CNC kontrol numerikoko ekipoetan, granitoaren propietate fisikoek zehaztasun handiko prozesamendurako oinarria eskaintzen duten arren, berezko eragozpenek eragin multidimentsionalak izan ditzakete prozesamenduaren zehaztasunean, eta hauek, zehazki, honela agertzen dira:
1. Materialaren hauskortasunagatik prozesatzean gainazaleko akatsak
Granitoaren hauskortasunak (konpresio-erresistentzia handia baina flexio-erresistentzia baxua, normalean flexio-erresistentzia konpresio-erresistentziaren 1/10etik 1/20era bitartekoa baino ez da) arazoak izateko joera du, hala nola ertz-pitzadurak eta gainazaleko mikroarrailak prozesatzen ari den bitartean.
Akats mikroskopikoek zehaztasun-transferentzian eragina dute: Zehaztasun handiko artezketa edo fresaketa egitean, erremintaren kontaktu-puntuetan dauden pitzadura txikiek gainazal irregularrak sor ditzakete, eta horrek osagai gakoen zuzentasun-erroreak handitzea eragin dezake, hala nola gida-errailak eta lan-mahaiak (adibidez, lautasuna ±1μm/m idealetik ±3~5μm/m-ra okertzen da). Akats mikroskopiko hauek zuzenean transmitituko dira prozesatutako piezetara, batez ere zehaztasun-osagai optikoetan eta erdieroale-oblea-eramaileetan bezalako prozesatzeko eszenatokietan, eta horrek piezaren gainazalaren zimurtasuna handitzea eragin dezake (Ra balioa 0,1μm-tik 0,5μm-ra igotzen da), errendimendu optikoan edo gailuaren funtzionaltasunean eragina izanik.
Bat-bateko haustura arriskua prozesamendu dinamikoan: Abiadura handiko ebaketa-egoeretan (adibidez, ardatzaren abiadura > 15.000 r/min) edo aurrerapen-abiadura > 20 m/min), granitozko osagaiek tokiko zatiketa jasan dezakete berehalako inpaktu-indarren ondorioz. Adibidez, gida-errailen bikoteak norabidea azkar aldatzen duenean, ertzaren pitzadurak mugimendu-ibilbidea bide teorikotik desbideratzea eragin dezake, eta ondorioz, kokapen-zehaztasuna bat-batean jaitsi daiteke (kokapen-errorea ±2 μm-tik ±10 μm baino gehiagora zabaltzen da), eta baita erremintaren talka eta urradura ere eragin dezake.
Bigarrenik, pisuaren eta zurruntasunaren arteko kontraesanak eragindako zehaztasun dinamikoaren galera
Granitoaren dentsitate handiak (2,6 eta 3,0 g/cm³ arteko dentsitatea gutxi gorabehera) bibrazioa gutxitu dezake, baina arazo hauek ere sortzen ditu:
Inertzia-indarrak servoaren erantzunaren atzerapena eragiten du: Granitozko ohe astunek (adibidez, hamarnaka tona pisatu ditzaketen gantry makina-ohe handiak) azelerazioan eta dezelerazioan sortutako inertzia-indarrak servo motorra momentu handiagoa sortzera behartzen du, eta horrek posizio-begiztaren jarraipen-errorea handitzen du. Adibidez, motor linealek bultzatutako abiadura handiko sistemetan, pisuaren % 10eko igoera bakoitzeko, kokapen-zehaztasuna % 5etik % 8ra jaitsi daiteke. Batez ere nanoeskalako prozesatze-eszenatokietan, atzerapen honek kontura-prozesatze-erroreak sor ditzake (adibidez, biribiltasun-errorea 50 nm-tik 200 nm-ra handitzea interpolazio zirkularrean).
Zurruntasun eskasak maiztasun baxuko bibrazioa eragiten du: Granitoak berezko amortiguazio nahiko altua badu ere, bere elastikotasun modulua (60 eta 120 GPa inguru) burdinurtuarena baino txikiagoa da. Karga txandakatuei eragiten dienean (adibidez, ardatz anitzeko lotura-prozesamenduan ebaketa-indarraren gorabeherak), mikrodeformazio metaketa gerta daiteke. Adibidez, bost ardatzeko mekanizazio-zentro baten buru birakariaren osagaian, granitoaren oinarriaren deformazio elastiko txikiak biraketa-ardatzaren kokapen angeluarraren zehaztasuna aldatzea eragin dezake (adibidez, indize-errorea ±5"-tik ±15"-ra zabaltzea), gainazal kurbatu konplexuen mekanizazio-zehaztasunari eraginez.
Iii. Egonkortasun Termikoaren eta Ingurumen-Sentsibilitatearen Mugak
Granitoaren hedapen termikoaren koefizientea (gutxi gorabehera 5 eta 9×10⁻⁶/℃) burdinurtuarena baino txikiagoa den arren, akatsak sor ditzake zehaztasun-prozesamenduan:
Tenperatura gradienteek egitura-deformazioa eragiten dute: Ekipamendua denbora luzez etengabe funtzionatzen duenean, ardatz nagusiko motorra eta gida-errailaren lubrifikazio-sistema bezalako bero-iturriek tenperatura-gradienteak sor ditzakete granitozko osagaietan. Adibidez, lan-mahaiaren goiko eta beheko gainazalen arteko tenperatura-aldea 2 ℃-koa denean, erdi-ganbil edo erdi-ahur deformazioa eragin dezake (desbideratzea 10 eta 20 μm artekoa izan daiteke), piezaren finkapenaren lautasuna akatsa eraginez eta fresatzeko edo artezteko prozesuen paralelismo-zehaztasuna kaltetuz (adibidez, xafla lauen piezen lodiera-tolerantzia ±5 μm eta ±20 μm artekoa baino handiagoa bada).
Ingurumen-hezetasunak hedapen txikia eragiten du: Granitoaren ur-xurgapen-tasa (% 0,1etik % 0,5era) baxua den arren, hezetasun handiko ingurune batean denbora luzez erabiltzen denean, ur-xurgapen arrasto batek sare-hedapena eragin dezake, eta horrek, aldi berean, gida-errail bikotearen doikuntza-tartean aldaketak eragiten ditu. Adibidez, hezetasuna % 40ko hezetasun-mailatik % 70eko hezetasun-mailara igotzen denean, granitozko gida-errailaren dimentsio lineala 0,005etik 0,01 mm/m-ra handitu daiteke, eta horren ondorioz, irristatze-gida-errailaren mugimenduaren leuntasuna gutxitu eta "arrastaka" fenomeno bat gertatuko da, eta horrek mikra-mailako elikadura-zehaztasunean eragina izango du.
Iv. Prozesatzeko eta muntatzeko erroreen efektu metatuak
Granitoaren prozesamendu zailtasuna handia da (diamantezko tresna bereziak behar dira, eta prozesatzeko eraginkortasuna metalezko materialenaren 1/3 edo 1/2 baino ez da), eta horrek muntaketa prozesuan zehaztasuna galtzea ekar dezake:
Prozesatzeko errorearen transmisioa gainazalen parekatzean: Gida-errailaren instalazio-gainazalean eta torlojuaren euskarri-zuloetan bezalako atal garrantzitsuetan prozesatzeko desbideratzeak badaude (adibidez, lautasuna > 5 μm, zuloen arteko tartearen errorea > 10 μm), gida-errail linealaren distortsioa eragingo du instalazioaren ondoren, bola-torlojuaren aurrekarga irregularra eta, azken finean, mugimenduaren zehaztasunaren hondatzea eragingo du. Adibidez, hiru ardatzeko lotura-prozesamenduan, gida-errailaren distortsioak eragindako bertikaltasun-erroreak kuboaren diagonaleko luzeraren errorea ±10 μm-tik ±50 μm-ra handitu dezake.
Egitura lotuaren interfazearen tartea: Ekipamendu handien granitozko osagaiek sarritan erabiltzen dituzte tartekatze teknikak (adibidez, atal anitzeko ohe-tartea). Tartekatze gainazalean angelu-errore txikiak badaude (> 10") edo gainazaleko zimurtasuna > Ra0.8μm, tentsio-kontzentrazioa edo tarteak gerta daitezke muntaketaren ondoren. Epe luzeko kargaren pean, egitura-erlaxazioa eragin dezake eta zehaztasunaren desbideratzea eragin dezake (adibidez, kokapen-zehaztasuna 2 eta 5 μm arteko jaitsiera urtero).
Laburpena eta aurre egiteko inspirazioak
Granitoaren desabantailek eragin ezkutua, metatua eta ingurumenarekiko sentikorra dute CNC ekipoen zehaztasunean, eta sistematikoki konpondu behar dira materialen aldaketa (erretxina inpregnatzea gogortasuna hobetzeko, adibidez), egitura optimizatzea (metalezko-granitozko konpositezko markoak, adibidez), kontrol termikoaren teknologia (mikrokanal bidezko ur-hoztea, adibidez) eta konpentsazio dinamikoa (laser interferometro batekin denbora errealeko kalibrazioa, adibidez). Nanoeskalako zehaztasun-prozesamenduaren arloan, are beharrezkoagoa da kate osoko kontrola egitea, materialaren hautaketatik hasi eta prozesatzeko teknologiatik hasi eta makina-sistema osoraino, granitoaren errendimendu-abantailak guztiz aprobetxatzeko, berezko akatsak saihestuz.
Argitaratze data: 2025eko maiatzaren 24a