Όποιος έχει περάσει χρόνο σε εργαστήριο μετρολογίας, γνωρίζει ότι η βάση κάτω από αμηχανή μέτρησης συντεταγμένωνέχει τόση σημασία με την κεφαλή του αισθητήρα πάνω του. Ένας ανιχνευτής που έχει βαθμολογηθεί σε υπο-επαναληψιμότητα μικρού είναι τόσο καλός όσο και η επιφάνεια στην οποία βρίσκεται. Ωστόσο, η επιλογή βασικού υλικού αντιμετωπίζεται συχνά ως εκ των υστέρων σκέψη, που αποφασίζεται από τη συνήθεια ή από ό,τι ο τελευταίος προμηθευτής πρόσφερε, παρά από την πραγματική φυσική της εφαρμογής.
Υπάρχουν πραγματικά τρεις υποψήφιοι που παίζουν για τις περισσότερες πλατφόρμες ακριβείας: φυσικός γρανίτης, χυτοσίδηρος και συγκολλημένος ή κατεργασμένος χάλυβας. Κάθε ένα έχει μια νόμιμη θέση στον βιομηχανικό εξοπλισμό. Οι διαφορές δεν εμφανίζονται στους αριθμούς επικεφαλίδων ενός φύλλου προδιαγραφών, αλλά στον τρόπο συμπεριφοράς κάθε υλικού μόλις φύγει από το εργοστάσιο και αρχίσει να ζει σε ένα πραγματικό εργαστήριο.
Η θερμική συμπεριφορά είναι εκεί που αρχίζουν οι διαφορές
Ο χάλυβας και ο χυτοσίδηρος είναι μέταλλα και τα μέταλλα κινούνται. Μια συγκόλληση χάλυβα με συντελεστή θερμικής διαστολής περίπου 11–12 μm/m· βαθμός θα μετατοπιστεί εμφανώς κατά τη διάρκεια μιας ημέρας σε ένα κατάστημα όπου η θερμοκρασία κυμαίνεται ακόμη και λίγους βαθμούς μεταξύ του πρωινού και του απογεύματος. Για την επεξεργασία ξύλου ή γενικά κουφώματα εργαλειομηχανών, αυτή η μετατόπιση είναι άσχετη. Για ένα CMM που κατέχει τα δέκατα{-α-ανοχών μικρού, είναι η διαφορά μεταξύ ενός παρελθόντος τμήματος και ενός απορριφθέντος τμήματος.
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του γρανίτη είναι περίπου 5-8 μm/m· βαθμός ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση του λατομείου και των ορυκτών, και το πιο σημαντικό, ο γρανίτης έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Απορροφά και απελευθερώνει τη θερμότητα αργά, πράγμα που σημαίνει ότι δεν «τρεμίζει» κάθε φορά που ανοίγει μια πόρτα ή κλωτσάει ένα μηχάνημα σε απόσταση δύο μέτρων. Σε ελεγχόμενα δωμάτια-αυτό έχει μικρότερη σημασία, αλλά πολύ λίγοι όροφοι παραγωγής ελέγχονται απόλυτα με το κλίμα- όλο το εικοσιτετράωρο, και ακόμη και σε δωμάτια που είναι, παροδικές πηγές θερμότητας (χειριστές, φωτισμός, παρακείμενος εξοπλισμός) εξακολουθούν να δημιουργούν τοπικές κλίσεις που μια μεταλλική βάση θα καταγράψει σχεδόν αμέσως.
Απόσβεση και κραδασμοί
Ο χυτοσίδηρος φημίζεται για την καλή απόσβεση των κραδασμών και έχει κερδίσει - ότι οι νιφάδες γραφίτη στη μικροδομή του διαχέουν αποτελεσματικά την ενέργεια, γι' αυτό και παραμένει η τυπική επιλογή για πολλά κρεβάτια εργαλειομηχανών. Αλλά ο φυσικός γρανίτης, που είναι μια φυσικά ενοποιημένη κρυσταλλική δομή και όχι χυτή ή συγκολλημένη, συνήθως εμφανίζει εσωτερική ικανότητα απόσβεσης αρκετές φορές υψηλότερη από τον χυτοσίδηρο σε συγκρίσιμες γεωμετρίες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι επιφανειακές πλάκες γρανίτη έγιναν το προεπιλεγμένο πρότυπο αναφοράς στα εργαστήρια μετρολογίας από τα μέσα-του 20ού αιώνα - δεν ήταν νοσταλγία, ήταν ότι μια πλάκα γρανίτη κατακάθεται γρηγορότερα αφού διαταραχθεί και παραμένει πιο αθόρυβη ενώ γίνονται οι μετρήσεις.
Ο χάλυβας, ειδικά ο συγκολλημένος χάλυβας, έχει την πιο αδύναμη απόδοση εδώ, εκτός εάν είναι πολύ ραβδωμένος ή γεμάτος με απόσβεση, επειδή οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι εισάγουν τους δικούς τους συντονισμούς και την υπολειπόμενη τάση που μπορούν πολύ αργά να χαλαρώσουν με μήνες ή χρόνια - ακριβώς το είδος του αργού ερπυσμού που δεν θέλετε κάτω από ένα όργανο αναφοράς.
Μακροπρόθεσμη σταθερότητα διαστάσεων
Αυτό είναι αυτό που εκπλήσσει τους ανθρώπους που δεν έχουν εργαστεί και με τα τρία υλικά κατά τη διάρκεια ενός πολυ-χρόνου κύκλου ζωής του εξοπλισμού. Ο χυτοσίδηρος και ο χάλυβας υπόκεινται σε σταδιακή χαλάρωση των εσωτερικών τάσεων από τη χύτευση ή τη συγκόλληση. Οι κατασκευαστές το διαχειρίζονται αυτό με-διαδικασίες ανόπτησης και γήρανσης για ανακούφιση από το στρες, και μια καλά κατασκευασμένη βάση από χυτοσίδηρο μπορεί να είναι πολύ σταθερή - αλλά η "καλό-κατασκευή" απαιτεί έναν αργό, σκόπιμο κύκλο ψύξης και γήρανσης που πολλοί προμηθευτές με χαμηλότερο-κόστος παραλείπουν ή συντομεύουν χρόνο.
Ο γρανίτης δεν έχει αυτό το πρόβλημα με τον ίδιο τρόπο, επειδή σχηματίστηκε γεωλογικά μέσα σε εκατομμύρια χρόνια και δεν φέρει το ίδιο είδος εσωτερικής πίεσης χύτευσης. Αυτό που χρειάζεται είναι σωστός χειρισμός: κατάλληλα σημεία στήριξης κατά τη διάρκεια της λείανσης, ελεγχόμενη υγρασία κατά τη διάρκεια της περιτύλιξης και έναν προμηθευτή που πραγματικά καταλαβαίνει πού τρέχει ο φυσικός κόκκος μιας πλάκας. Μια πλάκα γρανίτη που αλέθεται χωρίς προσοχή στην κατεύθυνση των κόκκων μπορεί να παραμορφωθεί ελαφρώς με την πάροδο του χρόνου, απλώς για διαφορετικούς μεταλλουργικούς λόγους από μια μεταλλική.
Εκπτώσεις κόστους, βάρους και πρακτικής-εμπορίας
Τίποτα από αυτά δεν σημαίνει ότι ο γρανίτης κερδίζει κάθε εφαρμογή. Ο γρανίτης είναι εύθραυστος - δεν του αρέσει η φόρτωση με κραδασμούς ή η πτώση του και δεν μπορεί να χτυπηθεί, να τρυπηθεί ή να συγκολληθεί στην τοποθεσία- όπως ο χάλυβας. Για κινούμενα κουφώματα μηχανών, σκελετών ή οτιδήποτε χρειάζεται να προστεθούν εκ των υστέρων σημεία στερέωσης με σπείρωμα, ο χάλυβας ή ο χυτοσίδηρος είναι συνήθως η σωστή επιλογή. Ο γρανίτης είναι επίσης πιο πυκνός ανά μονάδα ακαμψίας σε ορισμένες γεωμετρίες, κάτι που μπορεί να είναι πλεονέκτημα (η μάζα βοηθά στην απόσβεση) ή ένα μειονέκτημα (πιο δύσκολο να μετακινηθεί, υψηλότερο κόστος αποστολής) ανάλογα με την εγκατάσταση.
Ο πρακτικός κανόνας που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι μηχανικοί μετρολογίας: εάν ο εξοπλισμός μετράει αντί να κινείται και εάν χρειάζεται να έχει μια ανοχή αναφοράς για χρόνια και όχι μήνες, ο γρανίτης συνήθως αξίζει την επιπλέον προσπάθεια προμήθειας. Εάν ο εξοπλισμός κόβει, πιέζει ή χρειάζεται τροποποίηση πεδίου, ο χυτοσίδηρος ή ο χάλυβας παραμένει η πιο λογική επιλογή.
Τι να ζητήσετε από έναν προμηθευτή
Όποιο υλικό καταλήγει στην προσφορά, μερικές ερωτήσεις τείνουν να διαχωρίζουν έναν σοβαρό προμηθευτή από έναν που δεν είναι: Ποια είναι η πραγματική πυκνότητα του γρανίτη που χρησιμοποιείται και μπορούν να παρέχουν πιστοποιητικό δοκιμής μύλου ή λατομείου; Μερικές φορές το μάρμαρο αντικαθιστά τον γρανίτη από λιγότερο σχολαστικούς κατασκευαστές επειδή είναι φθηνότερο και επιφανειακά παρόμοιο -, αλλά το μάρμαρο είναι πιο μαλακό, πιο πορώδες και λιγότερο σταθερό ως προς τις διαστάσεις, επομένως η επαλήθευση της πυκνότητας και της σκληρότητας έχει σημασία. Για μεταλλικές βάσεις, ρωτήστε σχετικά με τη διαδικασία-αποβολής του στρες και πόσο καιρό παλαίωσε η χύτευση πριν από την τελική κατεργασία. Και για οποιοδήποτε βασικό υλικό, ρωτήστε ποιο πρότυπο βαθμονόμησης χρησιμοποιήθηκε για την επαλήθευση της επιπεδότητας μετά την ολοκλήρωση - ένας βαθμός DIN 876, ASME B89.3.7 ή JIS B7513 πρέπει να αναφέρεται ρητά, όχι απλώς να υπονοείται.
Στο UNPARALLELED, τα εξαρτήματα βάσης από γρανίτη υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία και περιτυλίγονται στο σπίτι-με χρήση οργάνων ανιχνεύσιμων στα εθνικά ινστιτούτα μετρολογίας και κάθε πλάκα συνοδεύεται από το πιστοποιητικό βαθμονόμησής της. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το ποιος προμηθεύει τη βάση, η υποκείμενη φυσική δεν αλλάζει - και η κατανόηση της είναι το πρώτο βήμα για τον καθορισμό του εξοπλισμού που εξακολουθεί να έχει ανοχή σε πέντε χρόνια από τώρα, όχι μόνο την ημέρα της εγκατάστασής του.