Біріншіден, гранит негізінің артықшылықтары
Жоғары қаттылық және төмен термиялық деформация
Граниттің тығыздығы жоғары (шамамен 2,6-2,8 г/см³), ал Янг модулі 50-100 ГПа жетуі мүмкін, бұл қарапайым металл материалдарынан әлдеқайда асып түседі. Бұл жоғары қаттылық сыртқы дірілді және жүктеме деформациясын тиімді түрде тежей алады және ауа қалқымалы бағыттаушысының тегістігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, граниттің сызықтық кеңею коэффициенті өте төмен (шамамен 5 × 10⁻⁶/℃), тек 1/3 бөлігі алюминий қорытпасынан жасалған, температура ауытқуы ортасында термиялық деформация жоқ дерлік, әсіресе тұрақты температуралық зертханаларға немесе күн мен түннің температура айырмашылығы үлкен өнеркәсіптік көріністерге жарамды.
Керемет демпферлік өнімділік
Граниттің поликристалды құрылымы оны табиғи демпферлік сипаттамаларға ие етеді, ал дірілдің басылу уақыты болатқа қарағанда 3-5 есе жылдам. Дәл өңдеу процесінде ол қозғалтқышты іске қосу және тоқтату, құралды кесу сияқты жоғары жиілікті дірілді тиімді сіңіре алады және қозғалатын платформаның орналасу дәлдігіне резонанстың әсерінен аулақ бола алады (әдеттегі мән ±0,1 мкм дейін).
Ұзақ мерзімді өлшемдік тұрақтылық
Жүздеген миллион жылдық геологиялық процестерден кейін гранит пайда болды, оның ішкі кернеуі толығымен босатылды, баяу деформациядан туындаған қалдық кернеуге байланысты металл материалдарына ұқсамайды. Тәжірибелік деректер 10 жылдық кезеңде гранит негізінің өлшемінің өзгеруі 1 мкм/м-ден аз екенін көрсетеді, бұл шойын немесе дәнекерленген болат конструкцияларына қарағанда айтарлықтай жақсы.
Коррозияға төзімді және техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді
Гранит қышқыл мен сілтіге, майға, ылғалға және басқа да қоршаған орта факторларына төзімді, металл негізі сияқты тот баспайтын қабатты үнемі жабудың қажеті жоқ. Тегістеу және жылтыратудан кейін бетінің кедір-бұдырлығы Ra 0,2 мкм немесе одан азға жетуі мүмкін, оны құрастыру қателіктерін азайту үшін ауа қалқымалы бағыттаушы рельстің тірек беті ретінде тікелей пайдалануға болады.
Екіншіден, гранит негізінің шектеулері
Өңдеу қиындықтары және шығындар мәселесі
Граниттің қаттылығы Моос бойынша 6-7, сондықтан дәл тегістеу үшін гауһар тастарды пайдалану қажет, өңдеу тиімділігі металл материалдардың тек 1/5 бөлігін құрайды. Құйрықты ойықтың күрделі құрылымы, бұрандалы тесіктер және басқа да ерекшеліктері өңдеу құны жоғары, ал өңдеу циклі ұзақ (мысалы, 2 м × 1 м платформаны өңдеу 200 сағаттан астам уақытты алады), нәтижесінде жалпы құны алюминий қорытпасынан жасалған платформаға қарағанда 30%-50%-ға жоғары.
Сынғыш сыну қаупі
Сығымдау беріктігі 200-300 МПа-ға жетуі мүмкін болса да, граниттің созылу беріктігі оның тек 1/10 бөлігін құрайды. Қатты соққы жүктемесі кезінде сынғыш сынықтар оңай пайда болады, ал зақымдануды қалпына келтіру қиын. Дөңгелектелген бұрыштық ауысуларды пайдалану, тірек нүктелерінің санын көбейту және т.б. сияқты құрылымдық жобалау арқылы кернеудің шоғырлануын болдырмау қажет.
Салмақ жүйенің шектеулерін тудырады
Граниттің тығыздығы алюминий қорытпасының тығыздығынан 2,5 есе көп, бұл платформаның жалпы салмағының айтарлықтай артуына әкеледі. Бұл тірек құрылымының көтергіштік қабілетіне жоғары талаптар қояды, ал жоғары жылдамдықты қозғалысты қажет ететін жағдайларда (мысалы, литографиялық пластина үстелі) инерция мәселелері динамикалық өнімділікке әсер етуі мүмкін.
Материалдық анизотропия
Табиғи граниттің минералды бөлшектерінің таралуы бағытты, ал әртүрлі позициялардың қаттылығы мен жылу кеңею коэффициенті аздап ерекшеленеді (шамамен ±5%). Бұл аса дәл платформалар үшін (мысалы, наноөлшемді позициялау) елеусіз қателіктер тудыруы мүмкін, оларды қатаң материалды таңдау және гомогендеу өңдеуі (мысалы, жоғары температурада күйдіру) арқылы жақсарту қажет.
Жоғары дәлдіктегі өнеркәсіптік жабдықтардың негізгі құрамдас бөлігі ретінде дәл статикалық қысымды ауамен жүзетін платформа жартылай өткізгіштер өндірісінде, оптикалық өңдеуде, дәл өлшеуде және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Негізгі материалды таңдау платформаның тұрақтылығына, дәлдігіне және қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді. Гранит (табиғи гранит), өзінің ерекше физикалық қасиеттерімен, соңғы жылдары осындай платформа негіздері үшін танымал материалға айналды.
Жарияланған уақыты: 09.04.2025