גרניט לעומת ברזל יצוק: חשיפת ההבדלים בעיוותים תרמיים של בסיס מכונת מדידה בעלת שלוש קואורדינטות בעזרת מכשיר הדמיה תרמית.

בתחום המדידה המדויקת, מכונת המדידה בעלת שלוש הקואורדינטות היא הציוד המרכזי לבקרת איכות המוצר, והבסיס משמש כבסיס לפעולתה היציבה. ביצועי העיוות התרמי שלה קובעים ישירות את דיוק המדידה. גרניט וברזל יצוק, כשני חומרי בסיס מרכזיים, משכו זה מכבר תשומת לב רבה בשל ההבדלים ביניהם בעיוות התרמי. בעזרת טכנולוגיית גילוי הדמיה של מצלמות תרמיות, אנו יכולים לחשוף ישירות את ההבדל המהותי ביציבות התרמית בין השניים, ולספק בסיס מדעי לבחירת ציוד בתעשיית הייצור המדויקת.

דפורמציה תרמית: "הרוצח הבלתי נראה" המשפיע על דיוק המדידה בשלוש קואורדינטות
מכונת המדידה בעלת שלוש הקואורדינטות רוכשת נתונים תלת-ממדיים דרך מגע הגשוש עם האובייקט הנמדד. כל עיוות תרמי של הבסיס יגרום להזזה של ייחוס המדידה. בסביבה תעשייתית, גורמים כגון יצירת חום במהלך פעולת הציוד ותנודות בטמפרטורת הסביבה עלולים לגרום להתפשטות תרמית או להתכווצות של הבסיס. עיוות תרמי קל עלול לגרום לסטיות מיקום בגשוש המדידה, מה שמוביל בסופו של דבר לשגיאות מדידה. עבור תעשיות עם דרישות דיוק גבוהות במיוחד, כגון תעופה וחלל ומוליכים למחצה, שגיאות הנגרמות מעיוות תרמי עלולות להוביל לגריטה של ​​המוצר או לירידה בביצועים. לכן, ליציבות התרמית של הבסיס יש חשיבות חיונית.
צילום תרמי: מדמיין את ההבדלים בעיוות התרמי
מצלמות תרמיות יכולות להמיר את התפלגות הטמפרטורה על פני השטח של אובייקט לתמונות חזותיות. על ידי ניתוח שינויי הטמפרטורה באזורים שונים, הן יכולות להציג באופן חזותי את מצב העיוות התרמי. בניסוי, בחרנו בסיסי מכונות מדידה בעלי שלוש קואורדינטות מגרניט וברזל יצוק באותו מפרט, סימולציה של יצירת חום במהלך הפעלת הציוד באותה סביבה, והשתמשנו במצלמת תרמית כדי לתעד את שינויי הטמפרטורה ותהליכי העיוות התרמי של שניהם.
בסיס ברזל יצוק: עיוות תרמי משמעותי ויציבות מדאיגה
תמונת ההדמיה התרמית מראה שלאחר 30 דקות של בסיס הברזל היצוק, ישנה פיזור משמעותי לא אחיד של טמפרטורת פני השטח. עקב המוליכות התרמית הלא אחידה של ברזל יצוק, הטמפרטורה באזור הבסיס עולה במהירות, וההפרש בין הטמפרטורות הגבוהות ביותר לנמוכות ביותר יכול להגיע ל-8-10 מעלות צלזיוס. תחת פעולת לחץ תרמי, בסיס הברזל היצוק עובר עיוותים זעירים הנראים לעין בלתי מזוינת. ציוד מדידה מדויק זוהה כי השינוי בגודל הליניארי שלו הגיע ל-0.02-0.03 מ"מ. עיוות זה יגרום לשגיאת המדידה להתרחב ל-±5 מיקרומטר, דבר המשפיע קשות על דיוק המדידה. בנוסף, לאחר שבסיס הברזל היצוק מפסיק לפעול, החום מתפזר באיטיות ולוקח עד שעה עד שעתיים לחזור למצב ההתחלתי, דבר המגביל מאוד את יכולת הפעולה הרציפה של הציוד.
בסיס גרניט: יציבות תרמית מעולה מבטיחה דיוק מדידה
בניגוד חד, בסיס הגרניט מציג יציבות תרמית מצוינת במהלך הפעולה. תמונות הדמיה תרמית מראות כי פיזור טמפרטורת פני השטח אחיד. לאחר שעת פעולה, הפרש הטמפרטורה המרבי על פני השטח של הבסיס הוא רק 1-2 מעלות צלזיוס. הדבר מיוחס למקדם ההתפשטות התרמית הנמוך ביותר של הגרניט (5-7 × 10⁻⁶/℃) ולאחידותו המעולה של מוליכות תרמית. לאחר בדיקה, השונות הממדית הליניארית של בסיס הגרניט באותם תנאי עבודה היא פחות מ-0.005 מ"מ, וניתן לשלוט בשגיאת המדידה בטווח של ±1 מיקרומטר. גם לאחר פעולה רציפה ארוכת טווח, בסיס הגרניט עדיין יכול לשמור על צורה יציבה, ולאחר סיום הפעולה, הטמפרטורה חוזרת במהירות למצב יציב, ומספקת ייחוס אמין למדידה הבאה.

באמצעות הצגה אינטואיטיבית והשוואת נתונים של מכשיר ההדמיה התרמית, היתרון של גרניט ביציבות תרמית ברור. עבור מפעלי ייצור השואפים למדידה בדיוק גבוה, בחירת מכונת מדידה בעלת שלוש קואורדינטות עם בסיס גרניט יכולה להפחית ביעילות שגיאות מדידה הנגרמות מעיוות תרמי ולשפר את הדיוק והיעילות של בדיקת המוצר. עם תעשיית הייצור הנע לעבר דיוק ואינטליגנציה גבוהים, בסיסי גרניט, עם יציבותם התרמית יוצאת הדופן, יהפכו בוודאי לחומר המועדף עבור מכונות מדידה בעלות שלוש קואורדינטות ואף ציוד מדויק יותר, מה שיעלה את רמת בקרת האיכות של התעשייה לשיא חדש.