精密花崗岩零件,例如三坐標測量機底座、氣浮導軌和精密機械結構,以其固有的穩定性、卓越的減振性能和低熱膨脹係數而聞名。然而,最關鍵的因素是表面本身,通常透過精細的研磨和拋光工藝,將其表面加工至微米級甚至亞微米級的公差。
但對於世界上要求最嚴苛的應用而言,標準研磨是否足夠,還是需要額外的工程保護層?即使是本質上最穩定的材料——我們的 ZHHIMG® 高密度黑色花崗岩——也可以透過特殊的表面處理來增強其在動態系統中的功能,超越簡單的幾何精度,打造最佳的花崗岩-空氣或花崗岩-金屬界面,從而實現最大的動態性能和使用壽命。
為什麼表面塗層至關重要
花崗岩在計量學上的主要優勢在於其穩定性和平面度。然而,天然拋光的花崗岩表面雖然極為平整,但卻存在微觀紋理和一定程度的孔隙。對於高速或高磨損應用而言,這些特性可能會造成不利影響。
由於傳統研磨製程雖然能達到無與倫比的平整度,但卻會留下微小的孔隙,因此需要採用更先進的處理方法。為了實現超精密運動:
- 氣浮軸承性能:多孔花崗岩會透過改變氣流動力學,微妙地影響氣浮軸承的升力和穩定性。高性能氣浮軸承需要完全密封、無孔的介面,以維持穩定的氣壓和升力。
- 耐磨性:雖然具有很高的抗刮擦性,但金屬部件(如限位開關或專用導向機構)的持續摩擦最終會導致局部磨損點。
- 清潔和維護:密封表面更容易清潔,而且不太可能吸收微小的油、冷卻劑或大氣污染物,所有這些在高精度無塵室環境中都是災難性的。
關鍵表面塗層方法
雖然花崗岩部件很少進行整體塗層處理——因為它的穩定性是石材本身固有的——但特定的功能區域,特別是氣浮軸承的關鍵導向面,通常會接受專門的處理。
樹脂浸漬和密封是目前領先的花崗岩表面處理方法之一。這是高精度花崗岩最常用的先進表面處理流程。此製程使用低黏度、高性能的環氧樹脂或聚合物樹脂,使其滲透並填充花崗岩表面層的微孔。樹脂固化後形成光滑如鏡、無孔的密封層。這有效地消除了可能影響氣浮功能的孔隙,打造出超潔淨、均勻的表面,這對於保持穩定的氣隙和最大化氣壓提升至關重要。此外,它還能顯著提高花崗岩的抗化學腐蝕性和抗吸濕性。
第二種方法適用於對摩擦需求極低的區域,即採用高性能聚四氟乙烯(鐵氟龍)塗層。對於與氣浮軸承以外的動態零件相互作用的表面,可以應用專門的聚四氟乙烯(PTFE)塗層。 PTFE 以其不黏性和極低的摩擦特性而聞名。在花崗岩部件上塗覆一層薄而均勻的塗層,可以減少不良的黏滑現象,並最大限度地減少磨損,從而直接有助於實現更平穩、更精確的運動控制和更優異的重複性。
最後,雖然這並非永久性塗層,但我們仍將潤滑和保護作為至關重要的出貨前步驟。所有鋼製配件、螺紋嵌件和金屬零件都會塗抹一層薄薄的專用化學惰性油或防銹化合物。這種保護對於運輸至關重要,可防止裸露的鋼製部件在不同濕度條件下出現閃鏽,確保精密部件以完美狀態送達,可立即整合到精密計量儀器中。
是否採用先進的表面塗層始終是我們工程師與客戶最終應用需求共同協商的結果。對於標準計量應用,ZHHIMG 的研磨拋光花崗岩表面通常是業界黃金標準。然而,對於採用精密氣浮軸承的高速動態系統,投資於密封無孔表面可確保最佳性能和持久耐用性,並始終如一地滿足最嚴格的公差要求。
發佈時間:2025年10月24日
