Dans le domaine de la mesure de précision, la machine à mesurer les longueurs est un appareil essentiel pour garantir la précision dimensionnelle des produits. La performance de son matériau de base influence directement sa stabilité et sa durée de vie. Ces dernières années, de plus en plus de machines à mesurer les longueurs utilisent le granit comme matériau de base. L'une des principales raisons de cette utilisation est son excellente résistance à la fatigue. Des données expérimentales montrent que la résistance à la fatigue du granit est sept fois supérieure à celle de la fonte. Cet avantage significatif garantit une durée de vie prolongée de la base de la machine à mesurer les longueurs.
Afin de vérifier la différence de résistance à la fatigue entre le granit et la fonte, l'équipe de recherche a mené une série d'expériences rigoureuses. L'expérience a porté sur des échantillons de bases en granit et en fonte présentant les mêmes spécifications et soumis à des conditions de simulation identiques. Grâce à la machine d'essai de fatigue, des charges variables périodiquement sont appliquées aux échantillons de base des deux matériaux afin de simuler les forces externes, telles que les vibrations et la pression, auxquelles la machine de mesure de longueur est soumise lors d'une utilisation prolongée. Au cours de l'expérience, les modifications de la microstructure, les conditions d'endommagement de surface et le degré de dégradation des propriétés mécaniques macroscopiques du matériau après chaque cycle de charge ont été enregistrés avec précision.
Après de nombreuses expériences en boucle de chargement, les résultats sont remarquables. Des fissures de fatigue évidentes sont apparues dans les échantillons de base en fonte après un nombre relativement faible de cycles de chargement. À mesure que le nombre de cycles augmente, ces fissures s'élargissent et convergent continuellement, entraînant la destruction de l'intégrité structurelle du matériau et une baisse significative de ses propriétés mécaniques. Cependant, les échantillons de base en granit n'ont commencé à présenter des fissures microscopiques extrêmement fines qu'après avoir subi des cycles de chargement plusieurs fois supérieurs à ceux de la fonte, et la vitesse de propagation des fissures était extrêmement lente. D'un point de vue macroscopique, le degré de dégradation des propriétés mécaniques des bases en granit est bien inférieur à celui des bases en fonte. Grâce à des analyses de données et des calculs professionnels, il a été conclu que la résistance à la fatigue du granit est sept fois supérieure à celle de la fonte.
La résistance élevée à la fatigue des granites est étroitement liée à leur structure interne et à leurs propriétés minérales. Le granite est une roche ignée formée par l'association étroite de divers cristaux minéraux. Les particules minérales qu'il contient s'imbriquent les unes dans les autres, formant une structure dense et stable. Cette structure permet au granite de répartir uniformément les contraintes sous l'effet de forces externes, réduisant ainsi le phénomène de concentration locale des contraintes et retardant ainsi efficacement la formation et l'expansion des fissures de fatigue. En revanche, la fonte présente des pores microscopiques et des impuretés. Ces défauts constituent un terrain propice à l'apparition de fissures de fatigue. Sous l'effet de forces externes, ils sont susceptibles de provoquer une concentration des contraintes et d'accélérer la rupture par fatigue du matériau.
Pour la machine à mesurer les longueurs, la haute résistance à la fatigue de la base en granit permet de mieux préserver la stabilité et la précision de la structure lors d'une utilisation prolongée. L'erreur de mesure due à la déformation due à la fatigue de la base a été réduite et la fiabilité des résultats de mesure a été améliorée. Par ailleurs, la base en granit étant moins sujette aux dommages dus à la fatigue, la fréquence de maintenance et les coûts de remplacement de l'équipement sont considérablement réduits, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de la machine à mesurer les longueurs.
Dans l'environnement manufacturier actuel, où les exigences de précision des produits sont de plus en plus strictes, la stabilité des performances des machines de mesure de longueur, équipement clé du contrôle qualité, est d'une importance vitale. Le granit, dont la résistance à la fatigue est bien supérieure à celle de la fonte, constitue un matériau de choix pour la conception et la fabrication du socle des machines de mesure de longueur. Il est essentiel pour prolonger la durée de vie du socle et garantir la précision des mesures. Il est appelé à jouer un rôle de plus en plus important dans le développement des technologies de mesure de précision.
Date de publication : 13 mai 2025