Mumasystem einjiniya akanyatsojeka, kusarudzwa kwezvinhu hakusi kusarudza mutengo asi parameter inotsanangura mashandiro. Matangi emuchina, mapuratifomu emetrology, zvikamu zve semiconductor, uye maumbirwo e optical alignment anoshanda pamatanho akasiyana kubva kuma micrometer kusvika kuma nanometers. Pazviyero izvi, kugadzikana kwekupisa, kufanana kwe microstructural, vibration damping, uye kugadzikana kwenguva refu zvinova zvipingamupinyi zvakakosha zveinjiniya.

Makirasi maviri makuru ezvinhu anoshandiswa zvakanyanya munharaunda iyi: granite yechisikigo uye ceramics yepamusoro-soro (inowanzova zvinhu zvakagadzirwa nealumina kana silicon carbide). Kunyange zvazvo zvese zvichishandiswa mumasisitimu ekugadzirisa zvinhu nemazvo, mavambo avo chaiwo, marongerwo azvo, uye hunhu hwekushanda kwazvo zvakasiyana zvakanyanya.

Masisitimu emaindasitiri anoshanda zvakanyanya akagadzirwa nevagadziri vakaita seZHHIMG anowanzoongorora zvinhu izvi kwete sezvinotsiva, asi semhinduro dzakasiyana dzemaitiro akasiyana ehurongwa.

1. Nheyo dzeSainzi yezvinhu

1.1 Granite: Zvinhu Zvakasanganiswa zvePolycrystalline zvechisikigo

Granite idombo rinoumbwa nekugadzirwa kwe magma zvishoma nezvishoma. Maumbirwo aro anosanganisira:

• Quartz (SiO₂)
• Feldspar
• Mika

Hunhu hweMicrostructural

Granite ipurasitiki yakawanda yakasiyana. Tsanga dzayo dzakarongwa zvisina tsarukano, dzichiita chimiro chakabatana chinopa:

• Simba guru rekumanikidza
• Kunyorovesa kwechisikigo kuburikidza nekukweshana kwemuganhu wezviyo
• Maitiro eIsotropic-kusvika-ku-quasi-isotropic pachiyero chikuru

Kusarongeka uku hakusi kukanganisa—ndiwo mavambo ekushanda kwayo kwekudzikamisa.

1.2 Zvesimbi zveUinjiniya: Zvinhu zvePolycrystalline kana kuti Sintered

Zviumbwa zvesimbi zveinjiniya (Al₂O₃, SiC, Si₃N₄) zvinogadzirwa kuburikidza ne:

• Kugadzira upfu
• Kuumbwa kwekumanikidzwa kwakanyanya
• Kupisa pakupisa kwakanyanya

Hunhu hweMicrostructural

Kusiyana negranite, ceramics ndeiyi:

• Zvinhu zvakagadzirwa nepolycrystalline zvakagadzirwa nemainjiniya
• Kugoverwa kwezviyo kwakadzorwa zvakanyanya
• Kuderera kwe porosity (mumagiredhi epamusoro)
• Network dzakasimba dzekubatanidza ma covalent/ionic

Izvi zvinogadzira:

• Kuomarara kwakanyanya
• Kuoma kwakanyanya
• Kushivirira zvikanganiso zvishoma

1.3 Musiyano Mukuru weMaumbirwo

2. Kuenzanisa Zvimiro zveMichina

2.1 Elastic Modulus uye Kuoma

Zviumbwa zveinjiniya zvinowanzoratidza:

• Modulus yaYoung: 300–450 GPa (SiC yepamusoro)

Granite inowanzo kuratidza zvinhu zvinotevera:

• Modulus yaYoung: 50–80 GPa

Dudziro yeUinjiniya

Ceramics dzakaoma zvakanyanya, zvichireva kuti:

• Kugadziriswa kwepasi kwe elastic pasi pemutoro
• Mafambiro epamusoro e resonance mumasisitimu ekuvaka

Zvisinei, kuomarara chete hakuvimbisi kugadzikana kwehurongwa.

2.2 Kusimba Kwekutyoka uye Maitiro Ekukundikana

Kusiyana kukuru maitiro ekutyoka:

Granite:

• Kusimba kwakanyanya kwekupwanyika kana tichienzanisa neceramics
• Kupararira kwetsvina kunononoka uye kunopedza simba
• Kukuvara kunowanzoonekwa munzvimbo imwe chete

Zviumbwa zvesimbi:

• Kusimba kwakaderera kwekutyoka
• Kukundikana kwesimba mumodhi
• Kupararira kwetsvina kunokurumidza kana dambudziko guru rasvika

Ichi ndicho chinetso chikuru cheinjiniya muhurongwa hwekurodha hunoshanduka.

2.3 Maitiro ekuderedza Kudedera

Granite:

• Kunyorova kwakanyanya kwemukati nekuda kwekukweshana kwemuganhu wezviyo
• Kuderedza zvinobudirira kwekudengenyeka kwepakati kusvika pakakwirira

Zviumbwa zvesimbi:

• Kukwanisa kudzikamisa mvura kwakaderera
• Kudengenyeka kunowedzera zvinobudirira nekurasikirwa nesimba kushoma

Izvi zvinoita kuti granite ive yakanaka kune:

• Zvigadziko zvemuchina
• Mapuratifomu eMetrology

Ceramics inonyanya kukodzera:

• Zvikamu zvakaoma zve micro-scale
• Zvikamu zvemaziso zvakagadzikana nekupisa

3. Maitiro ekupisa uye kugadzikana

3.1 Kuwedzerwa kweThermal Coefficient (CTE)

Dudziro

• Zvigadzirwa zvesimbi zvesilicon carbide zvinogona kudarika granite kana zvagara zvakanaka pakupisa
• Granite inoramba ichikwikwidzana nekuda kwemaitiro ekuwedzera kwe isotropic

3.2 Kufambisa Kwekupisa

Zvisikwa zvesimbi (kunyanya SiC):

• Kupisa kwakanyanya
• Kupararira kwekupisa nekukurumidza
• Kuderera kwekupisa kwenzvimbo

Granite:

• Kupisa kwakaderera
• Kupararira kwekupisa zvishoma nezvishoma
• Kupisa kwakasimba kwekupisa

Kuchinjana kweUinjiniya

• Zvigadzirwa zvesimbi zvinoderedza madonhwe emvura nekukurumidza
• Granite inoderedza kukurumidza kwekugadzirwa kwegradient

Nzira dzose dziri mbiri dzinosimbisa jiometri asi kuburikidza nenzira dzakasiyana.

3.3 Kuyerera Kwekupisa Mumasisitimu Ekugadzirisa

Kufamba kwemhepo kunokanganisa:

• Kurongeka kweMetrology
• Kugadzikana kweakisi ye optical
• Kudzokororwa kwemuchina

Zviumbwa zvesimbi zvinobudirira munzvimbo dzinoshandiswa kuenzanisa kupisa nekukurumidza, nepo granite inobudirira munzvimbo dzinoshandiswa kupisa zvishoma nezvishoma dzakadai semarabhoritari emetrology.

4. Dynamic Pemashandiro muPrecision Systems

4.1 Maitiro eResonance

Zviumbwa zvesimbi:

• Kuomarara kwakanyanya → mafrequency akakwira echisikigo
• Zviri nani kune masisitimu ekukurumidza ekushanda kwe micro-actuation

Granite:

• Kuomarara kwakaderera → maresonance akaderera
• Kuderedza mvura zviri nani kunoderedza kuwedzera kweamplitude

4.2 Kugadzikana Pasi Pekukanganiswa Kwekunze

Granite inonwisa simba kuburikidza ne:

• Kukweshana kwemuganhu weMicrocrack
• Kushanduka kwemazinga egorosi

Zvidimbu zvinotumira simba zvakananga, zvichida masisitimu ekunze ekunyorovesa mvura mumashandisirwo akawanda.

5. Zvipingamupinyi zveKugadzira neKugadzira Machining

5.1 Kugadziriswa kweGranite

Granite yakagadzirwa nenzira dzinotevera:

• Kucheka
• Kukuya
• Kurovera
• Kukwenya nemaoko (muzviitiko zvepamusoro-soro)

Zvakanakira:

• Maitiro ekupfeka anofungidzirwa
• Hapana shanduko dzechikamu chekupisa

Miganhu:

• Kuoma kwejometri kwakaganhurirwa
• Maitiro ekupedzisa zvishoma nezvishoma

5.2 Kugadziriswa kweCeramic

Zvigadzirwa zveCeramics zvinoda:

• Kugadzira simbi yegirini usati wapisa
• Kukuya kwedhaimani mushure mekupiswa
• Masisitimu ekushandisa maturusi anodhura zvakanyanya

Zvakanakira:

• Kuoma kwekupedzisira kwakanyanya kwazvo
• Kugadzirisa mashandiro ekupisa kwakaoma kunogoneka

Miganhu:

• Kuoma kwakanyanya panguva yekugadzira
• Cheni yekugadzira inodhura

6. Mepu yeMashandisirwo muUinjiniya Hwakanyatsogadzirwa

6.1 Mashandisirwo Anodiwa neGranite

• Zvigadziko zveCoordinate Measuring Machine (CMM)
• Matafura ekutarisa Metrology
• Mabhenji ekuenderana kwemaziso
• Mapuratifomu ekuongorora semiconductor
• Masisitimu ekufambisa mhepo

6.2 Mashandisirwo Anodiwa neCeramic

• Matanho echifukidziro che semiconductor
• Zvikamu zvemaziso zvinomhanya-mhanya
• Magirazi ekuongorora nelaser
• Zvikamu zvekuisa zvinhu zvinonzwa kupisa
• Zvishandiso zvemhando yepamusoro zve micro-scale

6.3 Magadzirirwo eSisitimu Yakasanganiswa

Masisitimu emazuva ano ekugadzirisa zvinhu zviri zviviri zviri kuwedzera kusanganisa zvinhu zviviri:

• Granite: hwaro hwekudzikisa hunyoro
• Ceramic: zvikamu zvinoshanda zvemunharaunda zvine kuoma kwakanyanya

Kusanganiswa uku kunogadzirisa:

• Kugadzikana kwechikamu chesystem
• Kudzora kupisa
• Mhinduro inochinja-chinja

7. Maitiro Ekusarudza Uinjiniya

Kusarudzwa kwezvinhu kunodzorwa nezvirambidzo zvehurongwa hwehurongwa:

Kana chinhu chinonyanya kukosha chiri:

• Kudzvinyirirwa kwekudengenyeka → Granite
• Kuomarara kwakanyanya → Ceramic
• Kushanda zvakanaka kwemutengo → Granite
• Kufambisa kwekupisa → Ceramic
• Hwaro hukuru hwechivakwa → Granite
• Kunyatsojeka kwezvikamu zvidiki → Ceramic

8. Basa muIndasitiri yeZvinhu Zvakanyatsogadzirwa

Muzvinhu zvekugadzira zve semiconductor nedzepamusoro, zvinhu zvose izvi zvinoshanda mabasa anoenderana pane emakwikwi.

Vagadziri vakaita seZHHIMG vanobatanidza zvinhu zvese zviri zviviri muzvivakwa zve multi-layer precision apo:

• Granite inotsanangura kugadzikana kwechimiro chepasi rose
• Zviumbwa zvesimbi zvinotsanangura kunyatsoshanda kwenzvimbo yacho

Maitiro aya ekugadzira masisitimu akakosha pakuita kuti pave nekushanda kwekirasi ye nanometer.

Mhedziso

Granite neceramics dzeinjiniya zvinomiririra dzidziso mbiri dzakasiyana dzezvinhu muinjiniya chaiyo: imwe yakadzika midzi mukuumbwa kwekristalline yechisikigo, imwe iri mukugadzirwa kwemicrostructure yakagadzirwa nemaoko.

Granite inobudirira zvikuru mukunyorovesa, kugadzikana, uye kusimba kwechimiro chikuru, nepo ceramics ichinyanya kukosha mukuoma, kupisa, uye kutonga kwakarurama kwe micro-scale. Hapana chimwe chezvinhu zviri nani pane zvese; pane kudaro, chimwe nechimwe chinotsanangura mashandiro akakodzera mukati menzvimbo yacho yekushanda.

Mumasystem epamusoro-soro ekunyatsorongeka, ramangwana harisi rekutsiva zvinhu asi kubatanidzwa kwezvinhu, uko granite neceramics zviripo pamwe chete sezvikamu zvinoshanda zvinoenderana mumapuratifomu akaomarara emetrology uye ekugadzira.