如何選擇合適的精密花崗岩研磨工藝

在超精密製造領域,花崗岩平台是終極標竿。然而,許多業內人士以外的人卻認為,這些巨型部件所達到的完美無瑕的表面光潔度和亞微米級的平整度,完全是自動化高科技加工的結果。但正如我們在中匯集團(ZHHIMG®)所實踐的那樣,這實際上是工業實力與不可替代的人工技藝完美融合的產物。

了解不同的表面處理流程——以及何時應用這些製程——對於滿足半導體光刻、高端計量和先進航空航天組裝等行業的嚴格精度要求至關重要。

邁向精準的多階段之旅

花崗岩精密平台的製造並非單一工序,而是一系列精心設計的材料移除步驟。每個步驟都旨在系統地減少幾何誤差和表面粗糙度,同時減輕材料的內應力。

在花崗岩原石被切割成大致尺寸後,加工流程便正式開始。這一初始階段主要依靠重型機械去除大部分材料。我們使用大型龍門式或龍門式數控機床,配備鑽石砂輪,將材料粗略地磨平至所需精度。這是高效去除材料和確定初始幾何形狀的關鍵步驟。至關重要的是,整個加工過程始終採用濕式製程。這可以最大限度地減少摩擦產生的熱量,防止熱變形,從而避免引入內部應力並影響零件的長期穩定性。

手工研磨:平面度的最終挑戰

當機械化加工達到表面處理極限後,對微米級和亞微米級精度的追求才真正開始。對於頂級平台而言,這一環節仍完全依賴人類的專業技術,不可或缺。

最後一道工序稱為研磨,它使用自由研磨漿料,而不是固定的砂輪。工件在大型平面基準板上進行研磨,使研磨顆粒滾動和滑動,從而去除極少量的材料。這樣可以獲得極高的表面光滑度和幾何一致性。

我們經驗豐富的技師團隊負責這項工作,他們大多擁有超過三十年的專業經驗。他們是完成整個製造流程的關鍵環節。與本質上是對機器精度進行靜態複製的數控磨削不同,手工研磨是一個動態的閉環過程。我們的工匠會不斷停下來,使用雷射干涉儀和電子水平儀檢查工件。基於這些即時數據,他們進行高度局部化的調整,僅以精準輕柔的壓力研磨凸起部分。這種持續修正和精細化表面的能力,正是實現符合 DIN 876 00 級或更高等級要求的世界級公差的關鍵所在。

此外,手工研磨採用較低的壓力和較少的熱量,使花崗岩內部的天然地質應力能夠自然釋放,而不會引入新的機械應力。這確保了平台能夠保持數十年的精度。

選擇適合您需求的客製化方法

當定制花崗岩部件(例如坐標測量機 (CMM) 的精密底座或氣浮平台)時,選擇合適的精加工方法至關重要,並且直接取決於所需的公差。

對於標準需求或粗略佈局應用,CNC 平面磨削通常就足夠了。然而,對於需要微米級穩定性的應用(例如標準檢測平台),我們會採用半精磨,然後再進行輕微的手工研磨。

對於半導體光刻平台和三坐標測量機標準基座等超精密應用而言,多步驟手動研磨所投入的成本和時間完全值得。它是唯一能夠確保重複讀數精度(即表面均勻性的真正測試)達到亞微米級的方法。

在 ZHHIMG®,我們根據您的特定要求設計流程。如果您的應用需要一個能夠抵抗環境漂移並在高動態負載下完美運行的基準面,那麼重型機械加工與精湛的人工工藝相結合是唯一可行的選擇。我們將研磨製程直接整合到我們嚴格的 ISO 認證品質管理系統中,以確保最終產品的可追溯性和絕對權威性。

精密花崗岩底座


發佈時間:2025年10月17日