Mae dewis deunydd sylfaen yn chwarae rhan hanfodol wrth adeiladu modiwlau symudiad hynod fanwl gywir. Mae gan seiliau manwl gwenithfaen a seiliau castio mwynau, fel dau brif opsiwn, nodweddion penodol sy'n wahanol iawn o ran sefydlogrwydd, cadw cywirdeb, gwydnwch a chost.
Sefydlogrwydd: Dwysedd naturiol yn erbyn cyfansoddion artiffisial
Ar ôl miliynau o flynyddoedd o drawsffurfiadau daearegol, mae gwenithfaen yn ffurfio strwythur dwys ac unffurf iawn trwy fondio naturiol cwarts, ffelsbar, a mwynau eraill. Mewn amgylcheddau diwydiannol lle mae offer mawr yn cynhyrchu dirgryniadau cryf, mae strwythur crisialog cymhleth gwenithfaen yn lleihau'r aflonyddwch hwn yn effeithiol, gan leihau'r osgled dirgryniad a drosglwyddir i fodiwlau symudiad manwl iawn sy'n arnofio yn yr awyr dros 80%. Mae hyn yn sicrhau gweithrediad llyfn yn ystod tasgau prosesu neu archwilio manwl iawn, megis patrymu sglodion electronig yn fanwl gywir mewn prosesau ffotolithograffeg.
Mae seiliau castio mwynau wedi'u peiriannu o ronynnau mwynau wedi'u cymysgu â rhwymwyr arbenigol, gan arwain at strwythur mewnol unffurf gyda phriodweddau da i dampio dirgryniad. Er eu bod yn darparu byffro effeithiol ar gyfer dirgryniadau cyffredinol ac yn creu amgylchedd gwaith sefydlog ar gyfer modiwlau symudiad manwl iawn sy'n arnofio yn yr awyr, mae eu perfformiad o dan ddirgryniadau dwyster uchel, parhaus ychydig yn israddol i seiliau gwenithfaen. Gall y cyfyngiad hwn gyflwyno anghywirdebau bach mewn cymwysiadau manwl iawn.
Cadw Cywirdeb: Ehangu isel naturiol yn erbyn crebachiad rheoledig
Mae gwenithfaen yn enwog am ei gyfernod ehangu thermol eithriadol o isel (fel arfer 5–7 × 10⁻⁶/°C). Hyd yn oed mewn amgylcheddau â amrywiadau tymheredd sylweddol, mae sylfeini manwl gywir gwenithfaen yn arddangos newidiadau dimensiynol lleiaf posibl. Er enghraifft, mewn cymwysiadau seryddol, mae modiwlau symudiad ultra-fanwl sy'n arnofio yn yr awyr wedi'u seilio ar wenithfaen yn sicrhau cywirdeb lleoli lens lefel is-micron ar gyfer telesgopau, gan alluogi seryddwyr i ddal manylion cymhleth cyrff nefol pell.
Gellir llunio deunyddiau castio mwynau i optimeiddio a rheoli nodweddion ehangu thermol, gan gyflawni cyfernodau sy'n gymharol â rhai gwenithfaen neu hyd yn oed yn is na nhw. Mae hyn yn eu gwneud yn addas ar gyfer offer mesur manwl gywir sy'n sensitif i dymheredd. Fodd bynnag, mae sefydlogrwydd hirdymor eu cywirdeb yn parhau i fod yn destun gwirio oherwydd ffactorau fel heneiddio rhwymwyr, a allai arwain at berfformiad is dros gyfnodau hir o ddefnydd.
Gwydnwch: Caledwch uchel carreg naturiol yn erbyn cyfansoddion sy'n gwrthsefyll blinder
Mae caledwch uchel gwenithfaen (graddfa Mohs: 6–7) yn darparu ymwrthedd rhagorol i wisgo. Mewn labordai gwyddor deunyddiau, mae seiliau gwenithfaen ar gyfer modiwlau symudiad manwl iawn sy'n arnofio yn yr awyr a ddefnyddir yn aml yn gwrthsefyll ffrithiant hirfaith gan lithryddion, gan ymestyn cylchoedd cynnal a chadw mwy na 50% o'i gymharu â seiliau confensiynol. Er gwaethaf y fantais hon, mae brauder gwenithfaen yn peri risg o dorri ar ôl effaith ddamweiniol.
Mae seiliau castio mwynau yn dangos priodweddau gwrth-flinder uwchraddol, gan gynnal uniondeb strwythurol yn ystod symudiadau cilyddol amledd uchel hirfaith modiwlau arnofio aer hynod fanwl gywir. Yn ogystal, maent yn arddangos ymwrthedd i gyrydiad cemegol ysgafn, gan wella gwydnwch mewn amgylcheddau cyrydol ysgafn. Fodd bynnag, mewn amodau eithafol fel lleithder uchel, gall y rhwymwr o fewn seiliau castio mwynau ddirywio, gan beryglu eu gwydnwch cyffredinol.
Cost Gweithgynhyrchu ac Anhawster Prosesu**: Heriau echdynnu carreg naturiol yn erbyn prosesau castio artiffisial
Mae cloddio a chludo gwenithfaen yn cynnwys logisteg gymhleth, tra bod ei brosesu yn gofyn am offer a thechnegau uwch. Oherwydd ei galedwch uchel a'i frau, mae gweithrediadau fel torri, malu a sgleinio yn aml yn arwain at gyfraddau sgrap uchel, gan gynyddu costau gweithgynhyrchu.
Mewn cyferbyniad, mae cynhyrchu seiliau castio mwynau yn gofyn am fowldiau a phrosesau penodol. Er bod datblygu mowldiau cychwynnol yn golygu costau sylweddol, mae cynhyrchu màs dilynol yn dod yn fanteisiol yn economaidd unwaith y bydd y mowld wedi'i sefydlu.
Amser postio: Ebr-08-2025