Dans une 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 sert de « table stable » à ce « traceur ». Fonctionnent-ils réellement en parfaite harmonie ? Levons le voile sur ce mystère.
Pourquoi dit-on qu'ils forment un « couple parfait » ?
Le granit n'est pas une pierre ordinaire. C'est comme un « guerrier hexagonal » dans le monde des matériaux :
Capacité d'absorption des chocs exceptionnelle : le granit possède une densité extrêmement élevée et une structure interne très compacte. Lorsque le cadre du portique se déplace rapidement et vibre (comme lors d'un freinage brusque en pleine course), le granit absorbe plus de 90 % de l'énergie vibratoire, permettant ainsi au cadre de se stabiliser instantanément. Par exemple, lors du meulage de lentilles optiques, l'utilisation d'une base en granit a permis de réduire l'amplitude des vibrations du cadre de 15 à 3 microns, améliorant considérablement la précision des lentilles.
Insensible aux variations de température : la structure du 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 est cinq fois inférieur à celui de l’acier ! Même une variation de température de 10 °C en une journée dans l’atelier n’affecte pas sa déformation. Le granit supporte fermement la structure du portique et garantit une précision de positionnement inférieure à 2 microns.
Auront-ils également des conflits d'intérêts ? Il convient de prendre ces questions en compte !
Bien qu’elles soient « très compatibles », une « incompatibilité avec l’environnement local » peut également survenir si elle n’est pas bien planifiée dès le départ :
La gêne des « interfaces non compatibles »
Les glissières et les rails de guidage du châssis 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 châssis du portique risque de s'incliner lors de l'installation et de se bloquer lors des déplacements. C'est comme si les pièces d'un puzzle ne s'emboîtaient pas correctement : même en forçant, impossible de l'assembler.
Le danger caché du « déséquilibre de poids »
Les grandes structures de portique sont lourdes 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 l'effet d'une forte pression prolongée. C'est comme soutenir une grosse pierre avec de petites branches : tôt ou tard, elle cédera.
Le problème de « la dilatation et de la contraction thermiques asynchrones »
Le degré de dilatation des structures métalliques des portiques et du granit sous l'effet de la chaleur diffère. Dans un environnement présentant un écart de température important, ces deux matériaux peuvent s'opposer et générer des contraintes, fragilisant ainsi l'équipement, à l'instar de pièces composées de matériaux différents qui se déforment de manière indépendante à haute température.
Comment faire en sorte qu'ils « coopèrent parfaitement » ?
Ne vous inquiétez pas. Il existe des solutions à ces problèmes :
Socle sur mesure : Mesurez à l’avance le poids du châssis du portique, les positions des trous de fixation et autres données, et laissez le fabricant concevoir un socle dédié afin de garantir que l’erreur de positionnement de chaque trou ne dépasse pas 0,005 millimètre.
Renforcer et améliorer la base : Sélectionner un granit à résistance à la compression plus élevée (≥150 mégapascals) et concevoir une structure en nid d'abeille à l'intérieur de la base, comme une ruche, ce qui non seulement réduit le poids mais améliore également la capacité de charge.
Installez le « Gardien de contrôle de température » : 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 à eau pour maintenir la variation de température à moins de 1 °C.
Date de publication : 17 juin 2025