I. Processus de production de la règle en granit
tri et découpe des matières premières
Critères de sélection des matériaux : Il convient de sélectionner un granit de haute qualité, d’une densité ≥ 2,7 g/cm³ et d’un taux d’absorption d’eau < 0,1 % (comme le « Jinan Green » du Shandong et le « Black Gold Sand » d’Inde). Les particules minérales doivent être uniformes (particules de quartz ≤ 2 mm), exemptes de fissures et de pores, et les pierres présentant des défauts cachés doivent être éliminées par contrôle radiographique.
Dégrossissage : Utiliser une scie circulaire diamantée pour découper la pièce brute en une ébauche de 5 à 10 mm plus grande que la dimension du produit fini. La planéité de la surface de coupe doit être inférieure à ±0,5 mm.
2. Traitement du vieillissement
Vieillissement naturel : Laissez le corps vert à l’air libre pendant 6 à 12 mois. Grâce aux variations de température entre le jour et la nuit et aux changements d’humidité, plus de 90 % des contraintes internes sont relâchées, ce qui prévient toute déformation ultérieure.
Vieillissement artificiel (optionnel) : Certains fabricants utilisent un four à température constante (100-150℃) pendant 24 heures pour accélérer la libération des contraintes, ce qui convient aux commandes urgentes, mais l'effet est légèrement inférieur à celui du vieillissement naturel.
3. Ébauche et traitement de surface de référence
Ébauche et mise en forme : Utilisez une meule diamantée de 200 à 400 mesh pour rectifier l'ébauche, supprimer les lignes de coupe, corriger la planéité de ±0,5 mm à ±0,1 mm/m (100 µm/m) et déterminer la surface de référence.
Traitement des surfaces non fonctionnelles : Chanfreiner ou revêtir les surfaces latérales et inférieures (par exemple, en pulvérisant une peinture antirouille) pour éviter les fissures sur les bords et l’expansion due à l’absorption d’humidité.
4. Rectification de précision (processus de base)
Ce gain de précision est obtenu grâce à un processus de rectification hiérarchique, divisé en trois étapes :
Ébauche : Utiliser des abrasifs de 400 à 800 mesh (micro-poudre de carbure de silicium ou de diamant) en combinaison avec une plateforme de meulage en granit pour corriger la planéité à ±10μm/m et la rugosité de surface Ra≤0,8μm.
Rectification de précision : En passant à des abrasifs de 1200-2000 mesh et en les combinant avec un niveau électronique (précision ±1μm/m) pour une surveillance en temps réel, la planéité a été améliorée à ±3μm/m et la rugosité de surface Ra est ≤0,4μm.
Rectification ultra-fine (clé des produits de haute précision) : En utilisant une micro-poudre de grade W10-W5 (taille des particules 5-10 μm) et un liquide de polissage chimique, grâce à la double action de « rectification mécanique + corrosion chimique », la planéité finale peut atteindre ±1 μm/m et la rugosité de surface Ra ≤ 0,2 μm.
5. Détection et correction précises
Équipement de détection : Un interféromètre laser (précision ±0,1 μm) et un niveau électronique (résolution 0,001 mm/m) sont utilisés pour effectuer une détection complète de la planéité et de la rectitude, et pour dessiner une carte de distribution des erreurs.
Correction en boucle fermée : sur la base des données de détection, un meulage supplémentaire local est effectué sur la zone à erreur élevée à l’aide d’une rectifieuse CNC jusqu’à ce que l’erreur de taille totale soit contrôlée dans la plage cible.
6. Protection de surface et emballage
Traitement protecteur : Pulvériser un revêtement de silice à l'échelle nanométrique (5-10 μm d'épaisseur) sur la surface de référence et appliquer une couche de cire anticorrosion sur la surface non fonctionnelle pour empêcher l'absorption d'humidité ou l'oxydation lors d'une utilisation à long terme.
Conditionnement de précision : le produit est emballé dans des caisses en bois antichoc avec des dessiccants. Durant le transport, l’écart de température est maintenu à ±5 °C près afin d’éviter toute altération de la précision due aux vibrations.
II. Niveau de précision le plus élevé et normes industrielles
La précision d'une règle en granit repose principalement sur son défaut de planéité. Conformément à la norme nationale (GB/T 4977-2018) et à la norme internationale (ISO 2768-2), ses classes de précision et les paramètres correspondants sont les suivants :
Les meilleurs laboratoires peuvent atteindre une précision ultime :
Grâce à des techniques de rectification à l'échelle nanométrique (telles que le polissage magnéorhéologique et la modification par faisceau d'ions), la planéité de certains produits haut de gamme peut atteindre une précision de ±0,5 µm/m (soit une erreur par mètre linéaire inférieure à 0,5 micromètre), se rapprochant ainsi des exigences de planéité optique. Ces produits sont principalement utilisés dans des applications de très haute précision, notamment dans les secteurs de l'aérospatiale et de la métrologie.
III. Comparaison des facteurs affectant la précision
Résumé : La haute précision des règles en granit repose sur la maîtrise de l’ensemble du processus de fabrication : matières premières de haute qualité, vieillissement ultra-long, rectification progressive et environnement extrême. La rectification constitue l’étape clé de cette avancée majeure en matière de précision. Grâce aux progrès de la nanofabrication, leur précision atteint progressivement le niveau submicronique, faisant d’elles un outil de référence incontournable dans le domaine de la fabrication de pointe.
Date de publication : 19 mai 2025