શા માટે પ્રિસિઝન મશીન બિલ્ડરો કાસ્ટ આયર્નથી ગ્રેનાઈટ પર સ્વિચ કરવાનું ચાલુ રાખે છે

મેટ્રોલોજી લેબના ફ્લોર પર સમય વિતાવનાર કોઈપણ વ્યક્તિએ કદાચ આ જ પેટર્ન જોઈ હશે: જૂના મશીનો કાસ્ટ આયર્ન બેડ પર બેસે છે, નવા કાળા પથ્થર પર. તે પરિવર્તન એટલા માટે થયું નહીં કારણ કે ગ્રેનાઈટ લાઇટ હેઠળ વધુ પ્રભાવશાળી લાગે છે. તે એકદમ અપ્રગટ ભૌતિકશાસ્ત્ર સમસ્યા - થર્મલ વિસ્તરણ - ને કારણે થયું.

કાસ્ટ આયર્ન આશરે 10-12 x 10⁻⁶ પ્રતિ °C પર વિસ્તરે છે અને સંકોચાય છે. જ્યાં સુધી તમે તેને કુદરતી ગ્રેનાઈટની બાજુમાં ન મૂકો ત્યાં સુધી તે નાનું લાગે છે, જે સામાન્ય રીતે 5-8 x 10⁻⁶ પ્રતિ °C ની આસપાસ હોય છે, અને કેટલાક ગાઢ કાળા ગ્રેનાઈટમાં 4-5 x 10⁻⁶ ની નજીક હોય છે. 1-મીટર માપન પ્લેટફોર્મ પર, આસપાસના તાપમાનમાં 1°C નો સ્વિંગ કાસ્ટ આયર્ન સપાટીને સમકક્ષ ગ્રેનાઈટ કરતા ઘણા માઇક્રોન વધુ બદલી શકે છે. વર્કશોપ ફ્લોર ટોલરન્સ માટે, કોઈને પરવા નથી. સેમિકન્ડક્ટર વેફર સ્ટેજ તપાસતા CMM માટે, અથવા લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર જે સબ-માઇક્રોન રિપીટેબિલિટી ધરાવે છે, તે આખો તફાવત છે.

ભીનાશ વિસ્તરણ જેટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે

થર્મલ સ્થિરતા મોટાભાગનું ધ્યાન ખેંચે છે, પરંતુ વાઇબ્રેશન ડેમ્પિંગ એ ઉચ્ચ-ચોકસાઇ ગતિ કરતી કોઈપણ વસ્તુ માટે એટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે - પિક-એન્ડ-પ્લેસ હેડ્સ, XY સ્ટેજ, એર-બેરિંગ પ્લેટફોર્મ. ગ્રેનાઈટ એક સમાન ધાતુને બદલે એક સ્ફટિકીય સમૂહ છે, તેથી યાંત્રિક કંપન તેના દ્વારા કાસ્ટ આયર્ન દ્વારા જે રીતે ફેલાય છે તે રીતે પ્રસારિત થતું નથી. આંતરિક અનાજની સીમાઓ તેને સ્વચ્છ રીતે પ્રસારિત કરવાને બદલે ઉર્જાને વિખેરી નાખે છે અને શોષી લે છે. વ્યવહારમાં આનો અર્થ એ છે કેગ્રેનાઈટ બેઝમશીનની ધરી ફરતી બંધ થઈ જાય પછી તે ઝડપથી સ્થિર થાય છે, જે સીધા રહેવાના સમયમાં ઘટાડો અને નિરીક્ષણ અને એસેમ્બલી લાઇન પર ઉચ્ચ થ્રુપુટમાં અનુવાદ કરે છે.

લાંબા ગાળે શું થાય છે તે પણ એક મુદ્દો છે. કાસ્ટ આયર્ન બેડ, તણાવમુક્ત પણ, વર્ષોથી આંતરિક કાસ્ટિંગ તણાવ પુનઃવિતરણ થતાં સહેજ સળવળાટ કરી શકે છે. ગ્રેનાઈટ, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સમય દરમિયાન પ્રચંડ કુદરતી દબાણ હેઠળ પહેલેથી જ રચાયેલ છે, તેમાં તે સમસ્યા નથી - તે કાસ્ટિંગની જેમ "સ્થાયી" થતું નથી.

બધા ગ્રેનાઈટ સરખા નથી હોતા

આ એ ભાગ છે જે ઘણા ખરીદદારોને આકર્ષિત કરે છે. ગ્રેનાઈટ ઘનતા અને રંગના આધારે વેચાય છે જે રીતે લાકડાને પ્રજાતિઓ પર વેચવામાં આવે છે, પરંતુ ખાણો વચ્ચે ભૌતિક પ્રદર્શન ઘણું બદલાય છે. ઓછી ઘનતાવાળા પથ્થર, અથવા દૃશ્યમાન નસ અને અસંગત અનાજ સાથેની સામગ્રી, સમય જતાં 2,900-3,100 kg/m³ રેન્જમાં ગાઢ, બારીક દાણાવાળા કાળા ગ્રેનાઈટ જેટલી સપાટતા જાળવી શકશે નહીં. માર્બલ ક્યારેક નાના સપ્લાયર્સ દ્વારા બદલવામાં આવે છે કારણ કે તે સસ્તું અને મશીન કરવા માટે સરળ છે, પરંતુ માર્બલ એક મેટામોર્ફિક કાર્બોનેટ ખડક છે - નરમ, વધુ છિદ્રાળુ અને સાચા ગ્રેનાઈટ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા પરિમાણીય સ્થિર. સુશોભન કાઉન્ટરટૉપ માટે તે અપ્રસ્તુત છે. સપાટી પ્લેટ માટે જેનો CMM પ્રોબ દિવસમાં હજારો વખત સંદર્ભ લેશે, તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, અને તે એક સામાન્ય રીત છે જેમાં ખરીદદારો તેને સમજ્યા વિના ટૂંકા ગાળામાં બદલી નાખે છે જ્યાં સુધી કેલિબ્રેશન ડ્રિફ્ટ મહિનાઓ પછી દેખાય નહીં.

જ્યાં આ વ્યવહારમાં દેખાય છે

ગ્રેનાઈટ બેઝ પર સ્વિચ સેમિકન્ડક્ટર નિરીક્ષણ સાધનો, PCB ડ્રિલિંગ અને AOI સિસ્ટમ્સ, થ્રી-કોઓર્ડિનેટ મેઝરિંગ મશીનો, લેસર ઇન્ટરફેરોમેટ્રી સેટઅપ્સ અને બેટરી અને પ્રિસિઝન ઓપ્ટિક્સ મેન્યુફેક્ચરિંગમાં વધુને વધુ દેખાય છે, જ્યાં સબ-માઈક્રોન પોઝિશનિંગ લક્ઝરી સ્પેકને બદલે બેઝલાઇન જરૂરિયાત બની ગઈ છે. જેમ જેમ આ ઉદ્યોગોમાં સહિષ્ણુતા કડક થતી જાય છે - નાના ચિપ નોડ્સ, પાતળા બેટરી સ્તરો અને ઝડપી લેસર સિસ્ટમ્સ દ્વારા સંચાલિત - "પૂરતી સારી" કાસ્ટ આયર્ન અને પરિમાણીય રીતે સ્થિર ગ્રેનાઈટ વચ્ચેનું અંતર ફક્ત વધુ પરિણામલક્ષી બનશે, ઓછું નહીં.

જો નવા ચોકસાઇ પ્લેટફોર્મનો ઉલ્લેખ કરતા ઇજનેરો માટે એક ઉપાય હોય, તો તે આ છે: વાસ્તવિક ઘનતા અને થર્મલ વિસ્તરણના આંકડાઓ માટે પૂછો, ફક્ત "ગ્રેનાઇટ" ને ચેકબોક્સ સામગ્રી તરીકે નહીં. સારી રીતે પસંદ કરેલા ગાઢ ગ્રેનાઇટ અને નીચલા-ગ્રેડના વિકલ્પ વચ્ચેનો તફાવત એક દાયકા સુધી કેલિબ્રેશન રાખતા મશીન અને દર ક્વાર્ટરમાં ફરીથી કેલિબ્રેટ કરવાની જરૂર હોય તેવા મશીન વચ્ચેનો તફાવત હોઈ શકે છે.