တိကျသောကုန်ထုတ်မှုနယ်ပယ်တွင် အများအားဖြင့် အထင်အမြင်လွဲမှားသည်မှာ "ပိုမိုသိပ်သည်းဆ = ပိုသန်မာကြံ့ခိုင်မှု = ပိုမိုတိကျမှု" ဖြစ်သည်။ သံထည်အတွက် သိပ်သည်းဆ 2.6-2.8g/cm³ (7.86g/cm³) ရှိသော ကျောက်တုံးကြီးသည် မိုက်ခရိုမီတာ သို့မဟုတ် နာနိုမီတာများထက် တိကျစွာ ရရှိထားသည်။ ဤ "တန်ပြန်-အလိုလိုသိမြင်နိုင်သော" ဖြစ်စဉ်၏ နောက်ကွယ်တွင် သတ္တုဗေဒ၊ စက်ပြင်နှင့် ပြုပြင်ခြင်းနည်းပညာများ၏ နက်နဲသောပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်မှု ရှိပါသည်။ အောက်ပါတို့သည် ၎င်း၏ သိပ္ပံဆိုင်ရာ သဘောတရားများကို အဓိက အတိုင်းအတာလေးခုမှ ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာသည်။
1. သိပ်သည်းဆ ≠ တောင့်တင်းမှု- ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံ၏ အဆုံးအဖြတ်အခန်းကဏ္ဍ
Granite ၏ "သဘာဝပျားလပို့" ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ
ဂရန်းနိုက်သည် သတ္တုပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သည့် quartz (SiO₂) နှင့် feldspar (KAlSi₃O₈) နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ionic/covalent နှောင်ကြိုးများဖြင့် နီးကပ်စွာ ပေါင်းစပ်ထားသော ပျားလပို့ကဲ့သို့ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်မှုဖြစ်သည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် ထူးခြားသော အရည်အချင်းများဖြင့် ပံ့ပိုးပေးသည်-
တွန်းအားသည် သွန်းသံ၏ တွန်းအားနှင့် ယှဉ်နိုင်သည်- 100-200 mpa (မီးခိုးရောင်သွန်းသံအတွက် 100-250 mpa)၊ သို့သော် elastic modulus သည် နိမ့်သည် (သွန်းသံအတွက် 70-100 gpa နှင့် 160-200 gpa)၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းသည် အင်အားအောက်တွင် ပလပ်စတစ်ပုံပျက်နိုင်ခြေနည်းပါးပါသည်။
အတွင်းစိတ်ဖိစီးမှုကို သဘာဝအတိုင်းထုတ်လွှတ်ခြင်း- Granite သည် ဘူမိဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များ နှစ်သန်းပေါင်းရာနှင့်ချီ၍ အိုမင်းရင့်ရော်လာခဲ့ပြီး အတွင်းပိုင်းကျန်ရှိသော စိတ်ဖိစီးမှုသည် သုညသို့ ချဉ်းကပ်လာပါသည်။ သွန်းသံကို အအေးခံသောအခါ (အအေးခံနှုန်း > 50 ℃/s ဖြင့်)၊ 50-100 mpa အထိ မြင့်မားသော အတွင်းစိတ်ဖိစီးမှုကို ထုတ်ပေးသည်၊ ၎င်းကို အတုပြုလုပ်၍ ချေဖျက်ရန် လိုအပ်သည်။ ကုသမှုမသေချာပါက၊ ရေရှည်အသုံးပြုနေစဉ်အတွင်း ပုံပျက်သွားတတ်ပါသည်။
2. သွန်းသံ၏ "ဘက်စုံချို့ယွင်းချက်" သတ္တုဖွဲ့စည်းပုံ
Cast iron သည် သံ-ကာဗွန်အလွိုင်းဖြစ်ပြီး ၎င်းတွင် flake graphite၊ pores နှင့် shrinkage porosity ကဲ့သို့သော ချို့ယွင်းချက်များရှိသည်။
ဂရပ်ဖိုက်အကွဲကွဲအက်မက်ထရစ်- Flake graphite သည် အတွင်းပိုင်း "microcracks" နှင့် ညီမျှပြီး သံသွန်း၏အမှန်တကယ်ဝန်ထမ်းဧရိယာကို 30% မှ 50% လျှော့ချပေးသည်။ Compressive Strength မြင့်မားသော်လည်း flexural Strength သည် နည်းပါးသည် (ဖိသိပ်မှုအားကောင်းခြင်း၏ 1/5-1/10 သာ) ရှိပြီး ဒေသတွင်း ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုကြောင့် ကွဲအက်တတ်သည်။
သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော်လည်း ထုထည်မညီညာသော ဖြန့်ဖြူးမှု- Cast သံတွင် ကာဗွန် 2% မှ 4% ပါဝင်ပါသည်။ သွန်းလုပ်စဉ်အတွင်း၊ ကာဗွန်ဒြပ်စင်ကို ခွဲထုတ်ခြင်းသည် သိပ်သည်းဆ အတက်အကျ ±3% ကို ဖြစ်စေနိုင်ပြီး ကျောက်တုံးသည် ဓာတ်သတ္တု ဖြန့်ဖြူးမှု တူညီမှု 95% ကျော်ရှိပြီး ဖွဲ့စည်းပုံ တည်ငြိမ်မှုကို အာမခံပါသည်။
ဒုတိယ၊ အနိမ့်သိပ်သည်းဆ၏ တိကျမှုအားသာချက်- အပူနှင့် တုန်ခါမှုကို ဖိနှိပ်မှုနှစ်ခု
အပူပုံစံပြောင်းလဲခြင်းထိန်းချုပ်မှု၏ "မွေးရာပါအားသာချက်"
အပူချဲ့ခြင်း၏ကိန်းဂဏန်းသည် အလွန်ကွဲပြားသည်- ကျောက်တုံးသည် 0.6-5×10⁻⁶/℃ ဖြစ်ပြီး သွန်းသံသည် 10-12×10⁻⁶/℃ ဖြစ်သည်။ 10 မီတာ အခြေစိုက်စခန်းကို နမူနာအဖြစ် ယူပါ။ အပူချိန် 10 ℃ ပြောင်းသောအခါ၊
Granite ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ကျုံ့ခြင်း- 0.06-0.5mm
သွန်းသံချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ကျုံ့ခြင်း- 1-1.2mm
ဤခြားနားချက်သည် ကျောက်တုံးများကို တိကျစွာ အပူချိန်ထိန်းချုပ်ထားသော ပတ်ဝန်းကျင်တွင် (ဥပမာ ± 0.5 ℃) ဖြင့် သွန်းသံသည် နောက်ထပ် အပူပေးချေမှုစနစ် လိုအပ်သော်လည်း၊ ဤခြားနားချက်သည် ကျောက်တုံးများကို "သုညပုံပျက်စေသည်" ကို ဖြစ်စေသည်။
အပူလျှပ်ကူးမှု ခြားနားချက်- ကျောက်တုံး၏ အပူစီးကူးမှုသည် 2-3W/(m·K) ဖြစ်ပြီး သွန်းသံ၏ 1/20-1/30 (50-80W/(m·K)) ဖြစ်သည်။ စက်ပစ္စည်းအပူပေးသည့်အခြေအနေများတွင် (မော်တာအပူချိန် 60 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့ရောက်ရှိသည့်အခါ)၊ ကျောက်တုံး၏မျက်နှာပြင်အပူချိန်သည် 0.5 ℃/m ထက်နည်းသော်လည်း သွန်းသံသည် 5-8 ℃/m အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ ဒေသချဲ့ထွင်မှုမညီမညာဖြစ်စေပြီး လမ်းပြရထားလမ်း၏ဖြောင့်ဖြောင့်မှုကိုထိခိုက်စေသည်။
2. တုန်ခါမှုကို နှိမ်နှင်းခြင်း၏ "သဘာဝ စိုစွတ်ခြင်း" အကျိုးသက်ရောက်မှု
အတွင်းပိုင်း စပါးနယ်နိမိတ် စွမ်းအင် စွန့်ထုတ်မှု ယန္တရား- ကျောက်တုံးပုံဆောင်ခဲများကြား သေးငယ်သော ကျိုးကြေမှုများနှင့် စပါးနယ်နိမိတ် ချော်ထွက်မှုသည် တုန်ခါမှု စွမ်းအင်ကို လျင်မြန်စွာ ချေဖျက်နိုင်ပြီး စိုစွတ်သော အချိုးအစား 0.3-0.5 (သွန်းသံအတွက် 0.05-0.1 သာ) ဖြစ်သည်။ စမ်းသပ်ချက်က 100Hz တုန်ခါမှုကို ပြသသည် ။
Granite ၏ ပမာဏသည် 10% အထိ ပျက်စီးရန် 0.1 စက္ကန့် ကြာသည် ။
သွန်းသံသည် ၀.၈ စက္ကန့်ကြာသည်။
ဤခြားနားချက်သည် အရှိန်မြင့်ရွေ့လျားနေသောပစ္စည်းများ (အပေါ်ယံပိုင်းခေါင်း၏ 2m/s စကင်န်ဖတ်ခြင်းကဲ့သို့) "တုန်ခါမှုအမှတ်အသားများ" ၏ချို့ယွင်းချက်ကို ရှောင်ရှားခြင်းဖြင့် Granite သည် ချက်ချင်းတည်ငြိမ်နိုင်စေပါသည်။
inertial ဒြပ်ထု၏ ပြောင်းပြန်အကျိုးသက်ရောက်မှု- သိပ်သည်းဆနည်းသည် ဆိုသည်မှာ တူညီသောထုထည်တွင် ဒြပ်ထုပိုမိုသေးငယ်ပြီး ရွေ့လျားနေသောအစိတ်အပိုင်း၏ inertial force (F=ma) နှင့် အရှိန်အဟုန် (p=mv) နည်းပါးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 10 မီတာရှိသော granite gantry frame (12 တန်အလေးချိန်) ကို သွန်းသံဖရိန် (20 တန်) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 1.5G သို့ အရှိန်မြှင့်သောအခါ၊ မောင်းနှင်အားလိုအပ်ချက် 40% လျော့သွားသည်၊ start-stop impact လျော့နည်းသွားပြီး positioning တိကျမှုကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည်။
iii. လုပ်ဆောင်ခြင်းနည်းပညာ၏ "သိပ်သည်းဆ-အမှီအခိုကင်းသော" တိကျမှုတွင် အောင်မြင်မှု
1. အလွန်တိကျသော လုပ်ဆောင်မှုတွင် လိုက်လျောညီထွေရှိမှု
ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ပွတ်ခြင်း၏ "သလင်းပြင်အဆင့်" ထိန်းချုပ်မှု- ကျောက်တုံး၏ မာကျောမှု (Mohs စကေးတွင် 6-7) သည် သွန်းသံ (Mohs စကေးတွင် 4-5 ထက်) မြင့်မားသော်လည်း ၎င်း၏သတ္တုဖွဲ့စည်းပုံသည် တူညီပြီး စိန် abrasive + magnetorheological polishing (single polishing thickness < 10nm) ထက် မြင့်မားသော်လည်း၊ ၎င်း၏သတ္တုဖွဲ့စည်းပုံသည် တူညီပြီး အက်တမ်ဖြင့် ဖယ်ရှားနိုင်သည်။ သို့သော်၊ သွန်းသံတွင် ဂရပ်ဖိုက်အပျော့စားအမှုန်များရှိနေခြင်းကြောင့်၊ ကြိတ်စဉ်အတွင်း "furplough effect" ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ပြီး မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုသည် Ra 0.8μm ထက်နိမ့်ရန်ခက်ခဲသည်။
CNC machining ၏ "ဖိစီးမှုနည်းသော" အားသာချက်- ကျောက်တုံးများကို စီမံဆောင်ရွက်သောအခါ၊ ဖြတ်တောက်မှုစွမ်းအားသည် သွန်းသံ၏ 1/3 သာရှိပြီး (သိပ်သည်းဆနည်းသော သေးငယ်သော elastic modulus ကြောင့်)၊ ပိုမိုမြင့်မားသောလည်ပတ်နှုန်းများ (တစ်မိနစ်လျှင် 100,000 လှည့်ပတ်မှု) နှင့် အစာစားနှုန်း (5000mm/min) တို့ကို လျှော့ချပေးသည်။ အချို့သော ဝင်ရိုးငါးခုရှိသော စက်ကိရိယာတစ်ခုသည် ကျောက်တုံးလမ်းပြရထားလမ်းပြများ၏ လုပ်ဆောင်ချိန်သည် သွန်းသံထက် 25% တိုတောင်းပြီး တိကျမှုကို ±2μmအထိ မြှင့်တင်ထားကြောင်း ပြသသည်။
2. စုဝေးမှုအမှားများ၏ "တိုးပွားလာသောအကျိုးသက်ရောက်မှု" တွင် ကွဲပြားမှုများ
အစိတ်အပိုင်းအလေးချိန်လျော့ချခြင်း၏ ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှု- မော်တာများနှင့် သိပ်သည်းဆနည်းသော အခြေစိုက်စခန်းများနှင့် တွဲဖက်ထားသော လမ်းညွန်များကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများကို တစ်ပြိုင်နက် ပေါ့ပါးစေနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ linear motor တစ်ခု၏ ပါဝါကို 30% လျှော့ချလိုက်သောအခါ ၎င်း၏ အပူထုတ်လုပ်မှုနှင့် တုန်ခါမှုတို့သည် လိုက်လျောညီထွေ လျော့နည်းသွားကာ "ပိုမိုကောင်းမွန်သော တိကျမှု - စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု လျှော့ချခြင်း" ၏ အပြုသဘောဆောင်သော စက်ဝန်းတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။
ရေရှည် တိကျစွာ ထိန်းသိမ်းခြင်း- Granite ၏ သံချေးတက်ခြင်း သည် သွန်းသံထက် 15 ဆ (quartz သည် အက်ဆစ်နှင့် အယ်လကာလီ တိုက်စားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်)။ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာအက်ဆစ်အမှုန်အမွှားပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ 10 နှစ်ကြာအသုံးပြုပြီးနောက် မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုသည် 0.02μm ထက်နည်းသော်လည်း ±20μm ဖြင့် နှစ်စဉ်ပြုပြင်ရန်လိုအပ်ပြီး သွန်းသံကို မြေပြင်နှင့် ပြုပြင်ရန်လိုအပ်ပါသည်။
ကြင်ယာ၊ စက်မှုဆိုင်ရာအထောက်အထား- Low Density ≠ စွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ခြင်း၏ အကောင်းဆုံးဥပမာ
Semiconductor စမ်းသပ်ကိရိယာ
အချို့သော wafer စစ်ဆေးရေးပလပ်ဖောင်း၏ နှိုင်းယှဉ်ဒေတာ-
2. တိကျသော optical တူရိယာများ
NASA ၏ James Webb တယ်လီစကုပ်၏ အနီအောက်ရောင်ခြည် ထောက်လှမ်းသည့်ကွင်းကို ကျောက်တုံးဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ၎င်း၏နိမ့်သိပ်သည်းဆ (ဂြိုလ်တုတင်ဆောင်မှုလျှော့ချခြင်း) နှင့် နိမ့်သောအပူချဲ့ခြင်း (အလွန်နိမ့်သောအပူချိန်တွင် -270 ℃) တို့ကို အခွင့်ကောင်းယူပြီး နာနိုအဆင့် အလင်းတန်းညှိတိကျမှုကို သေချာစေကာ အပူချိန်နိမ့်သောအချိန်တွင် သံ၏ကြွပ်ဆတ်မှုဖြစ်နိုင်ခြေကို ဖယ်ရှားပေးခြင်းဖြင့် ၎င်းသည် အတိအကျဖြစ်သည်။
နိဂုံး- ပစ္စည်းသိပ္ပံတွင် "တန်ပြန်အသိတရား" ဆန်းသစ်တီထွင်မှု
Granite Base များ၏ တိကျသောအားသာချက်မှာ "ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ တူညီမှု > သိပ်သည်းဆ၊ အပူလှိုင်းတည်ငြိမ်မှု > ရိုးရှင်းတောင့်တင်းမှု" ၏ ယုတ္တိဗေဒအောင်မြင်မှုတွင် တည်ရှိပါသည်။ ၎င်း၏သိပ်သည်းဆနည်းပါးမှုသည် အားနည်းသည့်အချက်ဖြစ်လာရုံသာမက၊ ပြတ်သားမှုကိုလျှော့ချခြင်း၊ အပူထိန်းချုပ်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် အလွန်တိကျသောလုပ်ဆောင်မှုတို့ကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေခြင်းစသည့် တိုင်းတာမှုများမှတစ်ဆင့် တိကျစွာခုန်တက်နိုင်ခဲ့သည်။ ဤဖြစ်စဉ်သည် တိကျစွာထုတ်လုပ်ခြင်း၏ အဓိကဥပဒေသကို ဖော်ပြသည်- ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများသည် ညွှန်ကိန်းတစ်ခုတည်းကို ရိုးရှင်းစွာစုဆောင်းခြင်းထက် ဘက်စုံဘောင်ဘောင်များ၏ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ချိန်ခွင်လျှာတစ်ခုဖြစ်သည်။ နာနိုနည်းပညာနှင့် အစိမ်းရောင်ကုန်ထုတ်လုပ်မှုများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုနှင့်အတူ၊ သိပ်သည်းဆနည်းပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ကျောက်တုံးပစ္စည်းများသည် "လေးလံသော" နှင့် "အလင်း"၊ "တောင့်တင်းသော" နှင့် "ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်" ဟူသော စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာခံယူချက်အား ပြန်လည်သတ်မှတ်ပေးပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- မေလ ၁၉-၂၀၂၅