في مجال التصنيع عالي الجودة، تخضع منصة XYZ الجسرية الدقيقة لمتطلبات صارمة للغاية فيما يتعلق بأداء المواد. وقد أصبح الجرانيت الطبيعي، بخصائصه المتميزة، خيارًا متفوقًا على الرخام.
1. مقارنة الخصائص الميكانيكية
الصلابة ومقاومة التآكل
يتكون الجرانيت بشكل رئيسي من معادن مثل الكوارتز والفلسبار، بصلابة موس تتراوح بين 6 و7. يتميز بمقاومة عالية للتآكل والحفاظ على دقة سطح المنصة أثناء الاستخدام طويل الأمد والحركات الميكانيكية المتكررة. في المقابل، يتميز المكون الرئيسي للرخام، كربونات الكالسيوم، بصلابة منخفضة نسبيًا، بصلابة موس تتراوح بين 3 و5 فقط. تحت نفس مستوى الاحتكاك والضغط، يكون أكثر عرضة للخدش والتآكل، مما يؤثر على دقة المنصة وعمرها الافتراضي.
الصلابة والاستقرار
يتميز الجرانيت ببنية كثيفة، حيث تتشابك جزيئاته المعدنية الداخلية بشكل وثيق، مما يمنحه صلابة ممتازة. عند تعرضه لأحمال ثقيلة وإجهادات ميكانيكية، يحافظ على ثباته الهيكلي ولا يتعرض للتشوه. أما الرخام، فيحتوي على العديد من الأنسجة والشقوق الصغيرة في داخله، وصلابته ضعيفة نسبيًا. عند تعرضه لأحمال عالية أو استخدام طويل الأمد، قد تظهر عليه شقوق أو تشوهات بسبب تركيز الإجهاد، مما يؤثر على ثبات ودقة المنصة.
ثانيًا: اختلافات الأداء الحراري
معامل التمدد الحراري
يتميز الجرانيت بمعامل تمدد حراري منخفض للغاية، حوالي 4-8×10⁻⁶/℃، وحجمه لا يتغير إلا قليلاً بتغير درجة الحرارة. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لمنصات الجناتري عالية الدقة XYZ، إذ يمنع التشوه الحراري الناتج عن تقلبات درجة الحرارة ويضمن دقة تحديد موقع المنصة. أما الرخام، فمعامل تمدده الحراري مرتفع نسبيًا. في البيئات ذات التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة، يكون عرضة للتمدد والانكماش الحراري، مما قد يُسبب تغيرات في حجم المنصة ودقتها.
الموصلية الحرارية
يتميز الجرانيت بموصلية حرارية منخفضة. عند تسخينه موضعيًا، تنتشر الحرارة ببطء، مما يقلل من حدوث التشوه الحراري. يتميز الرخام بموصلية حرارية عالية نسبيًا. في تطبيقات مثل المعالجة بالليزر التي تولد حرارة عالية، تزداد احتمالية توصيل الحرارة وتشتيتها، مما يؤدي إلى تشوه حراري غير متساوٍ للمنصة ويؤثر على دقة المعالجة.
ثالثًا: اختلافات خصائص التخميد
يتميز الجرانيت بخصائص تخميد ممتازة، وبنيته الداخلية قادرة على امتصاص وتخفيف طاقة الاهتزاز بفعالية. أثناء تشغيل منصة الرفع، يمكن كبح الاهتزاز بسرعة، مما يقلل من تأثيره على دقة المعالجة وعمر المعدات. أما الرخام، فخصائصه في التخميد ضعيفة نسبيًا، مما يجعل من الصعب تخفيف اهتزازاته بسرعة، مثل الجرانيت، مما لا يُسهم في عمليات المعالجة الدقيقة.
رابعًا: اعتبارات الاستقرار الكيميائي
يتميز الجرانيت بثبات كيميائي قوي ومقاوم للتآكل الحمضي والقلوي. في بعض بيئات المعالجة الخاصة، مثل تلك التي تستخدم الكواشف الكيميائية أو الغازات المسببة للتآكل، تحافظ منصات الجرانيت على ثبات خصائص المادة وتمنع التآكل. أما المكون الرئيسي للرخام، وهو كربونات الكالسيوم، فهو عرضة للتفاعلات الكيميائية مع الأحماض، ويتآكل بسهولة في البيئات الحمضية، مما يؤدي إلى تلف سطح المنصة وانخفاض دقتها.
V. عمر الخدمة وتكلفة الصيانة
نظراً لمزايا الجرانيت من حيث الصلابة ومقاومة التآكل والثبات الحراري، فإن عمره الافتراضي أطول عادةً من عمر الرخام. علاوة على ذلك، يتميز الجرانيت بمقاومته للتآكل والتلف، وتشوهه البسيط، ودورة صيانته طويلة، وتكاليفه المنخفضة نسبياً. ونظراً لمشاكل مثل سهولة التآكل وضعف الثبات الحراري، يتطلب الرخام معايرة وإصلاحاً واستبدالاً أكثر تكراراً، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة.
في الختام، يتفوق الجرانيت الطبيعي على الرخام في جوانب عديدة، مثل الخواص الميكانيكية والحرارية، وخصائص التخميد، والاستقرار الكيميائي، وعمر الخدمة، وتكاليف الصيانة. ولذلك، أصبح المادة المثالية لمنصات XYZ الجسرية الدقيقة.
وقت النشر: ١٢ يونيو ٢٠٢٥