أكثر المواد استخدامًا في آلات قياس الإحداثيات ثلاثية الأبعاد

أكثر المواد استخدامًا في آلات قياس الإحداثيات ثلاثية الأبعاد

مع تطور تقنية آلات قياس الإحداثيات (CMM)، ازداد استخدامها بشكل ملحوظ. ونظرًا لتأثير بنية ومادة آلة قياس الإحداثيات بشكل كبير على دقتها، فقد ازدادت الحاجة إليها. فيما يلي بعض المواد الهيكلية الشائعة.

1. حديد الزهر

يُعدّ الحديد الزهر من المواد الشائعة الاستخدام، ويُستخدم بشكل أساسي في القواعد، وأدلة الانزلاق والتدحرج، والأعمدة، والدعامات، وغيرها. يتميز بانخفاض تشوهه، ومقاومته الجيدة للتآكل، وسهولة تشكيله، وانخفاض تكلفته، ومعامل تمدده الخطي الأقرب إلى معامل تمدد الفولاذ. وهو من المواد القديمة المستخدمة. ولا تزال بعض آلات القياس تعتمد بشكل أساسي على الحديد الزهر. إلا أن له عيوبًا أيضًا: فهو عرضة للتآكل، ومقاومته للتآكل أقل من الجرانيت، وقوته ليست عالية.

2. الفولاذ

يُستخدم الفولاذ بشكل أساسي في صناعة الهياكل الخارجية والداعمة، كما يُستخدم في بعض قواعد آلات القياس. ويُصنع عادةً من الفولاذ منخفض الكربون، ويخضع لمعالجة حرارية. يتميز الفولاذ بصلابته وقوته العالية، إلا أن عيبه يكمن في سهولة تشوهه، ويعود ذلك إلى أن الإجهاد المتبقي داخله بعد التصنيع يؤدي إلى تحرره، مما يُسبب التشوه.

3. الجرانيت

الجرانيت أخف من الفولاذ وأثقل من الألومنيوم، وهو مادة شائعة الاستخدام. تتمثل الميزة الرئيسية للجرانيت في قلة تشوهه، وثباته الجيد، ومقاومته للصدأ، وسهولة تشكيله، وسطحه المستوي، وسهولة الحصول على منصات أعلى من الحديد الزهر، مما يجعله مناسبًا لإنتاج أدلة عالية الدقة. تعتمد العديد من آلات قياس الإحداثيات (CMM) حاليًا على هذه المادة، حيث تُصنع منضدة العمل، وإطار الجسر، وقضيب توجيه العمود، والمحور Z من الجرانيت. يمكن استخدام الجرانيت في صناعة منضدة العمل، والمربع، والعمود، والعوارض، والأدلة، والدعامات، وغيرها. ونظرًا لانخفاض معامل التمدد الحراري للجرانيت، فهو مناسب جدًا للاستخدام مع قضبان التوجيه الهوائية.

يوجد أيضًا بعض العيوب في الجرانيت: على الرغم من إمكانية صنعه من هيكل مجوف عن طريق اللصق، إلا أن ذلك أكثر تعقيدًا؛ جودة البناء الصلب كبيرة، وليس من السهل معالجتها، وخاصة أن ثقب المسمار يصعب معالجته، وتكلفته أعلى بكثير من الحديد الزهر؛ مادة الجرانيت هشة، وسهلة الانهيار عند التشغيل الخشن؛

4. السيراميك

شهدت صناعة السيراميك تطورًا سريعًا في السنوات الأخيرة. وهي مادة خزفية تُصنع بعد عمليات التلبيد والضغط وإعادة الطحن. تتميز بمساميتها، وخفة وزنها (كثافتها حوالي 3 جم/سم³)، وقوتها العالية، وسهولة تشكيلها، ومقاومتها الجيدة للتآكل، وعدم صدئها، مما يجعلها مناسبة لتوجيه المحورين Y وZ. أما عيوب السيراميك فتتمثل في ارتفاع تكلفته، ومتطلباته التقنية العالية، وتعقيد عملية تصنيعه.

5. سبيكة ألومنيوم

تعتمد آلات القياس الإحداثية (CMM) بشكل أساسي على سبائك الألومنيوم عالية القوة، وهي من أسرع الصناعات نموًا في السنوات الأخيرة. يتميز الألومنيوم بخفة وزنه، وقوته العالية، ومقاومته للتشوه، وتوصيله الجيد للحرارة، وقابليته للحام، مما يجعله مناسبًا لآلات قياس العديد من الأجزاء. ويُعدّ استخدام سبائك الألومنيوم عالية القوة الاتجاه السائد حاليًا.