מהם התהליכים המעורבים בייצור יישורי גרניט ומהו הדיוק הגבוה ביותר שניתן להשיג?

א. תהליך ייצור של גרניט סטרייטדג'
סינון וחיתוך חומרי גלם
קריטריונים לבחירת חומרים: יש לבחור גרניט איכותי בעל צפיפות של ≥2.7 גרם/סמ"ק וקצב ספיגת מים של <0.1% (כגון "ג'ינאן גרין" משאנדונג ו"חול זהב שחור" מהודו). חלקיקי המינרלים צריכים להיות אחידים (חלקיקי קוורץ ≤2 מ"מ), נקיים מסדקים ונקבוביות, ויש להסיר אבני פגם נסתרות באמצעות גילוי פגמים בקרני רנטגן.
חיתוך גס: השתמשו במסור עגול יהלום כדי לחתוך את החלק הריק לחלק גדול ב-5-10 מ"מ מגודל המוצר המוגמר. יש לשלוט על שגיאת השטיחות של משטח החיתוך בטווח של ±0.5 מ"מ.
2. טיפול בהזדקנות
יישון טבעי: יש להניח את הגוף הירוק באוויר הפתוח למשך 6 עד 12 חודשים. באמצעות הפרש הטמפרטורות בין יום ללילה ושינויי הלחות, משתחררים מעל 90% מהלחץ הפנימי כדי למנוע עיוות בשלב מאוחר יותר.
הזדקנות מלאכותית (אופציונלי): חלק מהיצרנים משתמשים בתנור בטמפרטורה קבועה (100-150 ℃) למשך 24 שעות כדי להאיץ את שחרור המתח, דבר המתאים להזמנות דחופות, אך ההשפעה נמוכה במקצת מזו של הזדקנות טבעית.
3. שחיקה גסה ועיבוד משטח ייחוס
ליטוש ועיצוב גסים: השתמשו בגלגל ליטוש יהלום בקוטר 200-400 רשת כדי לטחון את החלק הריק, להסיר את קווי החיתוך, לתקן את השטיחות מ-±0.5 מ"מ ל-±0.1 מ"מ/מ' (100 מיקרומטר/מ') ולקבוע את משטח הייחוס.
טיפול במשטחים שאינם משמשים לטיפול: יש לשרטט או לצפות את המשטחים הצדדיים והתחתונים (כגון ריסוס צבע נגד חלודה) כדי למנוע סדקים בקצוות והתפשטות של ספיגת לחות.

4. טחינה מדויקת (תהליך הליבה)
קפיצת הדיוק מושגת באמצעות טחינה היררכית, המחולקת לשלושה שלבים:

ליטוש גס: השתמשו בחומרי שיוף של 400-800 רשת (סיליקון קרביד או מיקרו-אבקת יהלום) בשילוב עם משטח ליטוש גרניט כדי לתקן את השטיחות ל-±10 מיקרומטר/מטר, ואת חספוס פני השטח Ra≤0.8 מיקרומטר.
שיוף מדויק: על ידי מעבר לחומרי שיוף בגודל 1200-2000 רשת ושילוב עם פלס אלקטרוני (דיוק ±1 מיקרומטר/מטר) לניטור בזמן אמת, שופרה השטיחות ל-±3 מיקרומטר/מטר, וחספוס פני השטח Ra הוא ≤0.4 מיקרומטר.
טחינה דקה במיוחד (המפתח למוצרים מדויקים): באמצעות מיקרו-אבקה בדרגה W10-W5 (גודל חלקיקים 5-10 מיקרומטר) ונוזל ליטוש כימי, באמצעות פעולה כפולה של "טחינה מכנית + קורוזיה כימית", השטיחות הסופית יכולה להגיע ל-±1 מיקרומטר/מטר, וחספוס פני השטח Ra≤0.2 מיקרומטר.
5. זיהוי ותיקון מדויקים
ציוד גילוי: אינטרפרומטר לייזר (דיוק ±0.1 מיקרומטר) ופלס אלקטרוני (רזולוציה 0.001 מ"מ/מ') משמשים לביצוע גילוי טווח מלא של שטוחות וישרות, ולציור מפת התפלגות שגיאות.
תיקון בלולאה סגורה: בהתבסס על נתוני הגילוי, מתבצעת טחינה משלימה מקומית באזור השגיאה הגבוהה באמצעות מכונת טחינה CNC עד שהשגיאה בגודל מלא נשלטת בטווח היעד.
6. הגנה על פני השטח ואריזה
טיפול מגן: ריסוס ציפוי סיליקה בקנה מידה ננומטרי (בעובי 5-10 מיקרומטר) על משטח הייחוס, ומריחה של שכבת שעווה נגד קורוזיה על המשטח שאינו משמש כמשטח עבודה כדי למנוע ספיגת לחות או חמצון במהלך שימוש ארוך טווח.
אריזה מדויקת: ארוז בקופסאות עץ עמידות בפני זעזועים עם חומרי ייבוש. במהלך ההובלה, הפרש הטמפרטורה נשלט בטווח של ±5℃ כדי למנוע דעיכה מדויקת הנגרמת על ידי רטט.
II. דיוק גבוה ביותר ותקני תעשייה
דיוק יישור הגרניט מבוסס על שגיאת השטיחות כמדד הליבה. על פי התקן הלאומי (GB/T 4977-2018) והתקן הבינלאומי (ISO 2768-2), דרגות הדיוק והפרמטרים המתאימים שלו הם כדלקמן:

מעבדות מובילות יכולות להשיג דיוק אולטימטיבי:
באמצעות טכניקות השחזה בקנה מידה ננומטרי (כגון ליטוש מגנאוריאולוגי ושינוי אלומת יונים), ניתן לשבור את השטיחות של חלק מהמוצרים היוקרתיים עד ל-±0.5 מיקרומטר/מטר (כלומר, השגיאה למטר אורך אינה עולה על 0.5 מיקרומטר), ומתקרבת למישור הייחוס בדרגה אופטית. הן משמשות בעיקר בתרחישים מדויקים ביותר כמו מכוני תעופה וחלל ומטרולוגיה.

ג. השוואה בין גורמים המשפיעים על הדיוק

סיכום: הדיוק הגבוה של חריצת גרניט מסתמך על בקרת תהליכים מלאה של "חומרי גלם איכותיים + הזדקנות ארוכה במיוחד + שחיקה מדורגת + סביבה קשה", שביניהם תהליך השחיקה הוא הליבה לפריצת דרך בדיוק. עם התפתחות טכנולוגיית הננו-ייצור, הדיוק שלו מתקדם בהדרגה לרמה תת-מיקרון והפך לכלי ייחוס שאין לו תחליף בתחום הייצור המתקדם.