Kai mechaninio projektavimo inžinieriai peržengia didelės-sparčios padėties nustatymo ribas, galiausiai susiduria su kliūtimi: judančių komponentų svorio-ir{2}}stangrumo santykiu. Nors natūralus juodas granitas yra puikus pasirinkimas stacionarioms mašinų bazėms dėl savo masės ir amortizavimo, jo didelis svoris gali tapti dideliu -pagreičiu judančių portalų arba Z-ašies velenų priežastimi. Pagal šiuos scenarijus pagrindinės alternatyvos yra pažangi pramoninė keramika,{7}}pvz., aliuminio oksidas (Al2O3) ir silicio karbidas (SiC).
Standumo{0}}ir-svorio santykis: keramikos pranašumas
Didelės spartos{0}}nuskaitymo platformoms ideali medžiaga turi būti ypač standi (atspari lenkimui pagreičio metu), bet labai lengva (siekiant sumažinti variklio apkrovą ir šilumos susidarymą). Inžinieriai žiūri į specifinį standumą, apskaičiuojamą kaip tamprumo modulis (E), padalytas iš tankio (d):
| Medžiaga | Elastinis modulis (GPa) | Tankis (g/cm3) | Savitasis standumas (GPa⋅cm3/g) | Santykinių išlaidų koeficientas |
| Natūralus juodasis granitas | 95 | 3.1 | 30.6 | ★ (pradinė) |
| Aliuminio oksido keramika (Al2O3 99%) | 370 | 3.9 | 94.8 | ★★★★☆ |
| Silicio karbidas (SiC) | 450 | 3.2 | 140.6 | ★★★★★ |
| Konstrukcinis aliuminis | 70 | 2.7 | 25.9 | ★☆☆☆☆ |
Kaip parodyta lentelėje, silicio karbido specifinis standumas yra beveik penkis kartus didesnis neinatūralus granitasarba aliuminio. Tai reiškia, kad silicio karbido platforminis pluoštas gali būti sukonstruotas taip, kad jis būtų neįtikėtinai lengvas ir plonas, tačiau esant dideliam -greičiui pagreičio, jis beveik nesilenktų.
Šiluminis efektyvumas ir aplinka
Nors natūralus granitas pasižymi puikiomis šiluminėmis savybėmis, silicio karbidas pasižymi išskirtinai dideliu šilumos laidumu ir itin žemu CTE. Tai leidžia bet kokiai vietinei šilumai (pvz., iš linijinio variklio) greitai išsisklaidyti visoje dalyje, pašalinant šilumines taškas ir netolygų deformaciją.
Pasirinkimas: granitas ar keramika?
Kada klijuoti precizinį granitą:
Stacionarios mašinų bazės ir kolonos: Didelis svoris iš tikrųjų yra privalumas, nes suteikia tvirtą inercinį inkarą, kuris atsparus išorinėms grindų vibracijoms.
Išlaidoms jautrus tikslumas: natūralus granitas yra daug ekonomiškesnis-kasant karjerus, mašinas ir juosteles, ypač didelėms konstrukcijoms.
Trumpas pristatymo laikas: didelėms keraminėms konstrukcijoms reikalingos specializuotos sukepinimo krosnys ir platūs deimantų{0}šlifavimo procesai, todėl gamybos laikas ilgesnis.
Kada atnaujinti į pramoninę keramiką:
Greitai judantys portalai: sumažinus judančio pluošto masę naudojant keramiką, sumažėja energijos sąnaudos, variklio šiluma ir ciklo trukmė.
Ekstremalios cheminės / vakuuminės aplinkos: pažangios keramikos poringumas beveik-nulinis ir yra labai atsparus korozijai plazmai arba cheminėms valymo priemonėms, naudojamoms plokštelių gamyboje.
Veikimas aukštoje{0}}temperatūroje: keramika gali atlaikyti aukštesnę nei 1000 laipsnių temperatūrą be konstrukcijos gedimo ar šliaužimo.
Suderintas dizainas: šiuolaikinės itin{0}}tikslios mašinos dažnai naudoja hibridinį dizainą: sunkų, labai stabilų UNPARALLELED® juodo granito pagrindą kartu su itin-lengva, standžia silicio karbido (SiC) skersine sija. Tai užtikrina aukščiausią stabilumo ir dinamiško veikimo pusiausvyrą.