परिशुद्ध स्थैतिक दबाव वायु फ्लोटिंग आंदोलन मंच के लिए ग्रेनाइट आधार का उपयोग करने के फायदे और नुकसान का विश्लेषण।

सबसे पहले, ग्रेनाइट बेस के फायदे
उच्च कठोरता और कम तापीय विरूपण
ग्रेनाइट का घनत्व उच्च (लगभग 2.6-2.8 ग्राम/सेमी³) होता है, और यंग मापांक 50-100 GPa तक पहुँच सकता है, जो सामान्य धातु पदार्थों से कहीं अधिक है। यह उच्च कठोरता बाहरी कंपन और भार विरूपण को प्रभावी ढंग से रोक सकती है, और एयर फ्लोट गाइड की समतलता सुनिश्चित कर सकती है। साथ ही, ग्रेनाइट का रैखिक विस्तार गुणांक बहुत कम (लगभग 5×10⁻⁶/℃) होता है, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु का केवल 1/3 होता है, और तापमान में उतार-चढ़ाव वाले वातावरण में लगभग कोई ऊष्मीय विरूपण नहीं होता है। यह विशेष रूप से स्थिर तापमान वाली प्रयोगशालाओं या दिन और रात के बीच बड़े तापमान अंतर वाले औद्योगिक दृश्यों के लिए उपयुक्त है।

उत्कृष्ट अवमंदन प्रदर्शन
ग्रेनाइट की बहुक्रिस्टलीय संरचना इसे प्राकृतिक अवमंदन गुण प्रदान करती है, और कंपन क्षीणन समय स्टील की तुलना में 3-5 गुना तेज़ होता है। परिशुद्ध मशीनिंग की प्रक्रिया में, यह मोटर स्टार्ट और स्टॉप, टूल कटिंग जैसे उच्च-आवृत्ति कंपन को प्रभावी ढंग से अवशोषित कर सकता है, और गतिमान प्लेटफ़ॉर्म की स्थिति सटीकता पर अनुनाद के प्रभाव से बच सकता है (सामान्य मान ±0.1μm तक)।

दीर्घकालिक आयामी स्थिरता
करोड़ों वर्षों की भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के बाद ग्रेनाइट का निर्माण हुआ है, और इसका आंतरिक तनाव पूरी तरह से मुक्त हो गया है, न कि धातु सामग्री की तरह जो धीमी गति से विरूपण के कारण अवशिष्ट तनाव के कारण होता है। प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि 10 वर्षों की अवधि के दौरान ग्रेनाइट आधार का आकार परिवर्तन 1μm/m से कम है, जो कच्चा लोहा या वेल्डेड स्टील संरचनाओं की तुलना में काफी बेहतर है।

संक्षारण प्रतिरोधी और रखरखाव मुक्त
ग्रेनाइट अम्ल, क्षार, तेल, नमी और अन्य पर्यावरणीय कारकों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है, और धातु के आधार की तरह नियमित रूप से जंग-रोधी परत लगाने की आवश्यकता नहीं होती है। पीसने और चमकाने के बाद, सतह का खुरदरापन Ra 0.2μm या उससे कम तक पहुँच सकता है, जिसका उपयोग असेंबली त्रुटियों को कम करने के लिए सीधे एयर फ्लोट गाइड रेल की असर सतह के रूप में किया जा सकता है।

दूसरा, ग्रेनाइट आधार की सीमाएँ
प्रसंस्करण कठिनाई और लागत समस्या
ग्रेनाइट की मोहस कठोरता 6-7 है, जिसके लिए सटीक पीसने के लिए हीरे के औजारों की आवश्यकता होती है, और प्रसंस्करण दक्षता धातु सामग्री की तुलना में केवल 1/5 है। जटिल संरचना, डोवेटेल खांचे, थ्रेडेड छेद और अन्य विशेषताओं के कारण, प्रसंस्करण लागत अधिक होती है, और प्रसंस्करण चक्र लंबा होता है (उदाहरण के लिए, 2m×1m प्लेटफ़ॉर्म के प्रसंस्करण में 200 घंटे से अधिक समय लगता है), जिसके परिणामस्वरूप कुल लागत एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्लेटफ़ॉर्म की तुलना में 30%-50% अधिक होती है।

भंगुर फ्रैक्चर का जोखिम
यद्यपि संपीडन शक्ति 200-300MPa तक पहुँच सकती है, ग्रेनाइट की तन्य शक्ति केवल 1/10 है। अत्यधिक प्रभाव भार के तहत भंगुर विखंडन आसानी से हो सकता है, और क्षति की मरम्मत करना कठिन होता है। संरचनात्मक डिज़ाइन के माध्यम से तनाव संकेंद्रण से बचना आवश्यक है, जैसे कि गोल कोनों वाले संक्रमणों का उपयोग करना, समर्थन बिंदुओं की संख्या बढ़ाना आदि।

वजन प्रणाली सीमाएँ लाता है
ग्रेनाइट का घनत्व एल्युमीनियम मिश्र धातु के घनत्व का 2.5 गुना है, जिसके परिणामस्वरूप प्लेटफ़ॉर्म के कुल भार में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। इससे आधार संरचना की भार वहन क्षमता पर अधिक आवश्यकता पड़ती है, और उच्च गति गति (जैसे लिथोग्राफी वेफर टेबल) की आवश्यकता वाले परिदृश्यों में जड़त्व संबंधी समस्याओं के कारण गतिशील प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है।

सामग्री विषमता
प्राकृतिक ग्रेनाइट का खनिज कण वितरण दिशात्मक होता है, और विभिन्न स्थितियों की कठोरता और तापीय प्रसार गुणांक थोड़ा भिन्न (लगभग ±5%) होते हैं। यह अति-परिशुद्धता प्लेटफ़ॉर्म (जैसे नैनोस्केल पोज़िशनिंग) के लिए नगण्य त्रुटियाँ उत्पन्न कर सकता है, जिन्हें कठोर सामग्री चयन और समरूपीकरण उपचार (जैसे उच्च-तापमान कैल्सीनेशन) द्वारा सुधारने की आवश्यकता होती है।
उच्च-परिशुद्धता औद्योगिक उपकरणों के मुख्य घटक के रूप में, परिशुद्ध स्थैतिक दाब वायु फ़्लोटिंग प्लेटफ़ॉर्म का व्यापक रूप से अर्धचालक निर्माण, प्रकाशिक प्रसंस्करण, परिशुद्ध मापन और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। आधार सामग्री का चुनाव प्लेटफ़ॉर्म की स्थिरता, सटीकता और सेवा जीवन को सीधे प्रभावित करता है। ग्रेनाइट (प्राकृतिक ग्रेनाइट), अपने अद्वितीय भौतिक गुणों के कारण, हाल के वर्षों में ऐसे प्लेटफ़ॉर्म बेस के लिए एक लोकप्रिय सामग्री बन गया है।