精密花岗岩部件,例如三坐标测量机底座、气浮导轨和精密机械结构,以其固有的稳定性、卓越的减振性能和低热膨胀系数而闻名。然而,最关键的因素是表面本身,通常通过精细的研磨和抛光工艺,将其表面加工至微米级甚至亚微米级的公差。
但对于世界上要求最苛刻的应用而言,标准研磨是否足够,还是需要额外的工程保护层?即使是本质上最稳定的材料——我们的 ZHHIMG® 高密度黑色花岗岩——也可以通过特殊的表面处理来增强其在动态系统中的功能,超越简单的几何精度,打造最佳的花岗岩-空气或花岗岩-金属界面,从而实现最大的动态性能和使用寿命。
为什么表面涂层至关重要
花岗岩在计量学上的主要优势在于其稳定性和平面度。然而,天然抛光的花岗岩表面虽然极其平整,但却存在微观纹理和一定程度的孔隙。对于高速或高磨损应用而言,这些特性可能会造成不利影响。
由于传统研磨工艺虽然能达到无与伦比的平整度,但却会留下微小的孔隙,因此需要采用更先进的处理方法。为了实现超精密运动:
- 气浮轴承性能:多孔花岗岩会通过改变气流动力学,微妙地影响气浮轴承的升力和稳定性。高性能气浮轴承需要完全密封、无孔的界面,以维持稳定的气压和升力。
- 耐磨性:虽然具有很高的抗刮擦性,但金属部件(如限位开关或专用导向机构)的持续摩擦最终会导致局部磨损点。
- 清洁和维护:密封表面更容易清洁,并且不太可能吸收微小的油、冷却剂或大气污染物,所有这些在高精度洁净室环境中都是灾难性的。
关键表面涂层方法
虽然花岗岩部件很少进行整体涂层处理——因为它的稳定性是石材本身固有的——但特定的功能区域,特别是气浮轴承的关键导向面,通常会接受专门的处理。
树脂浸渍和密封是目前领先的花岗岩表面处理方法之一。这是高精度花岗岩最常用的先进表面处理工艺。该工艺使用低粘度、高性能的环氧树脂或聚合物树脂,使其渗透并填充花岗岩表面层的微孔。树脂固化后形成光滑如镜、无孔的密封层。这有效地消除了可能影响气浮功能的孔隙,打造出超洁净、均匀的表面,这对于保持稳定的气隙和最大化气压提升至关重要。此外,它还能显著提高花岗岩的抗化学腐蚀性和抗吸湿性。
第二种方法适用于对摩擦要求极低的区域,即采用高性能聚四氟乙烯(特氟龙)涂层。对于与气浮轴承以外的动态部件相互作用的表面,可以应用专门的聚四氟乙烯(PTFE)涂层。PTFE 以其不粘性和极低的摩擦特性而闻名。在花岗岩部件上涂覆一层薄而均匀的涂层,可以减少不良的粘滑现象,并最大限度地减少磨损,从而直接有助于实现更平稳、更精确的运动控制和更优异的重复性。
最后,虽然这并非永久性涂层,但我们仍将润滑和保护作为至关重要的发货前步骤。所有钢制配件、螺纹嵌件和金属部件都会涂抹一层薄薄的专用化学惰性油或防锈化合物。这种保护对于运输至关重要,可防止裸露的钢制部件在不同湿度条件下出现闪锈,确保精密部件以完美状态送达,可立即集成到精密计量仪器中。
是否采用先进的表面涂层始终是我们工程师与客户最终应用需求共同协商的结果。对于标准计量应用,ZHHIMG 的研磨抛光花岗岩表面通常是行业黄金标准。然而,对于采用精密气浮轴承的高速动态系统,投资于密封无孔表面可确保最佳性能和持久耐用性,并始终如一地满足最严格的公差要求。
发布时间:2025年10月24日
