Dans la production industrielle, notamment dans les environnements exigeant une précision et une continuité élevées, les plateformes mobiles à portique de précision XYZT doivent souvent fonctionner sous de fortes charges et en continu pendant de longues périodes. La durabilité des composants en granit est désormais un facteur clé pour garantir la stabilité de fonctionnement de la plateforme.
La stabilité structurelle assure la durabilité
Après des milliards d'années de changements géologiques, les cristaux minéraux internes sont étroitement agencés, formant une structure extrêmement dense et uniforme. Sous forte charge, les composants en matériaux ordinaires peuvent subir des déformations structurelles internes dues à la pression, réduisant ainsi la précision, voire endommageant la plateforme. Les composants en granit supportent facilement les charges élevées grâce à leur résistance à la compression supérieure. Des données de recherche montrent que la résistance à la compression du granit de haute qualité peut atteindre 200 à 300 MPa, ce qui permet de supporter la pression de l'acier ordinaire sans déformation significative. Prenons l'exemple d'une grande entreprise de fabrication de pièces aéronautiques : la plateforme de mouvement à portique de précision XYZT utilisée par l'entreprise continue de soutenir les composants en granit lors de l'usinage d'un carter de moteur d'avion pesant plusieurs tonnes. Pendant le processus d'usinage continu, qui dure jusqu'à 10 heures, l'erreur de planéité de la plateforme est toujours contrôlée à ± 0,05 mm. Elle garantit la réalisation sans problème de fraisages, de perçages et autres opérations de haute précision, ce qui démontre pleinement l'excellente capacité des composants en granit à maintenir une stabilité structurelle sous forte charge.
Résistance à l'usure pour un fonctionnement à long terme
Un fonctionnement continu prolongé implique des frottements fréquents entre les pièces mobiles, ce qui met à rude épreuve la résistance à l'usure des composants. Le granit est plus dur (dureté Mohs généralement de 6 à 7), comparé à de nombreux matériaux métalliques plus résistants à l'usure. En production réelle, comme sur la plateforme XYZT de l'atelier de fabrication de moules automobiles, des billettes de grandes dimensions doivent être usinées avec précision jour après jour, et la plateforme fonctionne jusqu'à 16 heures par jour. Après une surveillance à long terme, l'usure superficielle des composants en granit est extrêmement faible : après 10 000 heures de fonctionnement continu, l'usure superficielle du granit en contact avec les pièces mobiles de la plateforme n'est que de 0,02 mm, bien inférieure à celle des matériaux métalliques ordinaires. Cela réduit efficacement la baisse de précision due à l'usure et à la fréquence de maintenance des équipements, garantissant ainsi un fonctionnement stable et durable de la plateforme.
Condition limite assistée par stabilité thermique
La production de chaleur de l'équipement est importante en fonctionnement à forte charge, et les variations de température peuvent facilement affecter les performances des composants. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible, généralement compris entre 5 et 7 × 10⁻⁶/℃, et les variations de taille sont minimes en cas de fortes variations de température. Dans le processus de photolithographie d'une entreprise de fabrication de puces électroniques, la plateforme de déplacement à portique de précision XYZT doit supporter des équipements de photolithographie de haute précision pendant de longues périodes, ce qui génère beaucoup de chaleur lors de leur fonctionnement. La température de l'atelier peut augmenter de 5 à 10 °C en peu de temps. Dans cet environnement, la plateforme supportée par des composants en granit est toujours restée stable, sans déformation thermique notable due aux variations de température. Cela garantit une précision nanométrique de la lithographie sur puces et permet une durée de fonctionnement ultra-longue et stable de 20 heures par jour, dépassant ainsi la durée de fonctionnement maximale des plateformes en matériaux ordinaires similaires, soulignant ainsi l'avantage de durabilité des composants en granit dans des environnements thermiques complexes.
Date de publication : 14 avril 2025