सटीक जलस्थैतिक वायु-तैरता प्लेटफार्म: ग्रेनाइट सटीक आधार और कच्चा लोहा आधार की गहराई की तुलना।

सटीक स्थैतिक दाब वायु फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म के निर्माण में, आधार का चुनाव प्लेटफॉर्म के समग्र प्रदर्शन में निर्णायक भूमिका निभाता है। ग्रेनाइट सटीक आधार और कच्चा लोहा आधार की अपनी-अपनी विशेषताएं हैं, और स्थिरता, सटीकता बनाए रखने, टिकाऊपन और लागत जैसे प्रमुख आयामों में स्पष्ट अंतर हैं।
सर्वप्रथम, स्थिरता: प्राकृतिक सघन और धातु संरचना
लाखों वर्षों के भूवैज्ञानिक परिवर्तनों के बाद, ग्रेनाइट क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार और अन्य खनिजों के साथ मिलकर एक अत्यंत सघन और एकसमान संरचना बनाता है। कारखाने की कार्यशाला में बड़े उपकरणों के संचालन से उत्पन्न तीव्र कंपन जैसे बाहरी व्यवधानों के बावजूद, ग्रेनाइट का आधार अपनी जटिल क्रिस्टलीय संरचना के बल पर कंपन को प्रभावी ढंग से रोक और कम कर सकता है। इससे परिशुद्ध स्थिर दाब वायु फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म के कंपन का आयाम 80% से अधिक कम हो जाता है, जिससे प्लेटफॉर्म को स्थिर संचालन के लिए एक आधार मिलता है और उच्च परिशुद्धता प्रसंस्करण या पहचान के दौरान सुचारू गति सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक चिप निर्माण की फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया में, चिप पैटर्न का सटीक निर्धारण सुनिश्चित किया जाता है।
ढलवां लोहे का आधार लौह-कार्बन मिश्र धातु से बना होता है, और इसके भीतर मौजूद ग्रेफाइट की परतें या गोले के रूप में वितरित होते हैं। हालांकि इसमें कंपन को कम करने की कुछ क्षमता होती है, लेकिन ग्रेनाइट की तुलना में इसकी संरचनात्मक एकरूपता अच्छी नहीं होती। उच्च तीव्रता और निरंतर कंपन की स्थिति में, ढलवां लोहे का आधार कंपन के व्यवधान को ग्रेनाइट आधार के समान निम्न स्तर तक कम नहीं कर पाता, जिससे सटीक स्थिर दाब वाले वायु-तैरते प्लेटफॉर्म की गति में मामूली विचलन हो सकता है, जो अति-सटीक संचालन में प्लेटफॉर्म के सटीक प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
दूसरा, सटीकता बनाए रखना: कम विस्तार के प्राकृतिक लाभ और धातु के तापीय परिवर्तन की चुनौती
ग्रेनाइट अपने अत्यंत कम तापीय प्रसार गुणांक के लिए जाना जाता है, जो आमतौर पर 5-7 ×10⁻⁶/℃ होता है। तापमान में उतार-चढ़ाव वाले वातावरण में, ग्रेनाइट के सटीक आधार के आकार में बहुत कम परिवर्तन होता है। खगोल विज्ञान के क्षेत्र में, दूरबीन के लेंस की सटीक ट्यूनिंग के लिए ग्रेनाइट आधार के साथ सटीक हाइड्रोस्टैटिक एयर फ्लोट प्लेटफॉर्म का उपयोग किया जाता है। दिन और रात के तापमान में कितना भी अंतर क्यों न हो, यह सुनिश्चित करता है कि लेंस की स्थिति सटीकता सबमाइक्रोन स्तर पर बनी रहे, जिससे खगोलविदों को दूरस्थ खगोलीय पिंडों की सूक्ष्म गतियों को समझने में मदद मिलती है।
ढलवां लोहे का तापीय प्रसार गुणांक अपेक्षाकृत उच्च होता है, सामान्यतः 10-20 ×10⁻⁶/℃। तापमान में परिवर्तन होने पर ढलवां लोहे के आधार का आकार स्पष्ट रूप से बदल जाता है, जिससे परिशुद्ध स्थिर दाब वायु फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म में तापीय विरूपण आसानी से हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप प्लेटफॉर्म की गति सटीकता में कमी आती है। तापमान-संवेदनशील ऑप्टिकल लेंसों की पिसाई प्रक्रिया में, तापमान के प्रभाव से ढलवां लोहे के आधार का विरूपण लेंस की पिसाई सटीकता को अनुमेय सीमा से अधिक बढ़ा सकता है और लेंस की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है।
तीसरा, टिकाऊपन: प्राकृतिक पत्थर की उच्च कठोरता और धातु की थकान प्रतिरोधकता।
ग्रेनाइट की कठोरता अधिक होती है, मोह्स कठोरता 6-7 तक पहुँच सकती है, और इसमें घिसाव प्रतिरोध क्षमता अच्छी होती है। पदार्थ विज्ञान प्रयोगशाला में, अक्सर उपयोग किए जाने वाले सटीक स्थिर दाब वाले वायु-तैरने वाले प्लेटफॉर्म का ग्रेनाइट आधार लंबे समय तक घर्षण से होने वाले नुकसान को प्रभावी ढंग से रोकता है, जिससे साधारण आधार की तुलना में प्लेटफॉर्म का रखरखाव चक्र 50% से अधिक बढ़ जाता है, उपकरण रखरखाव लागत कम हो जाती है और वैज्ञानिक अनुसंधान कार्य की निरंतरता सुनिश्चित होती है। हालांकि, ग्रेनाइट अपेक्षाकृत भंगुर होता है, और आकस्मिक प्रभाव पड़ने पर इसके टूटने का खतरा रहता है।
ढलवां लोहे का आधार एक निश्चित मजबूती रखता है और एक निश्चित बल सहन करने पर भी आसानी से नहीं टूटता। हालांकि, लंबे समय तक उच्च आवृत्ति वाले प्रत्यावर्ती गति वाले परिशुद्ध स्थिर दाब वाले वायु-तैरते प्लेटफॉर्म के संचालन के दौरान, ढलवां लोहे में थकान के कारण क्षति होने की संभावना रहती है, जिससे आंतरिक संरचना में परिवर्तन होते हैं और प्लेटफॉर्म की गति की सटीकता और स्थिरता प्रभावित होती है। साथ ही, नम वातावरण में ढलवां लोहे में जंग लगने और क्षरण होने की संभावना रहती है, जिससे इसकी टिकाऊपन कम हो जाती है, जबकि ग्रेनाइट का आधार जंग प्रतिरोधक क्षमता में बेहतर होता है।
चौथा, विनिर्माण लागत और प्रसंस्करण कठिनाई: प्राकृतिक पत्थर खनन और प्रसंस्करण की चुनौतियाँ और धातु ढलाई प्रक्रिया की सीमा
ग्रेनाइट कच्चे माल का खनन और परिवहन जटिल है, और प्रसंस्करण के लिए उच्च स्तरीय उपकरण और तकनीक की आवश्यकता होती है। इसकी अत्यधिक कठोरता और भंगुरता के कारण, काटने, पीसने, पॉलिश करने और अन्य प्रक्रियाओं में टूटने, दरारें पड़ने और उच्च स्क्रैप दर की संभावना रहती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन लागत बहुत अधिक हो जाती है।
ढलवां लोहे का आधार परिपक्व ढलाई प्रक्रिया, कच्चे माल की व्यापक उपलब्धता और अपेक्षाकृत कम लागत के साथ निर्मित होता है। सांचे के माध्यम से बड़े पैमाने पर उत्पादन और उच्च उत्पादन क्षमता प्राप्त की जा सकती है। हालांकि, ग्रेनाइट आधार के समान उच्च परिशुद्धता और स्थिरता प्राप्त करने के लिए, ढलाई प्रक्रिया और परिशोधन के बाद की प्रक्रियाओं के लिए अत्यंत सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जिनमें सटीक मशीनिंग और एजिंग उपचार आदि शामिल हैं, और इससे लागत में भी काफी वृद्धि होती है।
संक्षेप में, ग्रेनाइट प्रेसिजन बेस उन अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है जिनमें उच्च परिशुद्धता, स्थिरता और घिसाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है; वहीं, कास्ट आयरन बेस लागत और मजबूती के मामले में बेहतर है और उन अवसरों के लिए उपयुक्त है जहां परिशुद्धता की आवश्यकताएं अपेक्षाकृत कम हों, लागत-प्रभावशीलता को प्राथमिकता दी जाए और कंपन और तापमान का वातावरण अपेक्षाकृत स्थिर हो।