I. Processus de production de la règle en granit
Criblage et découpe des matières premières
Critères de sélection des matériaux : Il convient de choisir un granit de haute qualité, d'une densité ≥ 2,7 g/cm³ et d'un taux d'absorption d'eau < 0,1 % (tel que 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 défauts cachés doivent être éliminés par détection de défauts par rayons X.
Découpe grossière : À l'aide d'une scie circulaire diamantée, découpez la pièce brute de 5 à 10 mm de plus que le produit fini. L'erreur de planéité de la surface de coupe doit être contrôlée à ± 0,5 mm.
2. Traitement du vieillissement
Vieillissement naturel : Placer la pièce crue à l'air libre pendant 6 à 12 mois. Grâce à la différence de température entre le jour et la nuit et aux variations d'humidité, plus de 90 % des contraintes internes sont libérées, évitant ainsi toute déformation ultérieure.
Vieillissement artificiel (facultatif) : 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. Meulage grossier et traitement de surface de référence
Meulage grossier et façonnage : utilisez une meule diamantée de 200 à 400 mesh pour meuler 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 de surface non fonctionnel : chanfreinez ou enduisez les surfaces latérales et inférieures (par exemple en pulvérisant de la peinture antirouille) pour éviter les fissures des bords et l'expansion de l'absorption d'humidité.
4. Rectification de précision (processus de base)
Le saut de précision est obtenu grâce à un meulage hiérarchique, divisé en trois étapes :
Meulage grossier : Utiliser des abrasifs de 400 à 800 mesh (carbure de silicium ou micro-poudre de diamant) en combinaison avec une plate-forme de meulage en granit pour corriger la planéité à ±10 μm/m et la rugosité de surface Ra≤0,8 μm.
Rectification de précision : En passant à des abrasifs de 1200 à 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.
Meulage ultra-fin (clé pour des produits de haute précision) : En utilisant une micro-poudre de grade W10-W5 (granulométrie 5-10μm) et un liquide de polissage chimique, grâce à la double action de « meulage mécanique + corrosion chimique », la planéité finale peut atteindre ±1μm/m, et la rugosité de surface Ra≤0,2μm.
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, une rectification supplémentaire locale est effectuée sur la zone à forte erreur via une rectifieuse CNC jusqu'à ce que l'erreur de taille réelle soit contrôlée dans la plage cible.
6. Protection de surface et emballage
Traitement protecteur : Vaporisez un revêtement de silice à l'échelle nanométrique (5-10 µm d'épaisseur) sur la surface de référence et appliquez une couche de cire anticorrosion sur la surface non fonctionnelle pour éviter l'absorption d'humidité ou l'oxydation lors d'une utilisation à long terme.
Emballage de précision : Le produit est conditionné dans des caisses en bois résistantes aux chocs et déshydratantes. Pendant le transport, la différence de température est contrôlée à ± 5 °C afin d'éviter toute atténuation de la précision due aux vibrations.
Ii. Niveau de précision le plus élevé et normes industrielles
La précision d'une règle en granit repose sur l'erreur de planéité, indice de base. Selon la norme nationale (GB/T 4977-2018) et la norme internationale (ISO 2768-2), ses degrés de précision et les paramètres correspondants sont les suivants :
Les meilleurs laboratoires peuvent atteindre une précision ultime :
Grâce à des techniques de meulage 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 être réduite à ± 0,5 μm/m (c'est-à-dire que l'erreur par mètre de longueur ne dépasse pas 0,5 micromètre), se rapprochant ainsi de la référence plane de qualité optique. Ces techniques sont principalement utilisées dans des applications de haute précision, notamment dans les instituts aérospatiaux et de métrologie.
Iii. Comparaison des facteurs affectant la précision
Résumé : La haute précision des règles en granit repose sur un contrôle complet du processus, combinant « matières premières de haute qualité, vieillissement ultra-long, meulage gradué et environnement difficile », le meulage étant au cœur de cette avancée technologique. Avec le développement de la nanofabrication, sa précision progresse progressivement vers le submicronique et est devenue une référence incontournable dans le secteur de la fabrication haut de gamme.
Date de publication : 19 mai 2025