တိကျစွာထုတ်လုပ်ခြင်းနယ်ပယ်တွင် "သိပ်သည်းဆမြင့်မားခြင်း = မာကျောမှုပိုမိုအားကောင်းခြင်း = တိကျမှုပိုမိုမြင့်မားခြင်း" ဟူသော အထင်အမြင်လွဲမှားမှုရှိသည်။ သိပ်သည်းဆ ၂.၆-၂.၈ ဂရမ်/စင်တီမီတာ³ (သံသွန်းအတွက် ၇.၈၆ ဂရမ်/စင်တီမီတာ³) ရှိသော ဂရန်နိုက်အခြေခံသည် မိုက်ခရိုမီတာ သို့မဟုတ် နာနိုမီတာများထက်ပင် ကျော်လွန်သော တိကျမှုကို ရရှိခဲ့သည်။ ဤ "ဆန့်ကျင်ဘက်အလိုလိုသိနိုင်သော" ဖြစ်စဉ်၏နောက်ကွယ်တွင် သတ္တုဗေဒ၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်နည်းစနစ်များ၏ နက်ရှိုင်းသော ပေါင်းစပ်မှုရှိသည်။ အောက်ပါတို့သည် ၎င်း၏သိပ္ပံနည်းကျမူများကို အဓိကရှုထောင့်လေးခုမှ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသည်။
၁။ သိပ်သည်းဆ ≠ မာကျောမှု- ပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံ၏ အဆုံးအဖြတ်ပေးသော အခန်းကဏ္ဍ
ဂရနိုက်၏ "သဘာဝပျားအုံ" ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ
ဂရန်နိုက်သည် ကွာ့ဇ် (SiO₂) နှင့် ဖယ်ဒ်စပါ (KAlSi₃O₈) ကဲ့သို့သော သတ္တုပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းတို့သည် အိုင်းယွန်း/ကိုဗယ်လင် နှောင်ကြိုးများဖြင့် နီးကပ်စွာ ချည်နှောင်ထားပြီး ပျားအုံကဲ့သို့သော အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ထားသော ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်းအား ထူးခြားသော ဂုဏ်သတ္တိများ ပေးစွမ်းသည်-
ဖိသိပ်အားသည် သွန်းသံနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်- 100-200 mpa (မီးခိုးရောင်သွန်းသံအတွက် 100-250 mpa) အထိရောက်ရှိသော်လည်း၊ elastic modulus သည် နိမ့်သည် (70-100 gpa vs သွန်းသံအတွက် 160-200 gpa)၊ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းသည် အားဖြင့် ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်း ဖြစ်နိုင်ခြေ နည်းပါးသည်။
အတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုကို သဘာဝအလျောက်ထုတ်လွှတ်ခြင်း- ဂရနိုက်သည် နှစ်ပေါင်း သန်းရာနှင့်ချီသော ဘူမိဗေဒလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အိုမင်းရင့်ရော်ခဲ့ပြီး အတွင်းပိုင်းကျန်ရှိသောဖိစီးမှုသည် သုညသို့နီးကပ်လာသည်။ သံကိုအအေးခံသောအခါ (အအေးခံနှုန်း > 50 ℃/s)၊ 50-100 mpa အထိမြင့်မားသော အတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုဖြစ်ပေါ်လာပြီး ၎င်းကို အတုအပူပေးခြင်းဖြင့် ဖယ်ရှားရန်လိုအပ်သည်။ ကုသမှုသည် ပြည့်စုံမှုမရှိပါက ရေရှည်အသုံးပြုမှုအတွင်း ပုံပျက်သွားနိုင်သည်။
၂။ သံသွန်း၏ "ချို့ယွင်းချက်များစွာ" သတ္တုဖွဲ့စည်းပုံ
သံသွန်းသည် သံ-ကာဗွန် သတ္တုစပ်ဖြစ်ပြီး ၎င်းတွင် ဂရပ်ဖိုက်အချပ်များ၊ အပေါက်ငယ်များနှင့် ကျုံ့နိုင်သော အပေါက်ငယ်များကဲ့သို့သော ချို့ယွင်းချက်များ အတွင်းပိုင်းတွင်ရှိသည်။
ဂရပ်ဖိုက် အစိတ်စိတ်အမွှာမွှာကွဲခြင်း မက်ထရစ်- အလွှာဂရပ်ဖိုက်သည် အတွင်းပိုင်း "မိုက်ခရိုအက်ကွဲကြောင်းများ" နှင့် ညီမျှပြီး သံသွန်းသံ၏ အမှန်တကယ် ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးဧရိယာတွင် ၃၀% မှ ၅၀% လျော့ကျစေသည်။ ဖိသိပ်အား မြင့်မားသော်လည်း ကွေးညွှတ်အားမှာ နည်းပါးသည် (ဖိသိပ်အား၏ ၁/၅-၁/၁၀ သာ)၊ ဒေသတွင်းဖိသိပ်မှုပါဝင်မှုကြောင့် အက်ကွဲလွယ်သည်။
သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော်လည်း မညီမျှသော ဒြပ်ထုဖြန့်ဖြူးမှု- သံသွန်းတွင် ကာဗွန် ၂% မှ ၄% ပါဝင်သည်။ သွန်းလုပ်စဉ်အတွင်း ကာဗွန်ဒြပ်စင် ခွဲထွက်မှုသည် သိပ်သည်းဆ ±၃% အတက်အကျဖြစ်စေနိုင်ပြီး ဂရန်နိုက်တွင် သတ္တုဖြန့်ဖြူးမှု တစ်ပြေးညီ ၉၅% ကျော်ရှိသောကြောင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေသည်။
ဒုတိယအချက်အနေနဲ့ သိပ်သည်းဆနည်းခြင်းရဲ့ တိကျမှုအားသာချက်- အပူနဲ့ တုန်ခါမှုကို နှစ်ဆနှိမ်နင်းခြင်း
အပူပုံပျက်မှုထိန်းချုပ်မှု၏ "မွေးရာပါအားသာချက်"
အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းသည် အလွန်ကွဲပြားသည်- ဂရနိုက်သည် 0.6-5×10⁻⁶/℃ ရှိပြီး သံသွန်းသည် 10-12×10⁻⁶/℃ ဖြစ်သည်။ ဥပမာအနေဖြင့် ၁၀ မီတာအောက်ခံကို ယူပါ။ အပူချိန် ၁၀ ℃ ပြောင်းလဲသွားသောအခါ-
ဂရနိုက် ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ကျုံ့ခြင်း: 0.06-0.5mm
သံထည် ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ကျုံ့ခြင်း: 1-1.2 မီလီမီတာ
ဤကွာခြားချက်သည် အပူချိန်ထိန်းချုပ်ထားသောပတ်ဝန်းကျင် (ဥပမာ semiconductor အလုပ်ရုံတွင် ±0.5℃ ကဲ့သို့) တွင် granite ကို "သုညပုံပျက်ခြင်း" နီးပါးဖြစ်စေပြီး သံသွန်းရန်အတွက် အပိုဆောင်းအပူလျော်ကြေးစနစ် လိုအပ်ပါသည်။
အပူစီးကူးမှုကွာခြားချက်- ဂရနိုက်၏ အပူစီးကူးမှုသည် 2-3W/(m · K) ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် သံသွန်း၏ 1/20-1/30 သာရှိသည် (50-80W/(m · K))။ စက်ပစ္စည်းအပူပေးသည့်အခြေအနေများတွင် (မော်တာအပူချိန် 60 ℃ ရောက်ရှိသည့်အခါကဲ့သို့)၊ ဂရနိုက်၏ မျက်နှာပြင်အပူချိန် gradient သည် 0.5 ℃/m ထက်နည်းပြီး သံသွန်း၏ 5-8 ℃/m အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး မညီမညာဒေသတွင်းချဲ့ထွင်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး လမ်းညွှန်ရထားလမ်း၏ ဖြောင့်တန်းမှုကို ထိခိုက်စေပါသည်။
၂။ တုန်ခါမှု နှိမ်နင်းခြင်း၏ "သဘာဝ တုန်ခါမှု" အကျိုးသက်ရောက်မှု
အတွင်းပိုင်း အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ် စွမ်းအင် ပျံ့နှံ့မှု ယန္တရား- ဂရန်နိုက် ပုံဆောင်ခဲများကြားရှိ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် အက်ကွဲခြင်းနှင့် အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ် လျှောကျခြင်းသည် တုန်ခါမှုစွမ်းအင်ကို လျင်မြန်စွာ ပျံ့နှံ့စေပြီး တုန်ခါမှုအချိုး 0.3-0.5 (သံသွန်းအတွက် 0.05-0.1 သာရှိသည်) ဖြင့် လျင်မြန်စွာ ပျံ့နှံ့စေနိုင်သည်။ စမ်းသပ်မှုအရ 100Hz တုန်ခါမှုတွင်-
ဂရနိုက်၏ ပမာဏသည် ၁၀% အထိ ယိုယွင်းပျက်စီးရန် ၀.၁ စက္ကန့်ကြာသည်။
သံသွန်းသံသည် ၀.၈ စက္ကန့်ကြာသည်
ဤကွာခြားချက်သည် ဂရနိုက်ကို မြန်နှုန်းမြင့် ရွေ့လျားနေသော စက်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ အပေါ်ယံလွှာခေါင်းကို 2 မီတာ/စက္ကန့် စကင်ဖတ်ခြင်းကဲ့သို့) တွင် ချက်ချင်းတည်ငြိမ်စေပြီး "တုန်ခါမှုအမှတ်အသားများ" ၏ ချို့ယွင်းချက်ကို ရှောင်ရှားပေးသည်။
inertial mass ရဲ့ ပြောင်းပြန်အကျိုးသက်ရောက်မှု- သိပ်သည်းဆနည်းတယ်ဆိုတာက ထုထည်တူမှာ mass ပိုသေးငယ်ပြီး ရွေ့လျားနေတဲ့ အစိတ်အပိုင်းရဲ့ inertial force (F=ma) နဲ့ momentum (p=mv) လည်း နည်းပါးတယ်လို့ ဆိုလိုပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့် သံဘောင် (၂၀ တန်) နဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် ၁၀ မီတာရှိတဲ့ granite gantry frame (၁၂ တန်အလေးချိန်) ကို 1.5G အထိ အရှိန်မြှင့်လိုက်တဲ့အခါ မောင်းနှင်အားလိုအပ်ချက်ကို ၄၀% လျှော့ချပေးပြီး စတင်-ရပ်တန့်မှု သက်ရောက်မှုကို လျော့ကျစေပြီး နေရာချထားမှုတိကျမှုကို ပိုမိုတိုးတက်စေပါတယ်။
III. "သိပ်သည်းဆ-အမှီအခိုကင်းသော" တိကျမှုရှိသော စီမံဆောင်ရွက်မှုနည်းပညာတွင် တိုးတက်မှု
၁။ အလွန်တိကျသော လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်မှု
ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ඔප දැමීම၏ "ပုံဆောင်ခဲအဆင့်" ထိန်းချုပ်မှု- ဂရန်နိုက်၏ မာကျောမှု (Mohs scale တွင် 6-7) သည် သံသွန်းထက် (Mohs scale တွင် 4-5) ပိုမိုမြင့်မားသော်လည်း၊ ၎င်း၏ သတ္တုဖွဲ့စည်းပုံသည် တစ်ပြေးညီဖြစ်ပြီး စိန်ပွတ်တိုက်ခြင်း + မဂ္ဂနက်တိုဟီအိုလောဂျီ ඔප දැමීම (တစ်ခုတည်း ඔප දැමීම < 10nm) မှတစ်ဆင့် အက်တမ်နည်းဖြင့် ဖယ်ရှားနိုင်ပြီး မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု Ra သည် 0.02μm (မှန်အဆင့်) အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ သို့သော် သံသွန်းတွင် ဂရပ်ဖိုက် ပျော့ပျောင်းသော အမှုန်အမွှားများ ရှိနေခြင်းကြောင့် ကြိတ်ခွဲနေစဉ်အတွင်း "furplough effect" ဖြစ်ပေါ်လေ့ရှိပြီး မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှုသည် Ra 0.8μm ထက် နိမ့်ကျရန် ခက်ခဲသည်။
CNC စက်ဖြင့်ပြုလုပ်ခြင်း၏ "ဖိစီးမှုနည်းခြင်း" အားသာချက်- ဂရန်နိုက်ကို လုပ်ဆောင်သည့်အခါ ဖြတ်တောက်အားသည် သံသွန်း၏ ၁/၃ သာရှိသည် (၎င်း၏သိပ်သည်းဆနည်းခြင်းနှင့် elastic modulus သေးငယ်ခြင်းကြောင့်)၊ လည်ပတ်နှုန်းမြင့်မားခြင်း (တစ်မိနစ်လျှင် 100,000 လည်ပတ်မှု) နှင့် feed rates (5000mm/min) ကို ခွင့်ပြုပြီး ကိရိယာဟောင်းနွမ်းမှုကို လျှော့ချပေးပြီး လုပ်ဆောင်ခြင်း၏ ထိရောက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ဝင်ရိုးငါးခုပါ စက်ဖြင့်ပြုလုပ်ခြင်းဆိုင်ရာ ဖြစ်ရပ်တစ်ခုအရ ဂရန်နိုက်လမ်းညွှန်ရထားလမ်း groove များ၏ လုပ်ဆောင်ချိန်သည် သံသွန်းထက် 25% ပိုတိုပြီး တိကျမှုကို ±2μm အထိ မြှင့်တင်ထားကြောင်း ပြသထားသည်။
၂။ စုစည်းမှုအမှားများ၏ "စုပေါင်းအကျိုးသက်ရောက်မှု" တွင် ကွာခြားချက်များ
အစိတ်အပိုင်းအလေးချိန်လျှော့ချခြင်း၏ ကွင်းဆက်ဓာတ်ပြုမှု- သိပ်သည်းဆနည်းသောအခြေခံများနှင့် တွဲဖက်ထားသော မော်တာများနှင့် လမ်းညွှန်ရထားလမ်းများကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပေါ့ပါးစေနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ linear မော်တာ၏ ပါဝါကို 30% လျှော့ချသောအခါ၊ ၎င်း၏ အပူထုတ်လုပ်မှုနှင့် တုန်ခါမှုသည်လည်း လိုက်လျောညီထွေစွာ လျော့ကျသွားပြီး "ပိုမိုကောင်းမွန်သော တိကျမှု - စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု လျှော့ချခြင်း" ၏ အပြုသဘောဆောင်သော သံသရာကို ဖန်တီးပေးသည်။
ရေရှည်တိကျမှုထိန်းသိမ်းမှု- ဂရနိုက်၏ချေးခံနိုင်ရည်သည် သံသွန်းထက် ၁၅ ဆပိုများသည် (ကွာ့ဇ်သည် အက်ဆစ်နှင့် အယ်ကာလီတိုက်စားမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်)။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအက်ဆစ်မြူပတ်ဝန်းကျင်တွင် ၁၀ နှစ်ကြာအသုံးပြုပြီးနောက် မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုပြောင်းလဲမှုသည် 0.02μm ထက်နည်းပြီး သံသွန်းကို နှစ်စဉ်ကြိတ်ခွဲပြီး ပြုပြင်ရန် လိုအပ်ပြီး စုစုပေါင်းအမှား ±20μm ရှိသည်။
IV. စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာအထောက်အထား- သိပ်သည်းဆနည်းခြင်း ≠ စွမ်းဆောင်ရည်နည်းခြင်း၏ အကောင်းဆုံးဥပမာ
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းစမ်းသပ်ကိရိယာများ
သတ်မှတ်ထားသော wafer စစ်ဆေးရေးပလက်ဖောင်းတစ်ခု၏ နှိုင်းယှဉ်ဒေတာ-
၂။ တိကျသော အလင်းတန်းကိရိယာများ
NASA ၏ James Webb တယ်လီစကုပ်၏ အနီအောက်ရောင်ခြည် ထောက်လှမ်းကိရိယာ ကွင်းကို ဂရနိုက်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။ ၎င်း၏ သိပ်သည်းဆနည်းခြင်း (ဂြိုဟ်တု ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးကို လျှော့ချခြင်း) နှင့် အပူချဲ့ထွင်မှုနည်းခြင်း (-270°C ၏ အလွန်နိမ့်သော အပူချိန်တွင် တည်ငြိမ်ခြင်း) ကို အသုံးချခြင်းဖြင့် နာနိုအဆင့် အလင်းတန်း ချိန်ညှိမှု တိကျမှုကို သေချာစေပြီး အပူချိန်နိမ့်သောအခါ သံထည်ပစ္စည်းများ ကြွပ်ဆတ်လာခြင်း အန္တရာယ်ကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။
နိဂုံးချုပ်- ပစ္စည်းသိပ္ပံတွင် "ဆန့်ကျင်ဘက်ဘုံအသိ" ဆန်းသစ်တီထွင်မှု
ဂရန်နိုက်အခြေခံများ၏ တိကျမှုအားသာချက်မှာ အခြေခံအားဖြင့် "ဖွဲ့စည်းပုံတူညီမှု > သိပ်သည်းဆ၊ အပူရှော့ခ်တည်ငြိမ်မှု > ရိုးရှင်းသောတောင့်တင်းမှု" ၏ ပစ္စည်းယုတ္တိဗေဒအောင်ပွဲတွင် တည်ရှိသည်။ ၎င်း၏သိပ်သည်းဆနည်းပါးမှုသည် အားနည်းချက်တစ်ခုမဟုတ်ရုံသာမက အရှိန်အဟုန်လျှော့ချခြင်း၊ အပူထိန်းချုပ်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် အလွန်တိကျသော လုပ်ငန်းစဉ်ကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော အစီအမံများမှတစ်ဆင့် တိကျမှုတွင် ခုန်ပျံကျော်လွှားမှုကိုလည်း ရရှိခဲ့သည်။ ဤဖြစ်စဉ်သည် တိကျမှုထုတ်လုပ်မှု၏ အဓိကဥပဒေကို ဖော်ပြသည်- ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများသည် တစ်ခုတည်းသော အညွှန်းကိန်းများကို ရိုးရှင်းစွာစုဆောင်းခြင်းထက် ဘက်စုံရှုထောင့်များ၏ ပြီးပြည့်စုံသောဟန်ချက်ညီမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ နာနိုနည်းပညာနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော ထုတ်လုပ်မှုဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ သိပ်သည်းဆနည်းပြီး မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ဂရန်နိုက်ပစ္စည်းများသည် "လေးလံသော" နှင့် "ပေါ့ပါးသော"၊ "တောင့်တင်းသော" နှင့် "ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသည်" ဟူသော စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာအမြင်ကို ပြန်လည်သတ်မှတ်နေပြီး အဆင့်မြင့်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် လမ်းကြောင်းအသစ်များကို ဖွင့်လှစ်ပေးနေပါသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ မေလ ၁၉ ရက်