XYT 精密アクティブ振動分離運動プラットフォーム花崗岩ベースの長所と短所の分析。

まず、花崗岩ベースの利点
1. 高い剛性と安定性
花崗岩は密度が高く(2.6~3.1g /cm³)、ヤング率(弾性係数)は50~100GPaに達し、通常の鋼材(約200GPa)をはるかに上回りますが、等方性の結晶構造のため、長期使用においても塑性変形がほとんど発生しません。金属材料と比較して、花崗岩の熱膨張係数は非常に低く(約5×10⁻⁶/℃)、温度変動の激しい環境下でも優れた寸法安定性を維持し、熱膨張による冷収縮が設備の精度に影響を与えるのを防ぎます。

2. 優れた振動低減性能
花崗岩の内部結晶構造は高い内部減衰能を有し、高周波振動を効果的に吸収し、共振現象を低減します。金属ベースと比較して、花崗岩は20Hz~1kHzの範囲でより強力な振動減衰能力を有し、アクティブ防振システムに「クリーン」な初期環境を提供し、その後のアクティブ制御の負担を軽減します。

3. 耐腐食性、非磁性、幅広い適用性
花崗岩は化学的に安定しており、酸・アルカリ腐食に耐性があり、錆びたり酸化したりしないため、クリーンルーム、高湿度、腐食性環境に適しています。さらに、花崗岩は非磁性材料であるため、精密機器(電子顕微鏡、磁気測定装置など)に干渉せず、電磁波に敏感な用途に適しています。

4. 長寿命、低メンテナンスコスト
花崗岩は硬度が高く(モース硬度6~7)、耐摩耗性に優れ、長期使用でも摩耗や変形が生じにくく、耐用年数は20年以上に達します。金属材料と比較して、定期的な防錆処理や潤滑油の塗布が不要で、メンテナンスコストも非常に低くなります。

5.高い平坦性と表面仕上げ
精密な研削と研磨により、花崗岩ベースの平坦度は 0.005mm/m²、表面粗さは Ra≤0.2μm に達し、精密機器 (光学プラットフォーム、レーザー干渉計など) との完璧なフィットが保証され、組み立てエラーが減少します。

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2. 花崗岩ベースの欠点
1. 重量が大きく、持ち運びや設置が難しい
花崗岩は密度が高く、同じサイズのアルミニウムや鋼鉄よりも重いため、大型プラットフォームの取り扱いや設置には特殊な機器(フォークリフトやリフティングツールなど)が必要になり、導入コストが増加します。

2. 脆性が高く、耐衝撃性が弱い
花崗岩は硬度が高いものの、脆い素材であるため、落下や衝突などの強い衝撃を受けると割れたり、崩壊したりする可能性があります。そのため、輸送および設置時には、激しい振動や衝撃を避けるよう細心の注意を払う必要があります。

3. 加工が難しく、カスタマイズコストが高い
花崗岩の加工には特殊な工作機械(CNC石彫刻機など)とダイヤモンド工具が必要であり、加工速度が遅いため、複雑な構造(ネジ穴、特殊形状の溝など)のカスタマイズにはコストが高く、納期も長くなります。

4. 急激な温度変化により微小亀裂が生じる可能性がある
花崗岩は熱安定性に優れていますが、極端な温度変化(低温環境から高温環境への急激な変化など)を受けると、内部に微小な応力亀裂が発生し、長期間の蓄積により構造物の強度に影響を与える可能性があります。そのため、温度差の大きい環境では注意して使用する必要があります。

5. 溶接や二次加工は行いません
金属ベースは溶接や機械加工で変更できますが、花崗岩を形成した後は、構造調整(穴あけ、切断など)を行うことはほぼ不可能なので、後で変更が発生しないように設計段階を正確に計画する必要があります。

精密花崗岩60


投稿日時: 2025年4月11日