Tajemství prodloužení životnosti základny měřicího stroje na délku: Experimentální důkaz, že únavová pevnost žulového materiálu je 7krát vyšší než u litiny.

V oblasti přesného měření je délkový měřič klíčovým zařízením pro zajištění rozměrové přesnosti výrobků a výkon jeho základního materiálu přímo ovlivňuje stabilitu a životnost zařízení. V posledních letech stále více délkových měřičů používá jako základní materiál žulu. Jedním z důležitých důvodů je vynikající únavová pevnost žuly. Experimentální data ukazují, že únavová pevnost žuly je sedmkrát vyšší než u litiny. Tato významná výhoda poskytuje silnou záruku prodloužení životnosti základny délkového měřiče.

Pro ověření rozdílu v únavové pevnosti mezi žulou a litinou provedl výzkumný tým řadu důkladných experimentů. V rámci experimentu byly vybrány vzorky žulových a litinových základen se stejnými specifikacemi a za simulačních podmínek stejných pracovních podmínek. Pomocí únavového zkušebního stroje se na základní vzorky ze dvou materiálů aplikuje periodicky se měnící zatížení, aby se simulovaly vnější síly, jako jsou vibrace a tlak, kterým je měřič délky vystaven během dlouhodobého používání. Během experimentu byly přesně zaznamenávány změny mikrostruktury, stavy poškození povrchu a stupeň degradace makroskopických mechanických vlastností materiálu po každém zatěžovacím cyklu.

Po velkém počtu experimentů se zatěžovací smyčkou jsou výsledky pozoruhodné. Zjevné únavové trhliny se objevily ve vzorcích litinových základen po relativně malém počtu zatěžovacích cyklů. S rostoucím počtem cyklů se tyto trhliny neustále rozšiřují a sbíhají, což vede k narušení strukturální integrity materiálu a významnému poklesu jeho mechanických vlastností. Vzorky žulových základen však začaly vykazovat extrémně jemné mikroskopické trhliny až po několikanásobném zatěžovacím cyklu oproti litině a rychlost šíření trhlin byla extrémně pomalá. Z makroskopického hlediska je stupeň degradace mechanických vlastností žulových základen mnohem nižší než u litinových základen. Prostřednictvím profesionální analýzy dat a výpočtů byl nakonec vyvozen závěr, že únavová pevnost žulového materiálu je sedmkrát vyšší než u litiny.

Důvod, proč mají žulové materiály tak vysokou únavovou pevnost, úzce souvisí s jejich vnitřní strukturou a minerálními vlastnostmi. Žula je vyvřelá hornina tvořená těsnou kombinací různých minerálních krystalů. Minerální částice uvnitř ní se vzájemně prolínají a vytvářejí hustou a stabilní strukturu. Tato struktura umožňuje žule rovnoměrně rozptýlit napětí při působení vnějších sil, čímž se snižuje jev lokální koncentrace napětí, a tím účinně zpomaluje vznik a rozšiřování únavových trhlin. Uvnitř litiny se naopak vyskytují mikroskopické póry a nečistoty. Tyto vady se stávají „živnou půdou“ pro vznik únavových trhlin. Když jsou vystaveny vnějším silám, mají sklon způsobovat koncentraci napětí a urychlovat únavové porušení materiálu.

U měřicího stroje délky znamená vysoká únavová pevnost žulové základny, že při dlouhodobém používání lze lépe udržovat stabilitu a přesnost konstrukce. Chyba měření způsobená únavovou deformací základny se snížila a zlepšila se spolehlivost výsledků měření. Zároveň je žulová základna méně náchylná k poškození únavou, což výrazně snižuje frekvenci údržby a náklady na výměnu zařízení a výrazně prodlužuje celkovou životnost měřicího stroje délky.

V dnešním výrobním prostředí, kde jsou požadavky na přesnost výrobků stále přísnější, je stabilita výkonu délkového měřicího stroje jako klíčového zařízení pro kontrolu kvality zásadní. Žula, která svou únavovou pevností daleko převyšuje litinu, poskytuje lepší volbu pro návrh a výrobu základny délkového měřicího stroje a stává se důležitým tajemstvím pro prodloužení životnosti základny délkového měřicího stroje a zajištění přesnosti měření. Určitě bude hrát větší roli v podpoře rozvoje technologie přesného měření.