நானோமீட்டர்-பிளாட்னஸ் கிரானைட் ஆய்வுத் தகடுகள் ஏன் இன்னும் தீவிர-துல்லிய அளவியலின் மறுக்க முடியாத அடித்தளமாக இருக்கின்றன?

உற்பத்தி சிறப்பை நோக்கிய இடைவிடாத முயற்சியில், பரிமாண சகிப்புத்தன்மை மைக்ரோமீட்டர்களிலிருந்து நானோமீட்டர்களாக சுருங்கி வரும் நிலையில், குறிப்புத் தளம் மிக முக்கியமான ஒற்றை காரணியாக உள்ளது. நவீன அளவியலின் அடித்தளம் - அனைத்து நேரியல் அளவீடுகளும் பெறப்பட்ட மேற்பரப்பு - கிரானைட் தகடு ஆகும். குறிப்பாக, உயர் துல்லியமான கிரானைட் ஆய்வுத் தகடு மற்றும் அதன் கட்டமைப்பு இணை, கிரானைட் ஆய்வு மேசை அல்லது கிரானைட் மேற்பரப்பு மேசை, மேம்பட்ட டிஜிட்டல் அளவீட்டு அமைப்புகளின் சகாப்தத்தில் கூட தொடர்ந்து ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. ஆனால் குறைக்கடத்தி உற்பத்தி முதல் உயர் ஆற்றல் லேசர் அமைப்புகள் வரை உலகின் மிகவும் தேவைப்படும் தொழில்களில் "பூஜ்ஜியப் புள்ளி"யாக இதை ஈடுசெய்ய முடியாததாக மாற்றும் இந்த இயற்கையான, வெளித்தோற்றத்தில் எளிமையான பொருள் எது?

உள்ளார்ந்த பொருள் பண்புகள் மற்றும் நுணுக்கமான, பல தசாப்தங்களாக மேம்படுத்தப்பட்ட உற்பத்தி நிபுணத்துவம் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பில் பதில் உள்ளது. முக்கியமான ஆய்வுக்கு ஒரு குறிப்பு மேற்பரப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​தேவைகள் எளிய கடினத்தன்மைக்கு அப்பாற்பட்டவை. நிலைத்தன்மை, நீடித்து உழைக்கும் தன்மை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை ஆகியவை மிக முக்கியமானவை.

பிரீமியம் கருப்பு கிரானைட்டின் மாறாத நன்மை

எந்தவொரு உயர்ந்த துல்லியமான கிரானைட் கூறுக்கும் அடித்தளம் மூலப்பொருளே ஆகும். பொதுவான சாம்பல் கிரானைட் அல்லது குறைவான கவனக்குறைவான உற்பத்தியாளர்களால் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் நிலையற்ற பளிங்கு போலல்லாமல், சமரசமற்ற நிலைத்தன்மைக்கான தொழில்துறை தரநிலையானது அதிக அடர்த்தி கொண்ட, கருப்பு-கேப்ரோ கிரானைட்டைக் கோருகிறது.

உதாரணமாக, தனியுரிம ZHHIMG® பிளாக் கிரானைட் செயல்திறனுக்காக அறிவியல் பூர்வமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, தோராயமாக 3100 கிலோ/மீ³ என்ற விதிவிலக்கான அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. இந்த உயர்ந்த கனிம அமைப்பு வெறும் ஒரு எண் மட்டுமல்ல; இது செயல்திறனுக்கான இயற்பியல் உத்தரவாதமாகும். அதிக அடர்த்தி நேரடியாக அதிகரித்த யங்கின் மாடுலஸுடன் தொடர்புடையது, இதன் விளைவாக ஒரு பொருள் அதன் மீது வைக்கப்படும் நிலையான மற்றும் மாறும் சுமைகளுக்கு மிகவும் கடினமானதாகவும் மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாகவும் இருக்கும். இந்த உள்ளார்ந்த விறைப்புத்தன்மை, கிரானைட் மேற்பரப்பு அட்டவணை அதன் குறிப்பிட்ட தட்டையான சகிப்புத்தன்மையை - சில நேரங்களில் நானோமீட்டர் வரை - பராமரிக்கிறது என்பதை உறுதி செய்கிறது - பாரிய ஒருங்கிணைப்பு அளவீட்டு இயந்திரம் (CMM) கேன்ட்ரிகள் அல்லது கனமான வேலைப்பாடுகளை ஆதரிக்கும் போது கூட.

மேலும், கிரானைட்டின் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் மிகக் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்க குணகம் மிக முக்கியமானவை. வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வு அறைகளில், ஒரு குறிப்பு மேற்பரப்பு சுற்றுப்புற வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் அல்லது ஆய்வு செய்யப்படும் பகுதியிலிருந்து வெப்ப பரிமாற்றத்தால் ஏற்படும் சிறிய பரிமாண மாற்றங்களை எதிர்க்க வேண்டும். ZHHIMG® பொருள் உள் அழுத்தங்களை முற்றிலுமாக நீக்குவதற்கு நீண்டகால இயற்கை வயதான செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது, நிறுவன அமைப்பு சீரானது என்பதை உறுதி செய்கிறது மற்றும் முடிக்கப்பட்டதை உறுதி செய்கிறதுகிரானைட் தட்டுபல தசாப்தங்களாக நம்பகமான, சிதைவு இல்லாத குறிப்புத் தளத்தை வழங்கும்.

"பூஜ்ஜிய புள்ளியை" பொறியியல் செய்தல்: எளிய மெருகூட்டலுக்கு அப்பால் துல்லியம்

உண்மையிலேயே துல்லியமான கிரானைட் ஆய்வுத் தகட்டை உருவாக்குவது என்பது கடுமையான அறிவியலில் வேரூன்றிய ஒரு கலை வடிவமாகும், இது ஆரம்பகால குவாரி மற்றும் வெட்டுதல் ஆகியவற்றிற்கு அப்பால் நீண்டுள்ளது. இந்த செயல்முறையானது, மிகவும் உணர்திறன் வாய்ந்த அளவியல் உபகரணங்களுடன் இணைந்து செயல்படும் பாரிய, அதிநவீன இயந்திரங்களையும், விமர்சன ரீதியாக, கைவினைத்திறனின் மனித கூறுகளையும் உள்ளடக்கியது.

இந்தத் துறையில் உலகத் தலைவர்கள் விரிவான, சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாட்டு வசதிகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். 100 டன்களுக்கு மேல் எடையும் 20 மீட்டர் நீளம் வரை அளவிடும் துல்லியமான கிரானைட் ஆய்வு மேசைகளுக்கு சிறப்பு உள்கட்டமைப்பு தேவைப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அதிர்வு-ஈரப்பதப்படுத்தப்பட்ட, வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பட்டறைகளைப் பயன்படுத்துவது - பெரும்பாலும் தடிமனான, வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட் தளங்கள் மற்றும் அதிர்வு எதிர்ப்பு அகழிகளைக் கொண்டது - கட்டாயமாகும். இந்த சூழல் சுற்றுச்சூழல் இரைச்சலை நீக்குகிறது, இறுதி கையேடு மற்றும் இயந்திர லேப்பிங் நிலைகள் சாத்தியமான மிகவும் நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் செய்யப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

அரைத்தல் மற்றும் மடித்தல் செயல்முறையின் மூலம் தேவையான தட்டையான தன்மை அடையப்படுகிறது. துல்லிய உற்பத்தியாளர்கள் பெரிய அளவிலான, மிக உயர்ந்த துல்லியத்துடன் கூடிய லேப்பிங் இயந்திரங்களில் அதிக அளவில் முதலீடு செய்கிறார்கள், இவை உலோக மற்றும் உலோகமற்ற கூறுகளை மிக உயர்ந்த துல்லியத்திற்கு செயலாக்கும் திறன் கொண்டவை. இருப்பினும், மிகவும் மேம்பட்ட இயந்திரத்தால் கூட இவ்வளவு மட்டுமே சாதிக்க முடியும். இறுதி அளவுத்திருத்தம் - தட்டையான தன்மை திருத்தத்தின் இறுதி மைக்ரான் - பாரம்பரியமாக தலைசிறந்த கைவினைஞர்களால் அடையப்படுகிறது. பெரும்பாலும் 30 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஆண்டுகள் அனுபவமுள்ள இந்த கைவினைஞர்கள், ASME B89.3.7, DIN 876, மற்றும் JIS B 7510 உள்ளிட்ட உலகின் மிகக் கடுமையான தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்யும் அல்லது மீறும் மேற்பரப்பு தட்டையான தன்மை சகிப்புத்தன்மையை அடைய, கிட்டத்தட்ட உள்ளுணர்வு, தொட்டுணரக்கூடிய புரிதலை நம்பி, தனியுரிம கை-தட்டுதல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர். அடர்த்தியான கல் பலகையை நானோமீட்டர்-தட்டையான குறிப்பாக மாற்றும் இந்த மனித தொடுதல், பிரீமியம் கிரானைட் மேற்பரப்பு அட்டவணையை வேறுபடுத்துகிறது.

அளவியல் ஆணை: கண்டறியக்கூடிய தன்மை மற்றும் தரநிலைகள்

மிகத் துல்லியமான துறையில், ஒரு அளவீடு என்பது குறிப்பு மேற்பரப்பின் அளவுத்திருத்தத்தைப் போலவே சிறந்தது.கிரானைட் ஆய்வுத் தகடுஉலகளவில் நம்பகமானதாக இருக்க, அதன் சரிபார்ப்பு குறைபாடற்றதாகவும், கண்டறியக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும்.

முன்னணி உற்பத்தியாளர்கள் உலகின் மிகவும் அதிநவீன அளவீட்டு கருவிகளைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு மேற்பரப்புத் தகட்டையும் விரிவான சோதனைக்கு உட்படுத்துகிறார்கள்: லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள், மின்னணு நிலைகள் (WYLER இலிருந்து வந்தவை போன்றவை) மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட தூண்டல் ஆய்வுகள் (Mahr இலிருந்து வந்தவை போன்றவை). இந்தக் கருவிகள் ஒட்டுமொத்த தட்டையான தன்மை, மீண்டும் மீண்டும் படிக்கும் துல்லியம் மற்றும் தட்டையான தன்மையில் உள்ளூர் மாறுபாட்டை அளவிடுகின்றன, பெரும்பாலும் 0.5 மீ அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தெளிவுத்திறன்களுக்கு.

முக்கியமாக, அனைத்து அளவீட்டு கருவிகளும் தொடர்ந்து அளவீடு செய்யப்பட வேண்டும், மேலும் கண்டறியும் திறன் சர்வதேச மற்றும் தேசிய அளவியல் நிறுவனங்களுக்கு (NIST, NPL, அல்லது PTB போன்றவை) திரும்பப் பெறப்பட வேண்டும். கண்டிப்பான, உலகளாவிய அளவியல் தரநிலையை கடைபிடிப்பதே சான்றளிக்கப்பட்ட கிரானைட் ஆய்வு அட்டவணைகள் அளவீடு மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டு அறைகளில் தங்கத் தரமாக உலகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்குக் காரணம். இந்த சரிபார்க்கப்பட்ட, நானோமீட்டர்-பிளாட் அடித்தளம் இல்லாமல், மேம்பட்ட CMMகள், குறைக்கடத்தி லித்தோகிராஃபி அமைப்புகள் மற்றும் ஃபெம்டோசெகண்ட் லேசர் இயந்திரங்கள் போன்ற பல மில்லியன் டாலர் துல்லிய உபகரணங்களின் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்க இயலாது.

இறுதி இயந்திரக் கூறு கிரானைட்

கிரானைட் மேற்பரப்பு மேசை ஒரு அளவிடும் கருவியாக இன்றியமையாதது என்றாலும், நவீன அதிவேக, உயர்-துல்லிய உபகரணங்களில் அதன் கட்டமைப்பு பங்கு சமமாக முக்கியமானது. மேம்பட்ட இயந்திரங்களின் கட்டமைப்பு மையத்தில் கிரானைட் கூறுகள், தளங்கள் மற்றும் கூட்டங்கள் பெரும்பாலும் வார்ப்பிரும்பு மற்றும் பிற பாரம்பரிய பொருட்களை மாற்றியுள்ளன:

• அதிர்வு தணிப்பு: கிரானைட்டின் உள் அமைப்பு மற்றும் நிறை உலோகத்துடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த தணிப்பு பண்புகளை வழங்குகின்றன, இயந்திர அதிர்வு மற்றும் துணை-மைக்ரான் நிலைப்பாட்டை சமரசம் செய்யக்கூடிய வெப்ப விரிவாக்கத்தை திறம்பட உறிஞ்சுகின்றன.

• பரிமாண நிலைத்தன்மை: காற்று தாங்கும் அமைப்புகள் போன்ற முக்கியமான கூறுகளுக்கு, கிரானைட் காற்று இடைவெளிகளைப் பராமரிப்பதற்கும், பரந்த இயக்க சுழற்சிகளில் ரயில் இணையான தன்மையை வழிநடத்துவதற்கும் அவசியமான நீண்ட கால, துருப்பிடிக்காத மற்றும் சிதைக்காத நிலைத்தன்மையை வழங்குகிறது.

• அளவு மற்றும் சிக்கலான தன்மை: 20 மீட்டர் நீளம் வரை சிக்கலான, ஒற்றைக்கல் கிரானைட் கட்டமைப்புகள் மற்றும் இயந்திரத் தளங்களை உருவாக்கும் திறனுடன், கிரானைட் தகடுகள் இப்போது தனிப்பயன்-பொறியியல் கூறுகளாக உள்ளன, ஒருங்கிணைந்த டி-ஸ்லாட்டுகள், திரிக்கப்பட்ட செருகல்கள் மற்றும் முழு உற்பத்தி வரிகளுக்கும் கட்டமைப்பு முதுகெலும்பாக செயல்படும் காற்று-தாங்கி மேற்பரப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

உயர் துல்லிய கிரானைட் தகட்டின் நீடித்த பொருத்தம் தெளிவாக உள்ளது. இது பாரம்பரிய அளவியலின் ஒரு நினைவுச்சின்னம் மட்டுமல்ல; இது தொடர்ந்து உருவாகி வரும், உயர் தொழில்நுட்ப பொருள் தீர்வாகும், இது உலகின் மிகவும் மேம்பட்ட உற்பத்தித் துறைகளுக்கான அடித்தளத்தை உருவாக்குகிறது. பரிமாண துல்லியத்திற்கான தேவைகள் தொடர்ந்து இறுக்கமடைவதால், உலகளாவிய அதி-துல்லியத் தொழில் முழுவதும் தரம், நிலைத்தன்மை மற்றும் புதுமைகளை உறுதி செய்வதற்கு பிரீமியம் கருப்பு கிரானைட்டின் நிலைத்தன்மை, நீடித்துழைப்பு மற்றும் சரிபார்க்கக்கூடிய தட்டையானது அவசியமாக உள்ளது.