Dans la production industrielle, notamment pour les applications exigeant une grande précision et une continuité de fonctionnement, les portiques de précision XYZT sont souvent soumis à des charges élevées et à un fonctionnement continu de longue durée. Dans ce contexte, la durabilité des composants en granit est un facteur clé pour garantir la stabilité de fonctionnement de la plateforme.
La stabilité structurelle assure la durabilité
Après des milliards d'années de transformations géologiques, les cristaux minéraux internes sont étroitement agencés, formant une structure extrêmement dense et uniforme. Sous fortes charges, les composants en matériaux ordinaires peuvent subir des déformations structurelles internes dues à la pression, entraînant une perte de précision, voire des dommages à la plateforme. Les composants en granit supportent aisément les fortes charges grâce à leur résistance à la compression supérieure. Les données de recherche montrent que la résistance à la compression d'un granit de haute qualité peut atteindre 200 à 300 MPa, ce qui lui permet de résister à la pression de l'acier ordinaire sans déformation significative. Prenons l'exemple d'une grande entreprise de fabrication de pièces aéronautiques : la plateforme de déplacement de précision XYZT utilisée par l'entreprise supporte de manière stable les composants en granit lors de l'usinage d'un carter de moteur d'avion pesant plusieurs tonnes. Pendant un processus d'usinage continu pouvant atteindre 10 heures, l'erreur de planéité de la plateforme est toujours maintenue à ±0,05 mm. Ceci garantit le bon déroulement des opérations de fraisage, de perçage et autres procédés de haute précision, démontrant ainsi l'excellente capacité des composants en granit à maintenir leur stabilité structurelle sous fortes charges.
Résistance à l'usure pour une utilisation à long terme
Un fonctionnement continu et prolongé engendre des frottements fréquents entre les pièces mobiles, ce qui met à rude épreuve la résistance à l'usure des composants. Le granit, d'une dureté élevée (généralement de 6 à 7 sur l'échelle de Mohs), offre une meilleure résistance à l'usure que de nombreux métaux. En production, par exemple sur la plateforme XYZT d'un atelier de fabrication de moules automobiles, des ébauches de moules de grande taille doivent être usinées avec précision jour après jour, la plateforme fonctionnant jusqu'à 16 heures par jour. Après un suivi prolongé, l'usure superficielle des composants en granit s'avère extrêmement faible. Après 10 000 heures de fonctionnement continu, l'usure du granit en contact avec les pièces mobiles de la plateforme n'est que de 0,02 mm, bien inférieure à celle des métaux ordinaires. Ceci permet de réduire efficacement la perte de précision due à l'usure et la fréquence de maintenance des équipements, garantissant ainsi un fonctionnement stable et durable de la plateforme.
condition limite assistée par la stabilité thermique
La production de chaleur de l'équipement est importante lors d'un fonctionnement à forte charge, et les variations de température affectent facilement les performances des composants. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible, généralement de l'ordre de 5 à 7 × 10⁻⁶/°C, et les variations dimensionnelles sont minimes même en cas de fortes fluctuations de température. Dans le processus de photolithographie d'une entreprise de fabrication de puces électroniques, la plateforme de déplacement de précision XYZT doit supporter un équipement de photolithographie de haute précision pendant une longue période. Ce dernier génère une chaleur importante lors de son fonctionnement, et 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 restée parfaitement stable, sans déformation thermique notable due aux variations de température. Ceci garantit la précision nanométrique de la lithographie des puces et permet un fonctionnement ultra-long et stable de 20 heures par jour, surpassant ainsi la durée de fonctionnement limite des plateformes similaires en matériaux ordinaires. Ceci souligne l'avantage de durabilité des composants en granit dans des environnements thermiques complexes.
Date de publication : 14 avril 2025