Erdieroaleen fabrikazioaren arloan, oblea ikuskatzeko ekipamenduen zehaztasunak zuzenean zehazten du txipen kalitatea eta errendimendua. Nukleoa detektatzeko osagaien oinarri gisa, ekipamenduaren oinarrizko materialaren dimentsio-egonkortasunak funtsezko zeregina du ekipamenduaren epe luzeko funtzionamendu-errendimenduan. Granitoa eta burdinurtua dira oblea ikuskatzeko ekipamenduetarako erabili ohi diren bi oinarrizko material. 10 urteko ikerketa konparatibo batek bien arteko dimentsio-egonkortasunari dagokionez desberdintasun nabarmenak agerian utzi ditu, ekipamendua hautatzeko erreferentzia garrantzitsuak emanez.
Esperimentu-atzeko planoa eta diseinua
Erdieroaleen obleen ekoizpen-prozesuak detekzio-zehaztasun oso eskakizun handiak ditu. Mikrometro mailako dimentsio-desbideratze batek ere txiparen errendimenduaren beherakada edo baita hondakinak ere ekar ditzake. Granitoaren eta burdinurtuaren dimentsio-egonkortasuna epe luzerako erabileran aztertzeko, ikerketa-taldeak benetako lan-inguruneak simulatzen zituzten esperimentuak diseinatu zituen. Espezifikazio bereko granito eta burdinurtuzko laginak hautatu eta ingurumen-ganbera batean jarri ziren, non tenperatura 15 ℃-tik 35 ℃-ra eta hezetasuna % 30etik % 70era bitartekoa zen. Ekipamenduaren funtzionamenduan zehar gertatzen zen bibrazio mekanikoa bibrazio-taula baten bidez simulatu zen. Laginen dimentsio nagusiak hiruhileko bakoitzean neurtu ziren laser interferometro zehatz bat erabiliz, eta datuak etengabe erregistratu ziren 10 urtez.
Esperimentuaren emaitza: Granitoaren abantaila absolutua
Hamar urteko datu esperimentalek erakusten dute granitozko substratuak egonkortasun harrigarria duela. Bere hedapen termikoaren koefizientea oso baxua da, batez beste 4,6×10⁻⁶/℃-koa baino ez. Tenperatura aldaketa bortitzen pean, dimentsio-desbideratzea beti kontrolatzen da ±0,001 mm-ren barruan. Hezetasun-aldaketen aurrean, granitoaren egitura trinkoak ia ez dio eragiten, eta ez da neur daitekeen dimentsio-aldaketarik gertatzen. Bibrazio mekanikoen ingurune batean, granitoaren moteltze-ezaugarri bikainak bibrazio-energia eraginkortasunez xurgatzen du, eta dimentsio-gorabehera oso txikia da.
Aldiz, burdinurtuzko substratuarentzat, bere hedapen termikoaren batez besteko koefizientea 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃ da, eta 10 urteko epean tenperatura aldaketek eragindako dimentsio-desbideratze maximoa ±0,05 mm-koa da. Ingurune heze batean, burdinurtua herdoil eta korrosioarekiko joera du. Lagin batzuek deformazio lokala erakusten dute, eta dimentsio-desbideratzea are gehiago handitzen da. Bibrazio mekanikoaren eraginpean, burdinurtuak bibrazioen moteltze-errendimendu eskasa du eta bere tamaina maiz aldatzen da, eta horrek zaildu egiten du obleen ikuskapenaren zehaztasun handiko eskakizunak betetzea.
Egonkortasun desberdintasunaren arrazoi nagusia
Granitoa ehunka milioi urtetan zehar eratu zen prozesu geologikoen bidez. Bere barne-egitura trinkoa eta uniformea da, eta mineral-kristalak modu egonkorrean antolatuta daude, barne-tentsioa berez ezabatuz. Horrek kanpoko faktoreen aldaketekiko oso sentibera ez da, hala nola tenperatura, hezetasuna eta bibrazioa. Burdinurtua galdaketa-prozesu bidez egiten da eta akats mikroskopikoak ditu, hala nola poroak eta hareazko zuloak barruan. Bitartean, galdaketa-prozesuan sortutako hondar-tentsioak dimentsio-aldaketak eragin ditzake kanpoko ingurunearen estimulazioaren pean. Burdinurtuaren propietate metalikoek hezetasunaren ondorioz herdoiltzeko joera dute, egitura-kalteak bizkortuz eta dimentsio-egonkortasuna murriztuz.
Oblea ikuskatzeko ekipoetan duen eragina
Granitozko substratuan oinarritutako obleak ikuskatzeko ekipamenduak, bere dimentsio-errendimendu egonkorrarekin, ikuskapen-sistemak denbora luzez zehaztasun handia mantentzen duela ziurtatzen du, ekipamenduaren zehaztasunaren desbideratzeak eragindako epaiketa okerrak eta detekzio hutsak murrizten ditu eta produktuaren errendimendua nabarmen hobetzen du. Bitartean, mantentze-lanen eskakizun txikiek ekipamenduaren bizi-ziklo osoko kostua murrizten dute. Burdinurtuzko substratuak erabiltzen dituzten ekipamenduek, dimentsio-egonkortasun eskasa dela eta, kalibrazio eta mantentze-lan maiz behar dituzte. Horrek ez ditu funtzionamendu-kostuak handitzen bakarrik, baita erdieroaleen ekoizpenaren kalitatea ere eragin dezake zehaztasun eskasa dela eta, eta horrek galera ekonomikoak eragin ditzake.
Erdieroaleen industriak zehaztasun handiagoa eta kalitate hobea lortzeko duen joeraren arabera, granitoa aukeratzea oblea ikuskatzeko ekipoen oinarrizko material gisa, zalantzarik gabe, mugimendu jakintsua da ekipoen errendimendua bermatzeko eta enpresen lehiakortasuna hobetzeko.
Argitaratze data: 2025eko maiatzaren 14a