Svako ko je proveo vreme na podu metrološke laboratorije zna da je baza pod amašina za merenje koordinatabitna je jednako kao i glava senzora na vrhu. Sonda ocijenjena za sub-mikronsku ponovljivost je dobra samo onoliko koliko je površina na kojoj se nalazi. Ipak, odabir osnovnog materijala se često tretira kao naknadna misao, o čemu odlučuje navika ili ono što je posljednji dobavljač ponudio, a ne stvarna fizika aplikacije.
Za većinu preciznih platformi u igri su tri kandidata: prirodni granit, liveno gvožđe i zavareni ili mašinski obrađeni čelik. Svaki od njih ima legitimno mjesto u industrijskoj opremi. Razlike se ne pokazuju u brojevima naslova specifikacije, već u tome kako se svaki materijal ponaša nakon što napusti tvornicu i počne živjeti u pravoj radionici.
Termičko ponašanje je mjesto gdje počinju razlike
Čelik i liveno gvožđe su metali, a metali se kreću. Čelični zavareni spoj sa koeficijentom termičke ekspanzije oko 11–12 µm/m· stepen će se vidno pomerati tokom jednog dana u radnji u kojoj se temperatura menja čak i za nekoliko stepeni između jutra i popodneva. Za obradu drveta ili opće okvire alatnih strojeva, taj pomak je irelevantan. Za CMM koji drži desetine--a-mikronskih tolerancija, to je razlika između prolaznog dijela i odbačenog dijela.
Koeficijent termičke ekspanzije granita kreće se oko 5–8 µm/m· stepena u zavisnosti od specifičnog kamenoloma i mineralnog sastava, a što je još važnije, granit ima nisku toplotnu provodljivost. Polako apsorbira i otpušta toplinu, što znači da se ne "treperi" svaki put kada se otvore vrata ili se uključi mašina udaljena dva metra. U prostorijama s{4}}kontroliranom klimom ovo je manje važno, ali vrlo malo proizvodnih etaža je savršeno klima-kontrolisano 24 sata dnevno, pa čak i u prostorijama koje jesu, prolazni izvori topline (operateri, rasvjeta, susjedna oprema) i dalje stvaraju lokalne nagibe koje će metalna baza skoro odmah registrirati.
Prigušenje i vibracije
Liveno gvožđe ima reputaciju dobrog prigušenja vibracija, a zaradio je - što grafitne ljuspice u njegovoj mikrostrukturi efikasno rasipaju energiju, zbog čega ostaje standardni izbor za mnoge ležajeve alatnih mašina. Ali prirodni granit, budući da je prirodno konsolidovana kristalna struktura, a ne livena ili zavarena, obično pokazuje unutrašnji kapacitet prigušenja nekoliko puta veći od livenog gvožđa u uporedivim geometrijama. To je dio razloga zašto su granitne površinske ploče postale standardni referentni standard u mjeriteljskim laboratorijama počevši od sredine-20. stoljeća - nije bila nostalgija, već da se granitna ploča brže slegne nakon što je poremećena i ostaje tiša dok se mjere.
Čelik, posebno zavareni čelik, ovdje ima najslabiji učinak osim ako nije jako rebrast ili ispunjen prigušnom smjesom, jer zavareni spojevi unose vlastite rezonancije i zaostalo naprezanje koje se može vrlo polako opustiti tijekom mjeseci ili godina - upravo ona vrsta sporog dimenzionalnog puzanja koju ne želite pod referentnim instrumentom.
Dugoročna{0}}Dugotrajna dimenzijska stabilnost
Ovo je ono što iznenađuje ljude koji nisu radili sa sva tri materijala tokom više-godišnjeg životnog ciklusa opreme. I liveno gvožđe i čelik podležu postepenom opuštanju unutrašnjih naprezanja od livenja ili zavarivanja. Proizvođači to rješavaju pomoću procesa žarenja-za ublažavanje stresa i starenja, a dobro-dobro napravljena baza od livenog gvožđa može biti vrlo stabilna - ali "dobro-napravljeno" zahtijeva spor, namjeran ciklus hlađenja i starenja koji mnogi dobavljači s nižim{7}}isplatima preskoče ili skrate.
Granit nema ovaj problem na isti način, jer je formiran geološki tokom miliona godina i ne nosi istu vrstu unutrašnjeg naprezanja. Ono što mu je potrebno je pravilno rukovanje: odgovarajuće tačke potpore tokom mlevenja, kontrolisana vlažnost tokom prelivanja i dobavljač koji zapravo razume gde ide prirodno zrno ploče. Granitna ploča brušena bez obraćanja pažnje na smjer zrna i dalje se može lagano iskriviti tokom vremena, samo iz drugih metalurških razloga od metalne.
Troškovi, težina i praktični kompromisi{0}}
Ništa od ovoga ne znači da granit osvaja svaku aplikaciju. Granit je krhak -, ne voli udarno opterećenje ili pad, i ne može se urezati, izbušiti ili zavariti na-okviru kao čelik. Za pomicanje okvira strojeva, portala ili bilo čega što treba naknadno dodati navojne točke za montažu, čelik ili lijevano željezo obično su još uvijek pravi izbor. Granit je također gušći po jedinici krutosti u nekim geometrijama, što može biti prednost (masa pomaže prigušenju) ili nedostatak (teže se pomjeriti, veća cijena transporta) ovisno o instalaciji.
Praktično pravilo koje većina inženjera mjeriteljstva koristi: ako oprema mjeri umjesto da se kreće, i ako treba održavati referentnu toleranciju godinama, a ne mjesecima, granit je obično vrijedan dodatnog napora za nabavku. Ako oprema seče, preše ili joj je potrebna modifikacija na terenu, lijevano željezo ili čelik ostaju razumniji izbor.
Šta pitati dobavljača
Koji god materijal završi na citatu, nekoliko pitanja ima tendenciju da odvoji ozbiljnog dobavljača od onog koji nije: Koja je stvarna gustoća granita koji se koristi, i da li oni mogu dati certifikat o ispitivanju mlina ili kamenoloma? Mramor ponekad zamjenjuju granitom manje savjesni proizvođači jer je jeftiniji i površinski sličan -, ali mermer je mekši, porozniji i dimenzionalno manje stabilan, tako da je provjera gustoće i tvrdoće bitna. Za metalne podloge, raspitajte se o postupku-olakšavanja naprezanja i koliko je dugo odljevak odležao prije završne obrade. A za bilo koji osnovni materijal, pitajte koji je standard kalibracije korišten za provjeru ravnosti nakon završetka - DIN 876, ASME B89.3.7 ili JIS B7513 razred treba navesti eksplicitno, a ne samo podrazumijevati.
U UNPARALLELED-u, naše komponente granitne baze su mašinski obrađene i obrađene u-kući pomoću instrumenata koji se mogu pratiti do nacionalnih metroloških instituta, a svaka ploča se isporučuje sa svojim certifikatom o kalibraciji. Ali bez obzira na to ko isporučuje bazu, osnovna fizika se ne mijenja - i razumijevanje je prvi korak u određivanju opreme koja još uvijek ima toleranciju za pet godina od sada, a ne samo na dan kada je instalirana.