בתחום ציוד דיוק תעשייתי, איזה צבע של גרניט יציב יותר?

בתחום ציוד הדיוק התעשייתי, יציבותו של גרניט תלויה בעיקר בהרכב המינרלים שלו, בצפיפות המבנית ובמדדי הביצועים הפיזיים שלו (כגון מקדם התפשטות תרמית, קצב ספיגת מים וחוזק דחיסה), ולא בצבעו עצמו. עם זאת, צבע משקף לעתים קרובות בעקיפין את ההבדלים בהרכב המינרלים ובסביבת היווצרותו. לכן, ביישומים מעשיים, גרניט בצבעים מסוימים מועדף יותר בשל ביצועיו המקיפים המעולים. להלן הניתוח הספציפי:
א. קשר עקיף בין צבע ליציבות
צבע הגרניט נקבע על ידי הרכב המינרלים שלו, והרכב המינרלים משפיע ישירות על תכונותיו הפיזיקליות:

גרניט בצבע בהיר (כגון לבן אפרפר, ורוד בהיר)
הרכב מינרלים: בעיקר קוורץ ופלדספאר (המהווים עד 60% עד 80%), עם כמות קטנה של נציץ או אמפיבול.
קוורץ (עם צפיפות של 2.65 גרם/סמ"ק) ופלדספאר (עם צפיפות של 2.5-2.8 גרם/סמ"ק) הם בעלי קשיות גבוהה, יציבות כימית חזקה ומקדם התפשטות תרמית נמוך (בדרך כלל 5-8×10⁻⁶/℃), והם אינם מושפעים בקלות משינויי טמפרטורה.

מאפיינים מבניים: נוצר בסביבה גיאולוגית יציבה יחסית (כגון קירור איטי בחלק הרדוד של קרום כדור הארץ), עם חלקיקים גבישיים אחידים, מבנה צפוף, נקבוביות נמוכה (0.3% - 0.7%), קצב ספיגת מים נמוך (<0.15%) ועמידות חזקה לעיוות.
יישומים אופייניים: ציוד לייצור שבבים אלקטרוניים, בסיסי מכשירים אופטיים מדויקים (כגון פלטפורמות מכונות פוטוליתוגרפיה), אשר צריכים לשמור על דיוק ממדי לאורך זמן.
גרניט כהה (כגון שחור, ירוק כהה)
הרכב מינרלים: עשיר במינרלים של ברזל ומגנזיום (כגון אמפיבול, ביוטיט, פירוקסן), ומכיל חלקית מינרלים של מתכות כבדות כגון מגנטיט ואילמניט.
לאמפיבול (צפיפות 3.0-3.4 גרם/סמ"ק) ולביוטיט (צפיפות 2.7-3.1 גרם/סמ"ק) יש צפיפויות גבוהות יחסית, אך מקדמי ההתפשטות התרמית שלהם גבוהים במקצת מאלה של קוורץ (עד 8-12×10⁻⁶/℃), והמבנים שלהם עשויים לעבור שינויים קלים עקב חמצון של מינרלים המכילים ברזל.
מאפיינים מבניים: נוצר בעיקר בסביבות של טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה (כגון קירור מהיר של מאגמה עמוקה), עם חלקיקים גבישיים גסים והבדלים משמעותיים בצפיפות המבנית. לחלק מהגרניטים הכהים (כגון ג'ינאן גרין) יש מבנה אחיד ויציב יותר עקב הפעילות המגמטית העזה ושחרור מלא של מאמץ פנימי.
יישומים אופייניים: בסיסי מכונות עבודה כבדים, מכונות מדידה גדולות (CMM), אשר צריכות לעמוד בעומסים גבוהים ועמידות בפני פגיעות.
II. אינדיקטורים מרכזיים ליציבות בתרחישים תעשייתיים
ללא קשר לצבע, הדרישות העיקריות לגרניט בציוד תעשייתי מדויק כוללות:

יציבות תרמית
יש לתת עדיפות לבחירת זנים בעלי מקדם התפשטות תרמית נמוך (<8×10⁻⁶/℃) כדי למנוע סטייה בדיוק הציוד הנגרמת מתנודות טמפרטורה. לגרניט בצבע בהיר (כגון לבן שומשום) יש יציבות תרמית טובה יותר בשל תכולת הקוורץ הגבוהה שבו.
קומפקטיות מבנית
גרניט בעל נקבוביות של פחות מ-0.5% וקצב ספיגת מים של פחות מ-0.1% אינו נוטה לספיחת לחות או זיהומים ואינו צפוי להתעוות בשימוש ארוך טווח. גם ג'ינאן גרין בגרניט כהה (עם נקבוביות של 0.3%) וגם שאנשי שחור בגרניט בהיר (עם נקבוביות של 0.2%) עומדים בדרישות הצפיפות הגבוהה.
חוזק מכני
חוזק הדחיסה גדול מ-150MPa וחוזק הכיפוף גדול מ-12MPa, מה שמבטיח יציבות ארוכת טווח של נשיאת ציוד מדויק. גרניט כהה (כגון שחור הודי) בדרך כלל בעל חוזק מכני גבוה יותר בשל נוכחותם של מינרלים של ברזל ומגנזיום והוא מתאים לתרחישים של עבודה כבדה.
עמידות בפני קורוזיה כימית
לקוורץ ולפלדספאר עמידות חזקה בפני קורוזיה חומצית ובסיסית. לכן, גרניט בצבע בהיר (כגון אפור שומשום) מתאים יותר לסביבות קורוזיביות בתעשיות הכימיות והמוליכים למחצה.
ג. בחירות ומקרים מרכזיים בתחום התעשייתי
גרניט בצבע בהיר: הבחירה המועדפת לתרחישים מדויקים
זנים מייצגים:
לבן שומשום: מיוצר בפוג'יאן, בצבע אפור בהיר, עם תכולת קוורץ של מעל 70%. מקדם ההתפשטות התרמית שלו הוא 6×10⁻⁶/℃. הוא משמש בפלטפורמות של מכונות ליתוגרפיה למחצה ובציוד בדיקה לחלל.
ירוק ג'ינאן: אפור כהה, מבנה אחיד, חוזק דחיסה 240MPa, משמש לעתים קרובות כבסיס למכונות מדידה קואורדינטות (CMM).
יתרונות: אחידות צבע טובה, המקלה על כיול הנתיב האופטי של ציוד אופטי; יש לו עיוות תרמי קטן והוא מתאים לדרישות דיוק ברמת ננומטרי.
גרניט כהה: מועדף לתרחישים כבדים ועמידים בפני פגיעות
זנים מייצגים:
גלקסיה שחורה: בצבע שחור, מכיל אילמניט, עם צפיפות של 3.05 גרם/סמ"ק וחוזק דחיסה של 280 מגה פסקל. הוא משמש למסילות הנחיה למכונות עבודה כבדות ולמתקני ייצור רכב.
שחור מונגולי: ירוק כהה, בעיקר אמפיבול, בעל עמידות חזקה בפני פגיעות, משמש לבסיס של ציוד כרייה.
יתרונות: צפיפות גבוהה, קשיחות חזקה, מסוגל לספוג ויברציות מכניות, מתאים לסביבות תעשייתיות עם עומס גבוה.
ארבע. מסקנה: צבע אינו הגורם הקובע; ביצועים הם הליבה
צבע ≠ יציבות: גם לגרניט בהיר וגם לגרניט כהה יש זנים יציבים מאוד. המפתח טמון בטוהר המינרל, באחידות המבנה ובאינדיקטורים הפיזיים.
עקרון עיבוד הסצנות:
ציוד אופטי/אלקטרוני מדויק: בחרו זנים בצבעים בהירים עם תכולת קוורץ גבוהה (כגון לבן שומשום), תוך הדגשת יציבות תרמית ודיוק פני השטח.
מכונות כבדות/כלי עבודה תעשייתיים: בחרו סוגי עפרות מגנזיום בצבע כהה ובעלי תכולת ברזל גבוהה (כגון כחול ג'ינאן), תוך הדגשת חוזק מכני ועמידות בפני פגיעות.
הצעת רכישה: יש לאמת פרמטרים כגון מקדם ההתפשטות התרמית, קצב ספיגת המים וחוזק הדחיסה באמצעות דוחות בדיקה (כגון GB/T 18601-2020 "לוחות בניין גרניט טבעי"), במקום לשפוט רק לפי צבע.

לסיכום, בתחום התעשייתי, בחירת הגרניט נותנת עדיפות לביצועים ומשולבת בצבע. יש לבצע הערכה מקיפה בשילוב עם דרישות הציוד הספציפיות וסביבות השימוש.