V oblasti přesné výroby a pokročilého vědeckého výzkumu je výběr základny pro přesnou plovoucí plošinu se statickým tlakem vzduchu klíčovým faktorem pro určení jejího výkonu. Přesná žulová základna a keramická základna mají své vlastní vlastnosti, které vykazují různé výhody a vlastnosti, pokud jde o stabilitu, přesnost a údržbu, trvanlivost atd.
Stabilita: Přírodní struktura versus syntetická
Po dlouhé geologické transformaci je žula úzce propletena s křemenem, živcem a dalšími minerály a vytváří hustou a jednotnou strukturu. Tváří v tvář vnějšímu vibračnímu rušení, jako jsou silné vibrace generované provozem velkých zařízení v tovární dílně, může žulová základna účinně blokovat a tlumit, což může snížit amplitudu vibrací přesné staticky tlakové vzduchové plovoucí plošiny o více než 80 % a poskytnout tak stabilní provozní základnu pro plošinu a zajistit plynulý pohyb při vysoce přesném zpracování nebo detekci. Například v litografickém procesu výroby polovodičových čipů může stabilní žulová základna zajistit přesný provoz litografického zařízení pro čipy a dosáhnout vysoce přesné charakterizace vzorů čipů.
Keramická základna je vyrobena umělou syntézou a pokročilou technologií a její vnitřní struktura je také jednotná a má dobré tlumicí vlastnosti vibrací. Při práci s běžnými vibracemi může vytvořit stabilní pracovní prostředí pro přesnou plovoucí plošinu se statickým tlakem vzduchu. Avšak vzhledem k vysoké pevnosti a trvalým vibracím je její schopnost tlumit vibrace mírně horší než u žulové základny a je obtížné snížit vibrační rušení na stejně nízkou úroveň, což může mít určitý vliv na ultra přesný pohyb plošiny.
Zachování přesnosti: nízké rozšíření přirozených výhod a umělá kontrola přesnosti
Žula je známá svým velmi nízkým koeficientem tepelné roztažnosti, obvykle 5-7 × 10⁻⁶/℃. V prostředí s teplotními výkyvy se velikost přesné žulové základny mění jen velmi málo. V oblasti astronomie se přesná platforma s plovákem pro jemné doladění čočky dalekohledu spáruje s žulovou základnou, a to i při významném teplotním rozdílu mezi dnem a nocí, což zajišťuje, že přesnost polohování čočky zůstane na submikronové úrovni, což astronomům pomáhá zachytit jemnou dynamiku vzdálených nebeských těles.
Keramické materiály se vyznačují vynikající tepelnou stabilitou a koeficient tepelné roztažnosti některých vysoce výkonných keramických materiálů může být téměř nulový a lze jej přesně regulovat pomocí receptury a procesu. V některých teplotně citlivých vysoce přesných měřicích zařízeních si keramická základna může udržet stabilní velikost při změně teploty, což zajišťuje přesnost pohybu přesné staticky tlakové vzduchové plovoucí plošiny. Její dlouhodobá stabilita přesnosti v praktických aplikacích je však ovlivněna faktory, jako je stárnutí materiálu, a je třeba ji dále ověřovat.
Trvanlivost: Vysoce tvrdý přírodní kámen a syntetické materiály odolné proti korozi
Tvrdost žuly je vysoká, Mohsova stupnice tvrdosti může dosáhnout 6-7, má dobrou odolnost proti opotřebení. V laboratořích materiálových věd se často používá přesná statická tlaková vzduchová plováková plošina, jejíž žulová základna dokáže účinně odolávat dlouhodobým ztrátám třením a ve srovnání s běžnou základnou může prodloužit cyklus údržby plošiny o více než 50 %, snížit náklady na údržbu zařízení a zajistit kontinuitu vědeckého výzkumu. Žula je však poměrně křehký materiál, při náhodném nárazu existuje riziko prasknutí.
Keramická základna je nejen tvrdá, ale má také vynikající odolnost proti korozi. V průmyslovém prostředí, kde existuje riziko chemické koroze, jako jsou přesné hydrostatické flotační plošiny v zařízeních pro kontrolu chemických výrobků, keramická základna odolává korozivním plynům nebo kapalinám a dlouhodobě si zachovává integritu povrchu a mechanické vlastnosti. V extrémním prostředí, jako je vysoká vlhkost, je výkonnostní stabilita keramické základny lepší než u žulové základny.
Výrobní náklady a obtížnost zpracování: výzva těžby přírodního kamene a technický práh umělé syntézy
Těžba a přeprava žulových surovin jsou složité a jejich zpracování vyžaduje velmi náročné vybavení a technologie. Vzhledem k vysoké tvrdosti a křehkosti žuly jsou její procesy řezání, broušení, leštění a další náchylné k rozpadu, prasklinám a vysoké zmetkovitosti, což vede k vysokým výrobním nákladům.
Výroba keramické báze se spoléhá na pokročilou syntézu a technologii přesného obrábění, od přípravy surovin, přes lisování až po spékání, každý krok musí být přesně řízen. Počáteční investice do výzkumu, vývoje a zařízení jsou obrovské, což představuje vysoký technický prah. S rozšířením výrobního rozsahu se však očekává snížení nákladů a keramická konstrukce má potenciál pro efektivní využití ve špičkových aplikacích.
Celkově vzato, přesné žulové základny dosahují dobrých výsledků v oblasti celkové stability a konvenční trvanlivosti, zatímco keramické základny mají jedinečné výhody v extrémní teplotní přizpůsobivosti a odolnosti proti korozi. Volba základny by měla být založena na konkrétním scénáři použití, podmínkách prostředí a rozpočtu na přesnou platformu s plovákem se statickým tlakem vzduchu.
Čas zveřejnění: 10. dubna 2025