計測フロアで時間を過ごしたことのある人なら、おそらく同じ議論を聞いたことがあるでしょう。花崗岩は鋳鉄よりも優れており、鋳鉄は花崗岩よりも安価で、とにかく大理石は基本的に花崗岩と同じです。最後の主張は解明する価値のある主張です。ミクロン レベルの公差を追求する場合、重要な点でこの主張は間違っているからです。-
価格ではなく密度から始める
密度は、荷重や振動の下で材料がどのように挙動するかを大まかに表すものであり、大理石と花崗岩の混同は通常、密度から始まります。{0}}市販の黒御影石は、採石場と鉱物組成に応じて、通常、約 2,900 ～ 3,100 kg/m3 になります。対照的に、大理石は、一般に 2,600 ～ 2,700 kg/m3 の範囲 - より低い位置にあり、著しく異なる結晶構造を持っています。つまり、より柔らかく、より多孔質で、繰り返しの熱サイクルにより微小亀裂が発生しやすくなります。-。
この違いは、あなたが理解するまでは学術的に聞こえます。三次元測定機その上に。密度が高く均質な石は変形に強く、荷重が取り除かれた後はより確実に元の形状に戻ります。数千サイクルにわたるその一貫性が、何年も校正を保持する定盤とドリフトする定盤との違いとなります。
これが、花崗岩のサプライチェーンにおける代替問題が単なるマーケティング上の話題ではなく、現実の問題である理由でもあります。大理石は採石コストが安く、機械加工が容易なため、本物の精密花崗岩が指定された用途に販売されることがあります。材料認証や密度検証を要求しない購入者は、その上に構築した機器が一貫性のない結果を示し始めるまで、これを簡単に発見する方法がありません。
鋳鉄が依然として - で勝てる地域とそうでない地域
鋳鉄は時代遅れではありません。絶対的な熱安定性が主な関心事ではない重量のある汎用工作機械ベッドの場合、これは依然として完全に合理的でコスト効率の高い選択肢であり、石よりも速く加工できます。-その利点はよく理解されています。優れた減衰、高い剛性、数十年にわたるツールとその背後にあるプロセスの知識です。
問題となるのは熱挙動です。鋳鉄の熱膨張係数は花崗岩の約 2 倍です（組成にもよりますが、花崗岩の熱膨張係数は約 10{6}}12 x 10⁻⁶/度であるのに対し、花崗岩の場合は 5-8 x 10⁻⁶/度）です。気候管理された計測ラボでは、その違いはあまり重要ではないかもしれません。{9}}毎日数度の温度変動がある作業現場では、半導体検査装置、光学式アライメントステーション、レーザー測定プラットフォームなど、サブミクロンの再現性が必要なあらゆるものに測定可能な誤差が生じる可能性があります。
鋳鉄は磁性と導電性も備えているため、漂遊磁界や導電性表面が問題となる特定の半導体やエレクトロニクスの製造環境には使用できません。花崗岩は両方の点で不活性です。
振動減衰は過小評価されている要素である
スペックシートでは剛性が最も注目されますが、内部減衰-材料が振動エネルギーを伝達するのではなく、どのくらい早く吸収して消散するか-は、サブ-ミクロンの仕事をするものにとっては間違いなくより重要です。花崗岩の結晶質で不均質な内部構造は、より均一な鋳鉄の格子よりも効果的に振動エネルギーを散乱します。-これが、鋳鉄が構造的に適切である場合でも、CMM 室、ウェーハ検査ステーション、レーザー干渉計のセットアップで花崗岩の定盤と機械ベースが標準のままである理由の 1 つです。
購入者向けの実用的なチェックリスト
花崗岩のベースまたは表面プレートを指定していて、大理石の代替問題を回避したい場合は、サプライヤーに直接問い合わせる価値のあることがいくつかあります。
材料密度認証 - の本物の精密黒御影石は、2,900–3,100+ kg/m3 の範囲で検証する必要があり、それ以下ではありません。
平坦度の校正は社内測定だけでなく、国家計量機関に追跡可能です。-
花崗岩の組成は供給源によって異なるため、特定の採石場バッチの熱膨張データ。
表面硬度と気孔率のデータ、特に気孔率が性能に影響を与える真空チャックやエア ベアリングを含む用途向け。
これはどれも特殊な情報ではありません。- 正規の精密花崗岩製造業者であれば、ためらうことなくこの情報を製造できるはずです。それができないサプライヤー、または質問されても曖昧な答えを返すサプライヤーは、通常、注意する価値があります。
結論
普遍的な「最適な」材料というものはありません。- 鋳鉄、花崗岩、さらには鉱物鋳造や UHPC などの新しいオプションも、それぞれ負荷、熱環境、許容要件に応じて正当な役割を果たします。大理石を精密な花崗岩の代替品として扱うことは許されません。 2 つの素材はショールームの床では似ていますが、測定器を置くとまったく異なる動作をします。