நானோ அளவிலான துல்லிய யுகத்தில், நாம் ஏன் இன்னும் கல்லை நம்பியிருக்கிறோம்: மிகத் துல்லியமான அளவியல் மற்றும் உற்பத்தியில் கிரானைட்டின் ஈடு இணையற்ற பங்கை ஆழமாகப் பாருங்கள்?

துல்லியத்தைப் பின்தொடர்வது நவீன உயர் தொழில்நுட்பத் துறையின் வரையறுக்கும் பண்பாகும். குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் செதுக்குதல் செயல்முறையிலிருந்து அதி-அதிவேக CNC இயந்திரங்களின் பல-அச்சு இயக்கம் வரை, அடிப்படைத் தேவை நானோமீட்டர்களில் அளவிடப்படும் முழுமையான நிலைத்தன்மை மற்றும் துல்லியம் ஆகும். நுண்ணிய சகிப்புத்தன்மைக்கான இந்த இடைவிடாத தேவை பல பாரம்பரிய பொருட்களை போதுமானதாக இல்லை, பொறியாளர்கள் மற்றும் அளவியல் நிபுணர்கள் மீண்டும் ஒரு பழமையான தீர்வுக்கு வழிவகுத்தது: கிரானைட். இந்த நீடித்த, இயற்கையாகவே உருவாக்கப்பட்ட பாறை, ZHONGHUI (ZHHIMG®) போன்ற சிறப்புக் குழுக்களால் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு செயலாக்கப்படும் போது, ​​அடுத்த தலைமுறை தொழில்துறை உபகரணங்கள் செயல்படும் முக்கியமான, அமைதியான அடித்தளத்தை உருவாக்குகிறது.

வரையறையின்படி, அளவியல் உலகம், குறைபாடற்ற நிலைத்தன்மையின் ஒரு குறிப்புத் தளத்தை நிறுவ வேண்டும். இயந்திரங்கள் ஒரு புள்ளியை மைக்ரானுக்குக் குறைவான துல்லியத்துடன் கண்டுபிடிக்க வேண்டியிருக்கும் போது, ​​சுற்றுச்சூழலும் அடிப்படைப் பொருளும் மிக முக்கியமானவை. வெப்ப ஏற்ற இறக்கம், உள் அழுத்தம் அல்லது சுற்றுப்புற அதிர்வு ஆகியவற்றால் ஏற்படும் எந்தவொரு சிறிய விலகலும், விலையுயர்ந்த உற்பத்தி ஓட்டத்தை அழிக்கும் பிழைகளைப் பரப்பக்கூடும். இங்குதான் சிறப்பு வாய்ந்த கருப்பு கிரானைட்டின் உள்ளார்ந்த பொருள் அறிவியல் எஃகு அல்லது வார்ப்பிரும்பை வென்றெடுக்கிறது.

பொருள் கட்டாயம்: கிரானைட் ஏன் உலோகத்தை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது

நவீன இயந்திர கருவி தளங்கள் பாரம்பரியமாக எஃகு அல்லது வார்ப்பிரும்புகளால் கட்டமைக்கப்பட்டன. இந்த உலோகங்கள் அதிக விறைப்புத்தன்மையை வழங்கினாலும், அவை மிகவும் துல்லியமான பயன்பாடுகளில் இரண்டு முக்கிய குறைபாடுகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன: குறைந்த தணிப்பு திறன் மற்றும் வெப்ப விரிவாக்கத்தின் உயர் குணகம் (CTE). வெளிப்புற சக்திகளால் தூண்டப்படும்போது ஒரு உலோக அடித்தளம் மணியைப் போல ஒலிக்கும், அளவீடு அல்லது இயந்திர செயல்முறைகளை உடனடியாக சமரசம் செய்யும் அலைவுகளைப் பராமரிக்கும். மேலும், சிறிய வெப்பநிலை மாற்றங்கள் கூட குறிப்பிடத்தக்க விரிவாக்கம் அல்லது சுருக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, அடித்தளத்தை சிதைத்து முழு இயந்திரத்தையும் அளவுத்திருத்தத்திலிருந்து வெளியேற்றுகின்றன.

கிரானைட், குறிப்பாக தொழில்துறைத் தலைவர்களால் பயன்படுத்தப்படும் சிறப்பு வாய்ந்த, அதிக அடர்த்தி கொண்ட வகைகள், இந்த சமன்பாட்டை புரட்டுகின்றன. அதன் கலவை இயற்கையாகவே ஐசோட்ரோபிக் ஆகும், அதாவது அதன் பண்புகள் அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், மேலும் அதன் CTE உலோகங்களை விட கணிசமாகக் குறைவாக உள்ளது. முக்கியமாக, கிரானைட் விதிவிலக்காக அதிக பொருள் தணிப்பு திறனைக் கொண்டுள்ளது - இது இயந்திர அதிர்வுகளை விரைவாக உறிஞ்சி சிதறடிக்கிறது. இந்த வெப்ப மற்றும் அதிர்வு நிலைத்தன்மை, ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரங்கள் (CMMகள்) மற்றும் மேம்பட்ட வேஃபர் ஆய்வு உபகரணங்கள் போன்ற மிகவும் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு மட்டுமே உண்மையான நம்பகமான அடி மூலக்கூறாக அமைகிறது.

உதாரணமாக, ZHHIMG இன் தனியுரிம கருப்பு கிரானைட் 3100 கிலோ/மீ³ அடர்த்தியை நெருங்குகிறது. இந்த சிறப்பியல்பு அதிக அடர்த்தி என்பது பேச்சுவார்த்தைக்கு உட்பட்டது அல்ல; இது குறைக்கப்பட்ட போரோசிட்டி மற்றும் ஈரப்பதம் உறிஞ்சுதலுக்கு அதிகரித்த எதிர்ப்புடன் நேரடியாக தொடர்புடையது, சுற்றுச்சூழல் மாற்றங்களுக்கு எதிராக கூறுகளை மேலும் நிலைப்படுத்துகிறது. இந்த உயர்ந்த இயற்பியல் செயல்திறன் - பல நிபுணர்கள் பொதுவான ஐரோப்பிய மற்றும் அமெரிக்க கருப்பு கிரானைட் சமமானவற்றைக் கூட விஞ்சும் என்று கண்டறிந்துள்ளனர் - இது ஒவ்வொரு கூறுகளிலும் கட்டமைக்கப்பட்ட நம்பிக்கையின் முதல் அடுக்கு ஆகும். குறைந்த தர பொருட்கள் அல்லது மலிவான பளிங்கு மாற்றுகளைப் பயன்படுத்துவது போன்ற இந்த தரத்திலிருந்து எந்தவொரு விலகலும், வாடிக்கையாளருக்குத் தேவையான இறுதி நானோமீட்டர் துல்லியத்தை சமரசம் செய்யும் உடனடி இயற்பியல் வரம்புகளை அறிமுகப்படுத்துகிறது. சிறந்த மூலப்பொருட்களை மட்டுமே பயன்படுத்துவதற்கான அர்ப்பணிப்பு இந்தத் துறையில் ஒரு நெறிமுறை மற்றும் தொழில்நுட்ப அளவுகோலாகும்.

சுற்றுச்சூழல் இரைச்சலுக்கு எதிரான போர்: கிரானைட் அதிர்வு காப்பிடப்பட்ட தளம்

ஒரு துல்லியமான வசதியில், மிகப்பெரிய எதிரி இயந்திரம் அல்ல, மாறாக குழப்பமான பின்னணி இரைச்சல்: ஒரு ஆபரேட்டரின் காலடிச் சத்தம், தொலைதூர லாரியின் இரைச்சல் அல்லது அருகிலுள்ள HVAC அமைப்புகளின் சுழற்சி நடவடிக்கை. இந்த முக்கியமற்ற சுற்றுச்சூழல் அதிர்வுகள், உயர்-உருப்பெருக்க நுண்ணோக்கியின் கீழ் ஒரு படத்தை மங்கலாக்க அல்லது ஒரு சிறந்த இயந்திர செயல்பாட்டில் உரையாடலை அறிமுகப்படுத்த போதுமானதாகத் தெரிகிறது. இதனால்தான் கிரானைட் அதிர்வு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தளம் இன்றியமையாதது - இது கொந்தளிப்பான வெளிப்புற உலகத்திற்கும் உணர்திறன் அளவீட்டு முறைக்கும் இடையிலான நிலைத்தன்மையின் கடைசி கோட்டையாக செயல்படுகிறது.

இந்த தளங்கள் வெறும் கிரானைட் அடுக்குகள் மட்டுமல்ல; அவை கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட அமைப்புகள். அவை மேம்பட்ட நியூமேடிக் அல்லது எலாஸ்டோமெரிக் தனிமைப்படுத்தல் அமைப்புகளுடன் இணைந்து கிரானைட்டின் உள்ளார்ந்த தணிப்பு பண்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அதிக அடர்த்தி கொண்ட கிரானைட்டால் வழங்கப்படும் பாரிய மந்தநிலை உயர் அதிர்வெண் அதிர்வுகளை திறம்பட வடிகட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் செயலில் உள்ள தனிமைப்படுத்தல் அமைப்பு குறைந்த அதிர்வெண் தொந்தரவுகளைக் கையாளுகிறது. 100 டன் வரையிலான ஒற்றைக்கல் கட்டமைப்புகளைக் கையாளும் திறன் கொண்ட வசதிகளால் தயாரிக்கப்படும் கிரானைட் கூறுகளின் சுத்த நிறை மற்றும் விறைப்பு, முழு அசெம்பிளியின் இயற்கையான அதிர்வெண் சுற்றியுள்ள உபகரணங்களின் வழக்கமான இயக்க அதிர்வெண்ணை விட மிகக் கீழே தள்ளப்படுவதை உறுதி செய்கிறது, இதன் விளைவாக குறுக்கீடு இல்லாமல் அளவீடு செய்யக்கூடிய 'அமைதியான' மண்டலம் ஏற்படுகிறது.

உற்பத்தி சூழலின் கட்டுமானமே தளத்தின் முக்கியத்துவத்திற்கு ஒரு சான்றாகும். ZHHIMG ஆல் பராமரிக்கப்படும் சிறப்பு உற்பத்தி வசதிகள், வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட, நிலையான ஈரப்பதம் கொண்ட சுத்தமான அறைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை பெரும்பாலும் 10,000 சதுர மீட்டர் பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளன. இந்த வசதிகள் மிகவும் தடிமனான, அதிர்வு எதிர்ப்பு கான்கிரீட் தரையையும், சில நேரங்களில் 1000 மிமீ ஆழத்தையும் தாண்டும், மேலும் ஆழமான அதிர்வு எதிர்ப்பு அகழிகளால் சூழப்பட்டுள்ளன. இந்த அசெம்பிளி ஹால்களுக்குள் இருக்கும் மேல்நிலை கிரேன்கள் கூட அவற்றின் 'அமைதியான' செயல்பாட்டிற்காக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. நிலையான சூழலில் இந்த முதலீடு மிக முக்கியமானது, குறிப்பாக குறைக்கடத்தி அசெம்பிளி போன்ற உணர்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு விதிக்கப்பட்ட கூறுகளுக்கு, தளத்தின் செயல்திறன் நேரடியாக மகசூலை ஆணையிடுகிறது. பொறியியல் தத்துவம் எளிமையானது ஆனால் சமரசமற்றது: நீங்கள் சூழலை துல்லியமாக அளவிட முடியாவிட்டால், நீங்கள் ஒரு நம்பகமான தளத்தை உருவாக்க முடியாது.

துல்லியத்தை வரையறுத்தல்: அளவீடு செய்யப்பட்ட கிரானைட் ஆட்சியாளர்களின் பங்கு

அடிப்படை தளத்தால் வழங்கப்படும் நிலைத்தன்மை இயந்திரத்தின் நகரும் பாகங்களுக்கு மாற்றப்பட வேண்டும், இறுதியில், அளவியல் கருவிகளால் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும். இந்த சரிபார்ப்பு துல்லியமான குறிப்பு தரநிலைகளை நம்பியுள்ளது, அவை தாங்களாகவே குறைகூற முடியாதவை. இங்குதான் மிகவும் துல்லியமான கிரானைட் சதுர ஆட்சியாளர் கிரேடு AA மற்றும் 4 துல்லியமான மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட சிறப்பு கிரானைட் நேரான ஆட்சியாளர் அடிப்படை கருவிகளாகின்றன.

கிரேடு AA தரநிலை

திகிரானைட் சதுர ஆட்சியாளர்CMMகள் மற்றும் மேம்பட்ட இயந்திரக் கருவி அசெம்பிளியில் கோண மற்றும் நிலை துல்லியத்தின் இறுதி அளவுகோல் கிரேடு AA ஆகும். 'கிரேடு AA' பதவி என்பது உலகளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட தரநிலையாகும் (பெரும்பாலும் DIN 875 அல்லது ASME B89.3.7 போன்ற விவரக்குறிப்புகளுடன் சீரமைக்கப்படுகிறது) இது வடிவியல் சகிப்புத்தன்மையின் மிக உயர்ந்த அளவைக் குறிக்கிறது. இந்த தரத்தை அடைவதற்கு இணைத்தன்மை, செங்குத்தாக மற்றும் நேரான தன்மை சகிப்புத்தன்மை ஆகியவை ஒரு மைக்ரானின் பின்னங்களில் அளவிடப்படுகின்றன - பொருள் நிலைத்தன்மை மற்றும் மிகவும் கடினமான முடித்தல் செயல்முறைகள் மூலம் மட்டுமே அடையக்கூடிய நிலைகள் தேவை. ஒரு இயந்திரத்தை உருவாக்குபவர் செங்குத்து அச்சு (Z-அச்சு) கிடைமட்ட தளத்திற்கு (XY தளம்) சரியாக செங்குத்தாக இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டியிருக்கும் போது, ​​கிரேடு AA சதுர ஆட்சியாளர் இயந்திரத்தின் வடிவியல் பூட்டப்பட்டுள்ள மாறாத, அளவீடு செய்யப்பட்ட குறிப்பை வழங்குகிறது. இந்த கருவி இல்லாமல், சான்றளிக்கப்பட்ட வடிவியல் துல்லியம் சாத்தியமற்றது.

பல மேற்பரப்பு குறிப்புகளின் பன்முகத்தன்மை

4 துல்லியமான மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட கிரானைட் ஸ்ட்ரெய்ட் ரூலர் மற்றொரு முக்கியமான கருவியாகும், குறிப்பாக PCB துளையிடும் இயந்திரங்கள் அல்லது பெரிய வடிவ லேசர் கட்டர்களில் காணப்படும் நீண்ட பயண நேரியல் இயக்க அமைப்புகளின் சீரமைப்புக்கு. எளிமையான ரூலர்களைப் போலல்லாமல், நான்கு துல்லியமான முகங்கள் ரூலரை அதன் நீளத்தில் நேரான தன்மையை சரிபார்க்க மட்டுமல்லாமல், ஒரே நேரத்தில் இயந்திர கூறுகளுக்கு இடையில் இணையான தன்மை மற்றும் சதுரத்தன்மையை உறுதி செய்யவும் பயன்படுத்த அனுமதிக்கின்றன. பல அச்சுகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் சரிபார்க்கப்பட வேண்டிய விரிவான வடிவியல் சீரமைப்புகளைச் செய்வதற்கு இந்த பல-மேற்பரப்பு திறன் அவசியம். பல தசாப்தங்களாக திரட்டப்பட்ட அறிவு மற்றும் பயிற்சி மூலம் அடையப்பட்ட இந்த மேற்பரப்புகளில் துல்லியமான பூச்சு, இந்த கருவிகளை ஆய்வு உபகரணங்களாக மட்டுமல்லாமல் அசெம்பிளி சாதனங்களாகவும் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

கைவினைத்திறன் மற்றும் உலகளாவிய தரநிலைகளின் அசைக்க முடியாத அதிகாரம்

இறுதியான, பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படாத, அதிகாரம் மற்றும் துல்லியம் என்பது சர்வதேச தரங்களை கண்டிப்பாக கடைபிடிப்பதோடு இணைந்த மனித உறுப்பு ஆகும். ஒரு மூல குவாரித் தொகுதியிலிருந்து நானோமீட்டர்-தட்டையான குறிப்பு மேற்பரப்புக்கான பயணம் அறிவியல் மற்றும் கைவினைஞர் ஆகிய இரண்டிற்கும் உட்பட்ட ஒரு செயல்முறையால் கட்டளையிடப்படுகிறது.

ஜெர்மன் DIN (DIN 876, DIN 875 போன்றவை), அமெரிக்க GGGP-463C-78 மற்றும் ASME, ஜப்பானிய JIS மற்றும் பிரிட்டிஷ் BS817 உள்ளிட்ட கடுமையான உலகளாவிய தரநிலைகளுடன் இணங்குவது பேச்சுவார்த்தைக்கு உட்பட்டது அல்ல என்பதை முன்னணி உற்பத்தியாளர்கள் அங்கீகரிக்கின்றனர். இந்த உலகளாவிய திறன், ஆசியாவில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஒரு கூறு ஐரோப்பிய விவரக்குறிப்புகளுக்கு ஏற்ப கட்டமைக்கப்பட்ட இயந்திரத்தில் தடையின்றி ஒருங்கிணைக்கப்படலாம் அல்லது அமெரிக்க-அளவீடு செய்யப்பட்ட CMM ஐப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படலாம் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

இந்த செயல்முறையை முடித்தல் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களின் தேர்ச்சியே ஆதரிக்கிறது. மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட கிரானைட் கூறுகள் இன்னும் கையால் முடிக்கப்படுகின்றன என்று கூறுவது மிகையாகாது. மிகத் துல்லியத்திற்காக அர்ப்பணிக்கப்பட்ட குழுக்களின் சிறப்புப் பட்டறைகளில், அரைக்கும் கைவினைஞர்கள் மூன்று தசாப்தங்களுக்கும் மேலான அனுபவத்தைக் கொண்டுள்ளனர். வாடிக்கையாளர்கள் அடிக்கடி விவரிக்கிறபடி, அவர்கள் "மின்னணு நிலைகளில் நடப்பது". அவர்களின் தொட்டுணரக்கூடிய உணர்வு, அரைக்கும் மடியின் ஒற்றை, பயிற்சி செய்யப்பட்ட இயக்கத்தின் மூலம் ஒற்றை-மைக்ரான் அல்லது துணை-மைக்ரான் நிலைக்குப் பொருளை அகற்றுவதை அளவிட அனுமதிக்கிறது - எந்த CNC இயந்திரமும் பிரதிபலிக்க முடியாத ஒரு திறன். இந்த அர்ப்பணிப்பு, தயாரிப்பின் தேவையான துல்லியம் 1 μm ஆக இருந்தாலும் கூட, கைவினைஞர் பெரும்பாலும் நானோமீட்டர் அளவை அடையும் சகிப்புத்தன்மையை நோக்கிச் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

மேலும், இந்த கையேடு திறன் உலகின் மிகவும் மேம்பட்ட அளவியல் உள்கட்டமைப்பால் சரிபார்க்கப்படுகிறது, இதில் மஹர் (0.5 μm வரை), சுவிஸ் WYLER மின்னணு நிலைகள் மற்றும் பிரிட்டிஷ் ரெய்ன்ஷா லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள் ஆகியவை அடங்கும். ஒவ்வொரு ஆய்வு உபகரணமும் தேசிய மற்றும் சர்வதேச அளவியல் நிறுவனங்களால் கண்டறியப்பட வேண்டும், இது அளவுத்திருத்த அதிகாரத்தின் உடைக்கப்படாத சங்கிலியை உருவாக்குகிறது. இந்த முழுமையான அணுகுமுறை - உயர்ந்த பொருள், உலகத் தரம் வாய்ந்த வசதிகள், பல்வேறு உலகளாவிய தரநிலைகளைப் பின்பற்றுதல் மற்றும் சரிபார்க்கப்பட்ட மனித கைவினைத்திறன் - இறுதியில் துல்லியமான கிரானைட்டில் உண்மையான தலைவர்களை வேறுபடுத்துகிறது.

எதிர்காலம் நிலையானது

இந்த அதி-நிலையான அடித்தளங்களுக்கான பயன்பாடுகள் வேகமாக விரிவடைந்து, பாரம்பரிய CMM களைத் தாண்டி உயர்-வளர்ச்சித் துறைகளுக்கு நகர்கின்றன: ஃபெம்டோசெகண்ட் மற்றும் பைக்கோசெகண்ட் லேசர் அமைப்புகளுக்கான தளங்கள், லீனியர் மோட்டார் நிலைகளுக்கான தளங்கள், புதிய ஆற்றல் பேட்டரி ஆய்வு உபகரணங்களுக்கான அடித்தளங்கள் மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட் பூச்சு இயந்திரங்களுக்கான முக்கியமான சீரமைப்பு பெஞ்சுகள்.

இந்தத் தொழில் ஒரு எளிய உண்மையால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, அதன் தலைவர்களின் தத்துவத்தால் முழுமையாகப் பொதிந்துள்ளது: "துல்லியமான வணிகம் மிகவும் கோரக்கூடியதாக இருக்க முடியாது." எப்போதும் சிறந்த சகிப்புத்தன்மைக்கான போட்டியில், திறந்த தன்மை, புதுமை, ஒருமைப்பாடு மற்றும் ஒற்றுமைக்கு உறுதியளித்த ஒரு சப்ளையருடனான நம்பகமான கூட்டாண்மை - ஏமாற்றுதல் இல்லை, மறைக்கப்படாது, தவறாக வழிநடத்தப்படாது என்று உறுதியளிக்கிறது - கூறுகளைப் போலவே முக்கியமானது. சிறப்பு கிரானைட் கூறுகளின் நீண்ட ஆயுளும் அதிகாரமும் சில நேரங்களில், மிகவும் அதிநவீன தீர்வுகள் மிகவும் அடிப்படையான பொருட்களிலிருந்து பெறப்படுகின்றன, பதப்படுத்தப்பட்டு உலகம் கோரும் மிக உயர்ந்த நெறிமுறை மற்றும் தொழில்நுட்ப தரநிலைகளுக்கு ஏற்ப சரிபார்க்கப்படுகின்றன என்பதை நிரூபிக்கின்றன. கல்லின் நிலைத்தன்மை மிகவும் துல்லியமான நிலையற்ற உலகில் அசைக்க முடியாத உண்மையாகவே உள்ளது.