身為中輝集團(ZHHIMG®)在超精密花崗岩零件領域的全球領導者,我們對材料科學有著深刻的理解。我們獨特的ZHHIMG®黑色花崗岩擁有約3100 kg/m³的超高密度,具備無與倫比的剛性、熱穩定性和非磁性-這些特性對於現代半導體和計量設備的基礎至關重要。然而,即使是最優質的花崗岩部件也需要經過嚴格的評估以確認其質量,並深入了解威脅其尺寸穩定性的各種因素。有哪些簡單有效的方法來驗證材料的完整性?又是什麼力學機制導致這些穩定的結構最終變形?
精準之心的真諦:花崗岩材料評估
經驗豐富的工程師依靠基本的無損檢測方法來評估花崗岩部件的材料完整性。液體吸收評估就是其中一種檢測方法。只需在表面滴一小滴墨水或水,即可立即顯示材料的孔隙率。液體快速擴散和吸收表明其結構疏鬆、顆粒粗大且孔隙率高——這是劣質石材的特徵。相反,如果液體形成水珠且難以滲透,則表示其結構緻密、顆粒細小且吸收率低,這種特性對於在環境濕度變化的情況下保持精度至關重要。然而,需要注意的是,許多高精度表面都經過保護性密封劑處理;因此,抗滲透性可能並非完全取決於石材本身的質量,而僅僅是密封劑的屏障作用。
第二個關鍵方法是聲學完整性測試。輕敲部件並仔細評估產生的聲音,可以深入了解其內部結構。清晰、清脆、悅耳的聲音是結構均勻、品質優良且無內部裂縫或空隙的標誌。然而,沉悶或悶悶的聲音則表示內部存在微裂紋或結構鬆散。雖然此測試可以顯示石材的均勻性和相對硬度,但重要的是不要將悅耳的聲音僅等同於尺寸精度,因為聲音輸出也與零件的獨特尺寸和幾何形狀有關。
形變力學:為什麼「永久」結構會發生變化
ZHHIMG® 組件是複雜的組裝體,通常包含用於安裝鋼嵌件的精細鑽孔和精確的開槽,因此其技術要求遠高於簡單的平板。儘管穩定性極高,但即使是這些材料也遵循力學定律,在其使用壽命期間會發生變形。了解四種主要的結構變化模式是預防性設計的關鍵:
當大小相等、方向相反的力沿構件軸線直接作用時,構件會發生拉伸或壓縮變形,導致花崗岩構件伸長或縮短。當力垂直於軸線或受到相反力矩作用時,構件會發生彎曲變形,直線軸線變成曲線-這是不均勻荷載作用下最常見的失效模式。當兩個大小相等、方向相反的力偶垂直於構件軸線作用時,構件會發生扭轉變形,導致內部各部分相互扭轉。最後,剪切變形的特徵是構件的兩個部分沿著受力方向相對平行滑動,通常由側向外力引起。這些力最終決定了構件的使用壽命,因此需要定期檢查。
維護完整性:持續準確性的規程
為確保ZHHIMG®的精確度標準得以維持,技術人員必須嚴格遵守操作規程。使用花崗岩直尺或平行尺等計量工具時,必須先確認設備的校準狀態。測量面和工件的工作面都必須徹底清潔,以防止碎屑影響接觸面。至關重要的是,測量過程中切勿拖曳直尺;而應在測量點進行測量後,將其完全抬起,然後再重新定位進行下一次讀數。這種操作方法可以防止微觀磨損,並避免對奈米級平整度造成潛在損害。此外,為防止結構過早疲勞,切勿超過工件的承載能力,並應保護表面免受突然的強烈衝擊。透過嚴格遵守這些規程,可以成功地維持ZHHIMG®花崗岩底座固有的長期穩定性,從而確保滿足航空航天和微電子產業對超高精度的持續需求。
發佈時間:2025年11月19日
