Πηγαίνετε σχεδόν σε οποιοδήποτε εργαστήριο μετρολογίας, τμήμα ποιοτικού ελέγχου ή εγκατάσταση κατασκευής ακριβείας και θα βρείτε ένα κομμάτι εξοπλισμού που σπάνια τραβάει την προσοχή, αλλά στηρίζει οτιδήποτε άλλο στο δωμάτιο: την πλάκα επιφάνειας από γρανίτη. Δεν έχει κινούμενα μέρη, ψηφιακή οθόνη και λογισμικό -, ωστόσο είναι συχνά το μοναδικό σημείο αναφοράς με το οποίο ελέγχεται κάθε άλλη μέτρηση στο δωμάτιο.
Το σημείο αναφοράς πίσω από το σημείο αναφοράς
Μια μηχανή μέτρησης συντεταγμένων (CMM) μπορεί να αναφέρει ακρίβεια θέσης σε μικρόμετρα, αλλά αυτός ο αριθμός σημαίνει κάτι μόνο εάν το ίδιο το μηχάνημα κάθεται σε μια επιφάνεια που είναι πραγματικά επίπεδη και σταθερή. Το ίδιο ισχύει για-δισδιάστατα συστήματα μέτρησης εικόνας, όργανα μέτρησης περιγράμματος και εξοπλισμό αυτόματης οπτικής επιθεώρησης (AOI). Όλα αυτά τα συστήματα υποθέτουν ένα σταθερό σημείο αναφοράς - ένα φυσικό σημείο μηδέν-που δεν μετατοπίζεται, κρεμάει ή δονείται.
Αυτή είναι η δουλειά τωνπλάκα επιφάνειας γρανίτη. Η επιπεδότητά του δεν είναι ωραίο-να-έχει. είναι το θεμέλιο που καθορίζει εάν κάθε επόμενη μέτρηση που λαμβάνεται πάνω από αυτό είναι αξιόπιστη.
Γιατί συγκεκριμένα ο γρανίτης
Οι επιφανειακές πλάκες κατασκευάζονταν ιστορικά από χυτοσίδηρο καθώς και από γρανίτη, αλλά ο γρανίτης έχει γίνει η κυρίαρχη επιλογή στα σύγχρονα εργαστήρια μετρολογίας για ορισμένους συγκεκριμένους λόγους:
Ανώτερη μακροπρόθεσμη- διατήρηση της επιπεδότητας. Οι επιφανειακές πλάκες από χυτοσίδηρο μπορούν να αναπτύξουν παραμόρφωση-ανακούφισης από τάσεις μετά από χρόνια χρήσης, καθώς οι εσωτερικές τάσεις μηχανικής κατεργασίας απελευθερώνονται σταδιακά. Ο γρανίτης, που είναι ένα φυσικά διαμορφωμένο κρυσταλλικό υλικό και όχι ένα χυτό και επεξεργασμένο μέταλλο, δεν φέρει το ίδιο προφίλ εσωτερικής τάσης και διατηρεί τη βαθμονομημένη του επιπεδότητα πολύ περισσότερο.
Μη-μαγνητικό και μη-αγώγιμο. Αυτό έχει άμεση σημασία για εξοπλισμό όπως παρεμβολόμετρα λέιζερ, ηλεκτρονικοί μετρητές στάθμης και επαγωγικοί αισθητήρες μετατόπισης, οι οποίοι μπορούν να επηρεαστούν από κοντινό μαγνητικό ή αγώγιμο υλικό.
Αντοχή στη διάβρωση και τη θερμική μετατόπιση. Ο γρανίτης δεν σκουριάζει και ο συντελεστής θερμικής διαστολής του είναι πολύ χαμηλότερος από αυτόν του μετάλλου, που σημαίνει ότι διατηρεί τις βαθμονομημένες διαστάσεις του πιο σταθερά κατά τη διάρκεια μιας εργάσιμης ημέρας με κανονικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας.
Απόσβεση κραδασμών υψηλής-συχνότητας. Η κρυσταλλική δομή των κόκκων του γρανίτη απορροφά τους κραδασμούς πιο αποτελεσματικά από μια ομοιογενή χύτευση μετάλλων, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για συστήματα AOI και οπτικό εξοπλισμό μέτρησης που είναι ευαίσθητος σε μικρο-δονήσεις κατά τη λήψη εικόνας.
Beyond the Surface Plate: Η ευρύτερη οικογένεια εργαλείων μέτρησης γρανίτη
Οι επιφανειακές πλάκες είναι η καλύτερη-γνωστή εφαρμογή, αλλά τα εργαλεία μετρολογίας γρανίτη επεκτείνονται περαιτέρω. Οι τετράγωνοι χάρακες από γρανίτη, οι ευθύγραμμοι χάρακες, οι μπλοκ V-και οι παράλληλοι χρησιμοποιούνται ευρέως για τη συναρμολόγηση εξοπλισμού, την επαλήθευση ευθυγράμμισης και τους ελέγχους βαθμονόμησης στις γραμμές κατασκευής ακριβείας. Αυτά τα εργαλεία εξυπηρετούν παρόμοιο σκοπό με την πλάκα επιφάνειας σε μικρότερη κλίμακα - παρέχοντας σταθερή, επαληθεύσιμη γεωμετρία αναφοράς που μπορεί να εμπιστευτεί ένας τεχνικός κατά τη συναρμολόγηση ή την ευθυγράμμιση ενός μηχανήματος.
Για εφαρμογές που απαιτούν την υψηλότερη δυνατή επιπεδότητα - οι πλάκες επιφάνειας που προορίζονται να χρησιμεύσουν ως κύρια αναφορά βαθμονόμησης μιας εγκατάστασης - οι προδιαγραφές επιπεδότητας μπορούν να φτάσουν σε ανοχές-νανομέτρων. Αυτό το επίπεδο απόδοσης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό τόσο από την πυκνότητα και τη σταθερότητα της πρώτης ύλης όσο και από την ικανότητα της διαδικασίας φινιρίσματος, η οποία στη μετρολογική κατασκευή υψηλών προδιαγραφών εξακολουθεί να είναι ουσιαστικά ένα χειροκίνητο-σκάφος φινιρίσματος παρά ένα πλήρως αυτοματοποιημένο.
Τι πρέπει να προσέξετε κατά τον καθορισμό μιας πλάκας επιφάνειας
Οι αγοραστές που αξιολογούν τις επιφανειακές πλάκες γρανίτη για χρήση CMM, AOI ή γενικής επιθεώρησης θα πρέπει να κοιτάξουν πέρα από το βασικό υλικό και να ρωτήσουν σχετικά:
Ιχνηλασιμότητα βαθμονόμησης - είτε το πιστοποιητικό επιπεδότητας της πινακίδας προέρχεται από ένα διαπιστευμένο εθνικό ή περιφερειακό ινστιτούτο μετρολογίας.
Οι επιφανειακές πλάκες προδιαγραφής - συνήθως βαθμολογούνται (π.χ. Βαθμός 000, Βαθμός 00, Βαθμός 0, Βαθμός AA) σύμφωνα με καθιερωμένα πρότυπα όπως το DIN 876 και η απαιτούμενη ποιότητα πρέπει να ταιριάζει με τις απαιτήσεις ακρίβειας του εξοπλισμού που βρίσκεται πάνω του.
Πυκνότητα και διαφάνεια προμήθειας - όπως και με τις βάσεις γρανίτη γενικά, οι προμηθευτές θα πρέπει να μπορούν να παρέχουν επαληθεύσιμα στοιχεία πυκνότητας αντί να βασίζονται στην οπτική ομοιότητα με τον γνήσιο μαύρο γρανίτη υψηλής-πυκνότητας.
Μια πλάκα επιφάνειας είναι, κατά μία έννοια, ο πιο ήσυχος εξοπλισμός σε οποιοδήποτε εργαστήριο μετρολογίας. Δεν ανακοινώνει την απόδοσή του όπως κάνει ένα ψηφιακό όργανο. Αλλά κάθε μέτρηση που λαμβάνεται παραπάνω είναι τόσο αξιόπιστη όσο και η ίδια η πλάκα - γι' αυτό ακριβώς οι σοβαρές εργασίες ποιοτικού ελέγχου αντιμετωπίζουν την επιλογή και τη βαθμονόμησή της με την ίδια αυστηρότητα με τα όργανα που υποστηρίζει.