在超精密制造领域,花岗岩平台是终极标杆。然而,许多业内人士之外的人却认为,这些巨型部件所达到的完美无瑕的表面光洁度和亚微米级的平整度,完全是自动化高科技加工的结果。但正如我们在中汇集团(ZHHIMG®)所实践的那样,这实际上是工业实力与不可替代的人工技艺完美融合的产物。
了解不同的表面处理工艺——以及何时应用这些工艺——对于满足半导体光刻、高端计量和先进航空航天组装等行业的严格精度要求至关重要。
迈向精准的多阶段之旅
花岗岩精密平台的制造并非单一工序,而是一系列精心设计的材料去除步骤。每个步骤都旨在系统地减少几何误差和表面粗糙度,同时减轻材料的内应力。
在花岗岩原石被切割成大致尺寸后,加工流程便正式开始。这一初始阶段主要依靠重型机械去除大部分材料。我们使用大型龙门式或龙门式数控机床,配备金刚石砂轮,将材料粗略地磨平至所需精度。这是高效去除材料和确定初始几何形状的关键步骤。至关重要的是,整个加工过程始终采用湿式工艺。这可以最大限度地减少摩擦产生的热量,防止热变形,从而避免引入内部应力并影响部件的长期稳定性。
手工研磨:平面度的最终挑战
当机械化加工达到表面处理极限后,对微米级和亚微米级精度的追求才真正开始。对于顶级平台而言,这一环节仍然完全依赖于人类的专业技术,不可或缺。
最后一道工序称为研磨,它使用自由研磨浆料,而不是固定的砂轮。工件在大型平面基准板上进行研磨,使研磨颗粒滚动和滑动,从而去除极少量的材料。这样可以获得极高的表面光滑度和几何一致性。
我们经验丰富的技师团队负责这项工作,他们大多拥有超过三十年的专业经验。他们是完成整个制造流程的关键环节。与本质上是对机器精度进行静态复制的数控磨削不同,手工研磨是一个动态的闭环过程。我们的工匠会不断停下来,使用激光干涉仪和电子水平仪检查工件。基于这些实时数据,他们进行高度局部化的调整,仅以精准轻柔的压力研磨凸起部分。这种持续修正和精细化表面的能力,正是实现符合 DIN 876 00 级或更高等级要求的世界级公差的关键所在。
此外,手工研磨采用较低的压力和较少的热量,使花岗岩内部的天然地质应力能够自然释放,而不会引入新的机械应力。这确保了平台能够保持数十年的精度。
选择适合您的定制方法
定制花岗岩部件(例如坐标测量机 (CMM) 的精密底座或气浮平台)时,选择合适的精加工方法至关重要,并且直接取决于所需的公差。
对于标准需求或粗略布局应用,CNC 平面磨削通常就足够了。然而,对于需要微米级稳定性的应用(例如标准检测平台),我们会采用半精磨,然后再进行轻微的手工研磨。
对于半导体光刻平台和三坐标测量机标准基座等超精密应用而言,多步骤手工研磨所投入的成本和时间完全值得。它是唯一能够确保重复读数精度(即表面均匀性的真正测试)达到亚微米级的方法。
在 ZHHIMG®,我们根据您的具体要求设计工艺流程。如果您的应用需要一个能够抵抗环境漂移并在高动态载荷下完美运行的基准面,那么重型机械加工与精湛的人工工艺相结合是唯一可行的选择。我们将研磨工艺直接整合到我们严格的 ISO 认证质量管理体系中,以确保最终产品的可追溯性和绝对权威性。
发布时间:2025年10月17日
