정밀 측정 분야에서 3좌표 측정기는 제품 품질 관리의 핵심 장비이며, 베이스는 안정적인 작동을 위한 토대 역할을 합니다. 열 변형 성능은 측정 정확도를 직접적으로 결정합니다. 주요 베이스 재료인 화강암과 주철은 열 변형의 차이로 오랫동안 많은 관심을 받아 왔습니다. 열화상 카메라의 시각화 감지 기술을 통해 두 재료의 열 안정성의 본질적인 차이를 직접적으로 밝혀낼 수 있으며, 이는 정밀 제조 산업에서 장비 선정을 위한 과학적 근거를 제공합니다.
열 변형: 3좌표 측정 정확도에 영향을 미치는 "보이지 않는 살인자"
3좌표 측정기는 프로브가 측정 대상에 접촉하여 3차원 데이터를 수집합니다. 베이스의 열 변형은 측정 기준점을 이동시킵니다. 산업 환경에서는 장비 작동 중 발열이나 주변 온도 변화와 같은 요인들이 베이스의 열 팽창이나 수축을 유발할 수 있습니다. 미세한 열 변형도 측정 프로브의 위치 편차를 유발하여 결국 측정 오차를 초래할 수 있습니다. 항공우주 및 반도체와 같이 매우 높은 정밀도가 요구되는 산업의 경우, 열 변형으로 인한 오차는 제품 폐기 또는 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 따라서 베이스의 열 안정성은 매우 중요합니다.
열화상 카메라: 열 변형의 차이를 시각화합니다.
열화상 카메라는 물체 표면의 온도 분포를 시각적 이미지로 변환할 수 있습니다. 여러 영역의 온도 변화를 분석하여 열 변형 상황을 시각적으로 나타낼 수 있습니다. 본 실험에서는 동일한 사양의 화강암 및 주철 재질의 3좌표 측정기 베이스를 선택하고, 동일 환경에서 장비 작동 시 발생하는 열 발생을 시뮬레이션한 후, 열화상 카메라를 사용하여 두 재질의 온도 변화와 열 변형 과정을 기록했습니다.
주철베이스 : 열변형이 심하고 안정성이 걱정됨
열화상 이미지는 주철 베이스가 30분 동안 작동한 후 표면 온도의 상당한 불균일한 분포가 있음을 보여줍니다. 주철의 불균일한 열전도도로 인해 베이스의 국소적인 온도가 빠르게 상승하고 최고 온도와 최저 온도의 차이가 8~10℃에 이를 수 있습니다. 열 응력의 작용으로 주철 베이스는 육안으로 볼 수 있는 미세한 변형을 겪습니다. 고정밀 측정 장비를 통해 선형 크기 변화가 0.02~0.03mm에 달하는 것으로 감지되었습니다. 이러한 변형으로 인해 측정 오차가 ±5μm까지 확대되어 측정 정확도에 심각한 영향을 미칩니다. 또한 주철 베이스가 작동을 멈춘 후 열이 천천히 방출되어 초기 상태로 돌아가는 데 1~2시간이 걸리므로 장비의 연속 작동 용량이 크게 제한됩니다.
화강암 바닥: 뛰어난 열 안정성으로 측정 정확도 보장
대조적으로, 화강암 받침대는 작동 중 탁월한 열 안정성을 나타냅니다. 열화상 이미지는 표면 온도 분포가 균일함을 보여줍니다. 1시간 작동 후, 받침대 표면의 최대 온도 차이는 1~2℃에 불과합니다. 이는 화강암의 매우 낮은 열팽창 계수(5~7×10⁻⁶/℃)와 우수한 열전도도 균일성 덕분입니다. 시험 후, 동일한 작동 조건에서 화강암 받침대의 선형 치수 변화는 0.005mm 미만이며, 측정 오차는 ±1μm 이내로 제어할 수 있습니다. 장기간 연속 작동 후에도 화강암 받침대는 안정적인 형태를 유지하며, 작동이 중단된 후에는 온도가 빠르게 안정 상태로 돌아와 다음 측정을 위한 신뢰할 수 있는 기준을 제공합니다.
열화상 카메라의 직관적인 표현과 데이터 비교를 통해 열 안정성 측면에서 화강암의 장점을 명확히 알 수 있습니다. 고정밀 측정을 추구하는 제조업체의 경우, 화강암 받침대가 있는 3좌표 측정기를 선택하면 열 변형으로 인한 측정 오류를 효과적으로 줄이고 제품 검사의 정확도와 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 제조 산업이 고정밀 및 지능화 방향으로 발전함에 따라, 뛰어난 열 안정성을 갖춘 화강암 받침대는 3좌표 측정기 및 더욱 정밀한 장비에 선호되는 소재가 될 것이며, 업계의 품질 관리 수준을 한 단계 더 높일 것입니다.
게시 시간: 2025년 5월 13일