I. 화강암 직선자 제작 공정
원자재 선별 및 절단
재료 선정 기준: 밀도 ≥2.7g/cm³, 수분 흡수율 <0.1%의 고품질 화강암(예: 산둥성 "Jinan Green", 인도 "Black Gold Sand")을 선택해야 합니다. 광물 입자는 균일해야 하며(석영 입자 ≤2mm), 균열이나 기공이 없어야 하며, X선 결함 검출을 통해 숨겨진 결함석을 제거해야 합니다.
초벌 절단: 다이아몬드 원형 톱을 사용하여 완제품 크기보다 5~10mm 크게 블랭크를 절단합니다. 절단면의 평탄도 오차는 ±0.5mm 이내로 관리해야 합니다.
2. 노화 치료
자연 숙성: 그린 바디를 6개월에서 12개월 동안 야외에 두세요. 낮과 밤의 온도 차이와 습도 변화를 통해 내부 응력의 90% 이상이 해소되어 이후 변형을 방지합니다.
인공 노화(선택 사항): 일부 제조업체는 24시간 동안 일정 온도로(100~150℃)를 유지하여 응력 해소를 가속화합니다. 이는 긴급 주문에 적합하지만 효과는 자연 노화보다 약간 낮습니다.
3. 거친 연삭 및 기준면 가공
거친 연삭 및 성형: 200~400메시 다이아몬드 연삭 휠을 사용하여 블랭크를 연삭하고, 절단선을 제거하고, 평탄도를 ±0.5mm에서 ±0.1mm/m(100μm/m)로 교정하고, 기준 표면을 결정합니다.
비작업 표면 처리: 측면 및 바닥 표면을 모따기하거나 코팅(예: 방청 페인트 분사)하여 모서리 균열 및 습기 흡수 팽창을 방지합니다.
4. 정밀연삭(핵심공정)
정밀한 도약은 계층적 분쇄를 통해 달성되며, 이는 3단계로 나뉩니다.
거친 연삭: 400-800메시 연마재(탄화규소 또는 다이아몬드 미세 분말)를 화강암 연삭 플랫폼과 함께 사용하여 평탄도를 ±10μm/m로, 표면 거칠기 Ra≤0.8μm로 교정합니다.
정밀 연삭: 1200~2000메시 연마재로 전환하고 실시간 모니터링을 위한 전자 수준기(정확도 ±1μm/m)와 결합하여 평탄도가 ±3μm/m로 개선되었고 표면 거칠기 Ra는 ≤0.4μm입니다.
초미세 연삭(고정밀 제품의 핵심): W10-W5 등급 미세 분말(입자 크기 5-10μm)과 화학 연마액을 사용하여 "기계적 연삭 + 화학 부식"의 이중 작용을 통해 최종 평탄도는 ±1μm/m에 도달할 수 있으며 표면 거칠기 Ra≤0.2μm입니다.
5. 정확한 감지 및 수정
검출 장비: 레이저 간섭계(정확도 ±0.1μm)와 전자 수평계(분해능 0.001mm/m)를 사용하여 평탄도와 진직도를 전 범위로 검출하고 오차 분포도를 그립니다.
폐쇄 루프 보정: 검출 데이터를 기반으로 CNC 연삭기를 통해 고오차 영역에 대한 국소 보충 연삭을 수행하여 전체 크기 오차가 목표 범위 내로 제어될 때까지 진행합니다.
6. 표면 보호 및 포장
보호 처리: 기준 표면에 나노 스케일 실리카 코팅(두께 5~10μm)을 분사하고, 비작업 표면에는 부식 방지 왁스 층을 도포하여 장기간 사용 시 습기 흡수나 산화를 방지합니다.
정밀 포장: 방습제가 포함된 내충격성 목재 케이스에 포장됩니다. 운송 중 온도 차이는 ±5℃ 이내로 유지되어 진동으로 인한 정밀성 저하를 방지합니다.
ii. 최고 정밀도 등급 및 산업 표준
화강암 직선자의 정확도는 평탄도 오차를 핵심 지표로 합니다. 국가 표준(GB/T 4977-2018)과 국제 표준(ISO 2768-2)에 따르면, 화강암 직선자의 정확도 등급과 해당 매개변수는 다음과 같습니다.
최고의 실험실은 최고의 정확도를 달성할 수 있습니다.
나노 스케일 연삭 기술(예: 자기유변 연마 및 이온 빔 변형)을 통해 일부 고급 제품의 평탄도를 ±0.5μm/m(즉, 미터 길이당 오차가 0.5마이크로미터를 초과하지 않음)까지 향상시켜 광학 등급 평면 기준에 근접합니다. 이러한 제품은 주로 항공우주 및 계측 연구소와 같은 매우 정밀한 환경에서 사용됩니다.
iii. 정확도에 영향을 미치는 요인 비교
요약: 화강암 직선자의 높은 정밀도는 "고품질 원자재 + 초장기 숙성 + 등급별 연삭 + 가혹한 환경"의 전 공정 제어에 기반하며, 그중에서도 연삭 공정은 정밀성 혁신의 핵심입니다. 나노 가공 기술의 발전으로 그 정밀도는 점차 서브마이크론 수준으로 향상되고 있으며, 고급 제조 분야에서 대체 불가능한 벤치마크 도구로 자리 잡았습니다.
게시 시간: 2025년 5월 19일