정밀 측정 분야에서 길이 측정기는 제품의 치수 정확도를 보장하는 핵심 장치이며, 모재의 성능은 장비의 안정성과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 최근 들어 화강암을 모재로 사용하는 길이 측정기가 늘어나고 있습니다. 그 주요 이유 중 하나는 화강암의 뛰어난 피로 강도입니다. 실험 결과에 따르면 화강암의 피로 강도는 주철보다 7배 높습니다. 이러한 중요한 장점은 길이 측정기 모재의 수명 연장을 확실하게 보장합니다.
연구팀은 화강암과 주철의 피로 강도 차이를 검증하기 위해 일련의 엄격한 실험을 수행했습니다. 실험에서는 동일한 사양과 동일한 작업 조건의 시뮬레이션 조건에서 화강암과 주철 기반 시편을 선택했습니다. 피로 시험기를 통해 두 재료의 기반 시편에 주기적으로 하중을 변화시켜 길이 측정기가 장기간 사용 시 받는 진동, 압력 등의 외력을 시뮬레이션했습니다. 실험 과정에서 각 하중 주기 후 재료의 미세 조직 변화, 표면 손상 상태, 거시적 기계적 특성 저하 정도를 정확하게 기록했습니다.
다수의 하중 루프 실험 후, 결과는 주목할 만합니다. 주철 베이스 샘플에서 비교적 적은 횟수의 하중 사이클 후 명확한 피로 균열이 나타났습니다. 사이클 횟수가 증가함에 따라 이러한 균열은 지속적으로 확장되고 수렴하여 재료의 구조적 무결성을 파괴하고 기계적 성질을 크게 저하시킵니다. 그러나 화강암 베이스 샘플은 주철보다 몇 배나 많은 하중 사이클을 거친 후에야 매우 미세한 미세 균열이 나타나기 시작했으며, 균열 전파 속도는 매우 느렸습니다. 거시적인 관점에서 화강암 베이스의 기계적 성질 저하 정도는 주철 베이스보다 훨씬 낮습니다. 전문적인 데이터 분석 및 계산을 통해 화강암 재료의 피로 강도가 주철보다 7배 높다는 결론을 내렸습니다.
화강암 재료가 이처럼 높은 피로 강도를 갖는 이유는 내부 구조 및 광물 특성과 밀접한 관련이 있습니다. 화강암은 다양한 광물 결정이 밀접하게 결합되어 형성된 화성암입니다. 내부의 광물 입자들은 서로 맞물려 치밀하고 안정적인 구조를 형성합니다. 이러한 구조는 화강암이 외력을 받을 때 응력을 고르게 분산시켜 국부 응력 집중 현상을 줄이고 피로 균열의 발생 및 확장을 효과적으로 지연시킵니다. 반면, 주철 내부에는 미세한 기공과 불순물이 존재합니다. 이러한 결함은 피로 균열 발생의 "온상"이 됩니다. 외력을 받으면 응력 집중을 유발하고 재료의 피로 파괴를 가속화하기 쉽습니다.
길이 측정기의 경우, 화강암 받침대의 높은 피로 강도는 장기간 사용 시 구조물의 안정성과 정확도를 더욱 잘 유지할 수 있음을 의미합니다. 받침대의 피로 변형으로 인한 측정 오차가 감소하여 측정 결과의 신뢰성이 향상되었습니다. 또한, 화강암 받침대는 피로 손상에 대한 취약성이 낮아 장비의 유지보수 빈도와 교체 비용을 크게 줄이고 길이 측정기의 전체 수명을 크게 연장합니다.
오늘날 제품의 정밀도 요구 사항이 점점 더 엄격해지는 제조 환경에서 품질 관리의 핵심 장비인 길이 측정기의 성능 안정성은 매우 중요합니다. 주철보다 피로 강도가 훨씬 뛰어난 화강암 소재는 길이 측정기 베이스 설계 및 제조에 더 나은 선택이 될 뿐만 아니라, 길이 측정기 베이스의 수명 연장과 정밀 측정 정확도 확보에 중요한 비결이 될 것입니다. 화강암은 정밀 측정 기술 발전에 더욱 중요한 역할을 할 것입니다.
게시 시간: 2025년 5월 13일