Val á grunnefni gegnir lykilhlutverki í smíði á afar nákvæmum hreyfieiningum. Nákvæmnisgrunnar úr graníti og steinsteypugrunnar, sem tveir helstu valkostir, hafa hvor um sig sérstaka eiginleika sem eru verulega ólíkir hvað varðar stöðugleika, nákvæmni, endingu og kostnað.
Stöðugleiki: Náttúruleg þétting á móti gerviefnum
Eftir milljónir ára jarðfræðilegra umbreytinga myndar granít mjög þétta og einsleita uppbyggingu með náttúrulegum tengslum kvars, feldspats og annarra steinefna. Í iðnaðarumhverfi þar sem stór búnaður myndar mikla titring dregur flókin kristallauppbygging granítsins á áhrifaríkan hátt úr þessum truflunum og dregur úr titringsvídd sem berst til loftflæðis, afar nákvæmra hreyfieininga, um meira en 80%. Þetta tryggir greiða notkun við nákvæma vinnslu eða skoðunarverkefni, svo sem nákvæma mynsturmyndun rafeindaflísar í ljósritunarferlum.
Steinsteypugrunnar eru smíðaðir úr steinefnaögnum sem eru blandaðar saman við sérhæfð bindiefni, sem leiðir til einsleitrar innri uppbyggingar með góðum titringsdeyfandi eiginleikum. Þótt þeir veiti áhrifaríka bufferingu fyrir almenna titring og skapi stöðugt vinnuumhverfi fyrir loftfljótandi, afar nákvæmar hreyfieiningar, er afköst þeirra við mikla og viðvarandi titring örlítið lakari en hjá granítgrunnum. Þessi takmörkun getur valdið minniháttar ónákvæmni í notkun með mikilli nákvæmni.
Nákvæmni varðveisla: Náttúruleg lítil útþensla á móti stýrðri samdrætti
Granít er þekkt fyrir einstaklega lágan varmaþenslustuðul (venjulega 5–7 × 10⁻⁶/°C). Jafnvel í umhverfi með miklum hitasveiflum sýna nákvæmnisgrunnar úr graníti lágmarks víddarbreytingar. Til dæmis, í stjörnufræðinotkun, tryggja granít-byggðar loftfljótandi, afar nákvæmar hreyfieiningar nákvæmni linsustaðsetningar á undirmíkronstigi fyrir sjónauka, sem gerir stjörnufræðingum kleift að fanga flókin smáatriði fjarlægra himintungla.
Hægt er að móta steinefnasteypuefni til að hámarka og stjórna varmaþenslueiginleikum og ná þannig sambærilegum eða jafnvel lægri stuðlum en graníts. Þetta gerir þau hentug fyrir hitanæman mælibúnað með mikilli nákvæmni. Hins vegar er langtímastöðugleiki nákvæmni þeirra enn háður staðfestingu vegna þátta eins og öldrunar bindiefnis, sem gæti leitt til minnkaðrar afkösts við langvarandi notkun.
Ending: Mikil hörku náttúrusteins samanborið við þreytuþolnar samsetningar
Mikil hörku graníts (Mohs-kvarði: 6–7) veitir framúrskarandi slitþol. Í efnisfræðistofum standast granítgrunnar fyrir oft notaðar loftfljótandi, afar nákvæmar hreyfieiningar langvarandi núning frá rennibrautum, sem lengir viðhaldsferlið um meira en 50% samanborið við hefðbundna grunna. Þrátt fyrir þennan kost veldur brothættni graníts hættu á broti við slysni.
Steinsteypugrunnar sýna framúrskarandi eiginleika gegn þreytu og viðhalda burðarþoli við langvarandi hátíðnihreyfingar á afar nákvæmum loftfljótandi einingum. Að auki sýna þeir mótstöðu gegn vægri efnatæringu, sem eykur endingu í vægu tærandi umhverfi. Hins vegar, við erfiðar aðstæður eins og mikinn raka, getur bindiefnið í steinsteypugrunnum brotnað niður og haft áhrif á heildarendingu þeirra.
Framleiðslukostnaður og vinnsluerfiðleikar**: Áskoranir við vinnslu náttúrusteins samanborið við gervisteypuferli
Námuvinnsla og flutningur graníts felur í sér flókna flutninga, en vinnsla þess krefst háþróaðs búnaðar og tækni. Vegna mikillar hörku og brothættni þess leiða aðgerðir eins og skurður, slípun og fæging oft til mikils skraphlutfalls, sem eykur framleiðslukostnað.
Aftur á móti krefst framleiðsla á steinsteypugrunnum sérstakra móta og ferla. Þó að upphafleg mótaþróun hafi í för með sér verulegan kostnað, verður síðari fjöldaframleiðsla efnahagslega hagkvæm þegar mótið er komið á laggirnar.
Birtingartími: 8. apríl 2025