadno neopotřebovává ani nedeformuje, její životnost může dosáhnout více než 20 let. Ve srovnání s kovovými materiály nevyžaduje pravidelnou antikorozní úpravu ani mazání a náklady na údržbu jsou extrémně nízké.

5. Vysoká rovinnost a povrchová úprava
Díky přesnému broušení a leštění může rovinnost žulové základny dosáhnout 0,005 mm/m² a drsnost povrchu Ra ≤ 0,2 μm, což zajišťuje perfektní uchycení s přesným zařízením (jako je optická platforma, laserový interferometr) a snižuje chyby při montáži.

zhhimg iso

Za druhé, nedostatky žulové základny
1. Velká hmotnost, obtížné přenášení a instalace
Žula má vysokou hustotu a je těžší než hliník nebo ocel stejné velikosti, takže manipulace a instalace velkých plošin vyžaduje specializované vybavení (například vysokozdvižné vozíky nebo zvedací nástroje), což zvyšuje náklady na instalaci.

2. Vysoká křehkost, slabá odolnost proti nárazu
Přestože má žula vysokou tvrdost, je to křehký materiál a při silném nárazu (například při pádu nebo nárazu) může prasknout nebo se zhroutit. Proto je třeba během přepravy a instalace dbát zvýšené opatrnosti, aby se zabránilo silným vibracím nebo nárazům.

3. Zpracování je obtížné a náklady na přizpůsobení jsou vysoké
Zpracování žuly vyžaduje speciální obráběcí stroje (například CNC gravírovací stroj na kámen) a diamantové nástroje a rychlost zpracování je pomalá, což má za následek vysoké náklady na úpravu složitých struktur (jako jsou závitové otvory, drážky speciálního tvaru) a dlouhý dodací cyklus.

4. Náhlé změny teploty mohou způsobit mikrotrhliny
Přestože má žula dobrou tepelnou stabilitu, pokud se setká s extrémními teplotními změnami (například rychlým přechodem z prostředí s nízkou teplotou do prostředí s vysokou teplotou), mohou se uvnitř objevit malé trhliny způsobené napětím a dlouhodobá akumulace může ovlivnit pevnost konstrukce. Proto by se měla v prostředí s velkými teplotními rozdíly používat s opatrností.

5. Žádné svařování ani sekundární zpracování
Kovový základ lze upravit svařováním nebo obráběním, ale jakmile je žula vytvořena, je téměř nemožné provádět strukturální úpravy (jako je vrtání, řezání), proto musí být fáze návrhu přesně naplánována, aby se předešlo pozdějším úpravám.

přesná žula60


Čas zveřejnění: 11. dubna 2025