Dans l'usine de fabrication de pièces de précision, le portique de précision XYZ est comparable à un « super traceur », capable de mouvements précis à l'échelle micrométrique, voire nanométrique. Le socle en granit constitue la « table stable » qui supporte ce « traceur ». Peuvent-ils réellement fonctionner en parfaite harmonie ? Aujourd'hui, découvrons ce mystère.
Pourquoi dit-on qu'ils forment un « couple parfait » ?
Le granit n'est pas une pierre ordinaire. C'est un véritable « guerrier hexagonal » dans l'univers des matériaux :
Excellente capacité d'absorption des chocs : Le granit présente une densité extrêmement élevée et sa structure interne est comparable à celle d'un puzzle compact. Lorsque le portique se déplace rapidement et vibre (comme lors d'un freinage brusque en roulant), le granit peut absorber plus de 90 % de l'énergie vibratoire, permettant au portique de se stabiliser rapidement. Par exemple, lors du meulage de lentilles optiques, l'utilisation de la base en granit a permis de réduire l'amplitude des vibrations du portique de 15 microns à 3 microns, améliorant ainsi considérablement la précision des lentilles.
Ne craint pas les variations de température : le portique chauffe après une utilisation prolongée. Les matériaux ordinaires se dilatent et se déforment sous l'effet de la chaleur, mais le coefficient de dilatation thermique du granit n'est que cinq fois inférieur à celui de l'acier ! Même si la température de l'atelier varie de 10 °C en une journée, sa déformation est quasiment inexistante. Il assure un maintien ferme du portique et garantit une erreur de positionnement inférieure à 2 microns.
Vont-ils également « connaître des conflits » ? Ces problèmes méritent d'être pris en compte !
Bien qu'ils soient « très compatibles », s'ils ne sont pas bien planifiés au début, une « incompatibilité avec l'environnement local » peut également se produire :
L'embarras des « interfaces non compatibles »
Les glissières et les rails de guidage du portique doivent être installés avec précision dans les trous de la base. Si l'écart entre les trous de la base dépasse 0,01 millimètre (plus fin qu'un cheveu), le portique risque de basculer lors de l'installation et de se bloquer lors des déplacements. Comme lorsque les articulations d'un puzzle ne s'emboîtent pas, malgré tous vos efforts, le résultat est incertain.
Le danger caché de « l’inadéquation du poids »
Les grands portiques sont lourds et robustes. Si la base en granit n'est pas suffisamment solide (avec une résistance à la compression inférieure à 120 mégapascals), elle risque de se fissurer sous une forte pression prolongée. C'est comme soutenir une grosse pierre avec de petites branches. Tôt ou tard, elle se brisera.
Le problème de la « dilatation et de la contraction thermiques asynchrones »
Le degré de dilatation des portiques métalliques et du granit sous l'effet de la chaleur diffère. Dans un environnement présentant une forte différence de température, ces deux matériaux peuvent entrer en compétition pour générer des contraintes, rendant l'équipement instable, tout comme des pièces constituées de matériaux différents se dilatant à haute température.
Comment les faire « parfaitement coopérer » ?
Ne vous inquiétez pas. Il existe des solutions à ces problèmes :
Base sur mesure : mesurez à l'avance le poids du cadre du portique, les positions des trous d'installation et d'autres données, et laissez le fabricant personnaliser une base dédiée pour garantir que l'erreur de chaque position de trou ne dépasse pas 0,005 millimètre.
Renforcez et améliorez la base : sélectionnez du granit avec une résistance à la compression plus élevée (≥ 150 mégapascals) et concevez également une structure en nid d'abeille à l'intérieur de la base, tout comme une ruche d'abeilles, ce qui non seulement réduit le poids mais améliore également la capacité de charge.
Installez « Temperature Control Guardian » : ajoutez une couche de joint flexible entre la base et le cadre du portique pour absorber les contraintes thermiques ; ou installez des tuyaux de refroidissement par eau pour maintenir la variation de température à moins de 1℃.
Date de publication : 17 juin 2025