Valurauta oli suurimman osan 1900-luvusta oletusmateriaalinakoneen alustat. Se oli halpa, helppo valaa monimutkaisiin muotoihin ja "riittävän hyvä" niille toleransseille, joita tehtaat työskentelivät tuolloin. Tämä oletusarvo on nyt kyseenalaistettu metrologian, puolijohteiden ja tarkkuuskoneistuksen aloilla -, eikä syy ole niinkään kustannuksissa kuin fysiikassa.
Tärinäongelma
Jokainen tarkkuusmittaus tai koneistus on jollain tasolla taistelua tärinää vastaan. Koordinaattimittauskone (CMM), joka lukee työkappaleen alle -mikronin tarkkuudella, on vain yhtä hyvä kuin alusta, jolla se istuu. Vaikka valuraudalla on jäykkä, sen sisäinen vaimennuskerroin on suhteellisen alhainen - se siirtää tärinää pikemminkin kuin vaimentaa sitä, ja se reagoi mitattavasti jopa 1–2 asteen lämpötilanvaihteluihin.
Graniitti käyttäytyy eri tavalla. Sen kiteinen rakenne antaa sille huomattavasti paremman tärinän-vaimennuskapasiteetin kuin valuraudalla, ja sen lämpölaajenemiskerroin on suunnilleen yksi -teräksen lämpölaajenemiskerroin. Työpajassa, jossa ympäristön lämpötila poikkeaa muutaman asteen työvuoron aikana, ero on kuilu sellaisen mittauksen välillä, joka pitää paikkansa, ja sellaisen mittauksen välillä, joka ajautuu hiljaa spesifikaatiosta ilman, että kukaan huomaa.
Kaikki graniitti ei ole tasa-arvoista
Tässä toimialasta tulee monimutkaisempi kuin se näyttää ulkopuolelta. "Graniitti" on laaja geologinen luokka, ja tiheys, raerakenne ja huokoisuus vaihtelevat valtavasti louhoksittain ja alueittain. Suuri-tiheys musta graniitti -, joka on tyypillisesti välillä 2 900–3 100 kg/m³ -, suositaan yleensä tarkkuussovelluksissa, koska suurempi tiheys korreloi paremman mittastabiiliuden ja pienemmän huokoisuuden kanssa, mikä puolestaan tarkoittaa vähemmän kosteuden imeytymistä ja lyhyempää{9}}pituutta.
Tästä syystä alan ostajat ovat yhä varovaisempia toimittajia kohtaan, jotka korvaavat graniitin marmorilla kustannusten leikkaamiseksi. Marmori on pehmeämpää, huokoisempaa ja huomattavasti vähemmän vakaata - ero, joka ei näy teknisissä tiedoissa ensi silmäyksellä, mutta tulee hyvin näkyväksi muutaman tuhannen käyttötunnin jälkeen, kun "graniitti"pohja alkaa näyttää mitattavissa olevaa ajautumista, jota aito -tiheyksinen graniittipohja ei tekisi.
Missä tällä on oikeasti merkitystä
Tätä muutosta ohjaavat sovellukset ovat kuin luettelo kaikista toimialoista, joilla on tällä hetkellä pakkomielle tiukempia toleransseja: puolijohdelitografia- ja tarkastuslaitteet, piirilevyporakoneet, femto- ja pikosekundien laserjärjestelmät, optiset tarkastusasemat (AOI), lineaariset moottorialustat ja - viime aikoina -} akkujen ja perovskiittisektorin pinnoituslaitteet. Lähes kaikissa näissä koneen pohja ei ole enää passiivinen rakenteellinen jälkijuttu. Sitä käsitellään tarkkuuskomponenttina itsessään, se on suunniteltu, hiottu ja kalibroitu samalla tarkkuudella kuin sen tukemat työkalut.
Mitä etsiä
Graniittikomponentteja määrittäville insinööreille kannattaa kysyä muutama luku suoraan toimittajilta sen sijaan, että he uskoisivat:
Todellinen mitattu tiheys (ei nimellinen teollisuuden luku)
Tasaisuustoleranssi ilmaistuna tyypillisesti kansallisten tai kansainvälisten standardien, kuten DIN 876, JIS B 7513 tai GB/T 22095, mukaan
Lämpöstabiilisuustiedot lämpötilasäädellystä ympäristöstä-, ei vain tehdas{1}}lattialukemat
Kalibroinnin jäljitettävyys - mieluiten kansalliseen metrologialaitokseen
Valmistuksen toleranssien kiristyessä edelleen alle -mikronin alueelle, vaatimaton konepohja on osoittautumassa yhdeksi tarkkuusjärjestelmän suunnittelun merkittävimmistä päätöksistä -, ja yhä useammin tämä päätös laskeutuu graniitille.