V továrně, která vyrábí přesné díly, je přesný portálový rám XYZ jako „super plotter“, schopný přesného pohybu v mikrometrovém nebo dokonce nanometrovém měřítku. Žulová základna je „stabilní stůl“, který tento „plotter“ podpírá. Mohou skutečně „fungovat v dokonalé harmonii“, když jsou spárovány? Dnes se pojďme poodhalit tajemství, které se skrývá uvnitř.
Proč se o nich říká, že jsou „dokonale spolu“?
Žula není obyčejný kámen. Ve světě materiálů je jako „šestiúhelníkový bojovník“:
Vynikající schopnost tlumení nárazů: Žula má extrémně vysokou hustotu a její vnitřní struktura je jako „těsná skládačka“. Když se portálový rám rychle pohybuje a vibruje (stejně jako se třese při náhlém brzdění za jízdy), žula dokáže absorbovat více než 90 % vibrační energie, což umožňuje portálovému rámu rychle „udržet se“. Například při broušení optických čoček se po použití žulové základny amplituda chvění portálového rámu snížila z 15 mikronů na 3 mikrony a přesnost čoček se výrazně zlepšila.
Nebojí se teplotních „výkyvů“: Rám portálu se po dlouhodobém provozu zahřeje. Běžné materiály se při zahřátí „roztahují a deformují“, ale koeficient tepelné roztažnosti žuly je pouze pětina koeficientu tepelné roztažnosti oceli! I když se teplota v dílně během jednoho dne změní o 10 °C, její deformaci lze téměř ignorovat. Dokáže pevně podepřít rám portálu a zajistit, aby chyba polohování nepřesáhla 2 mikrony.
Budou mít také „konflikty“? Tyto problémy je třeba poznamenat!
Přestože jsou „velmi kompatibilní“, pokud nejsou v rané fázi dobře naplánovány, může dojít i k „nekompatibilitě s místním prostředím“:
Trapné pocity z „neshodajících se rozhraní“
Kluzné prvky a vodicí lišty na portálovém rámu musí být přesně nainstalovány do otvorů v základně. Pokud odchylka otvorů v základně přesáhne 0,01 milimetru (tenčí než lidský vlas), může se portálový rám při instalaci naklonit a při pohybu se zaseknout. Stejně jako když se klouby skládačky neshodují, ať se snažíte sebevíc, prostě to nepůjde.
Skryté nebezpečí „nesouladu hmotnosti“
Velké portálové rámy jsou těžké a „pevné“. Pokud žulový základ není dostatečně pevný (s pevností v tlaku nižší než 120 megapascalů), může při dlouhodobém silném tlaku prasknout. Je to jako podepřít velký kámen malými větvemi. Dříve nebo později se zlomí.
Problém s „asynchronní tepelnou roztažností a smršťováním“
Míra, do jaké se kovové portálové rámy a žula při zahřátí roztahují, se liší. V prostředí s velkým teplotním rozdílem si tyto dva materiály mohou „soutěžit“ o vytváření napětí, což způsobuje nestabilitu zařízení, stejně jako když se součásti vyrobené z různých materiálů při vysokých teplotách „dělají svou vlastní cestou“.
Jak je přimět k „dokonalé spolupráci“?
Nebojte se. Existují řešení těchto problémů:
Základna na míru: Předem změřte hmotnost portálového rámu, polohy instalačních otvorů a další údaje a nechte výrobce přizpůsobit specializovanou základnu tak, aby chyba polohy každého otvoru nepřesáhla 0,005 milimetru.
Zesílení a modernizace základny: Vyberte žulu s vyšší pevností v tlaku (≥150 megapascalů) a také navrhněte uvnitř základny voštinovou strukturu, podobně jako včelí úl, což nejen snižuje hmotnost, ale také zvyšuje nosnost.
Instalace „Temperature Control Guardian“: Mezi základnu a portálový rám vložte vrstvu pružného těsnění, které absorbuje tepelné namáhání; nebo nainstalujte trubky pro vodní chlazení, aby se teplotní rozdíly udržely v rozmezí 1 °C.
Čas zveřejnění: 17. června 2025