Aplicaciones en todos los ámbitos de las bases de granito para máquinas-herramienta (bases de granito)
Gracias a sus seis características fundamentales —baja dilatación lineal, gran capacidad de absorción de vibraciones, ausencia de magnetismo, resistencia a la oxidación, ausencia de tensiones internas y alta planitud—, las bases de granito para máquinas-herramienta se utilizan exclusivamente en equipos de alta precisión a nivel de micras y nanómetros. No son adecuadas para máquinas-herramienta generales sometidas a fuertes impactos de corte. Se dividen en seis grandes sectores de aplicación: máquinas herramienta de mecanizado de precisión, equipos de metrología e inspección, electrónica de semiconductores, láseres ópticos, equipos automatizados no estandarizados y plataformas de referencia de laboratorio.
I. Máquinas-herramienta de mecanizado de ultraprecisión (la aplicación más habitual)
- Rectificadoras de ultraprecisión, rectificadoras planas
Rectificadoras planas, rectificadoras de perfiles, rectificadoras de curvas ópticas y rectificadoras de coordenadas con bancada y base de guía íntegramente de granito.
Ventajas: Absorbe las vibraciones de corte de los discos abrasivos a alta velocidad; la rugosidad de la superficie de la pieza puede situarse en Ra 0,01 μm sin marcas de herramienta ni de vibración; desviación dimensional mínima ante las fluctuaciones de temperatura; consistencia dimensional estable en el procesamiento por lotes.
Aplicaciones: Rectificado de precisión de moldes ópticos, carburo cementado, cerámica, zafiro y carburo de silicio. - Tornos de ultraprecisión Diamond / Máquinas de corte en vuelo
Equipos de nanomecanizado utilizados para lentes infrarrojas, elementos ópticos de forma libre y núcleos de moldes.
Requisitos de precisión: error de perfil ≤50 nm; es obligatorio utilizar una base de máquina totalmente de granito para aislar las vibraciones y reducir la deformación térmica. - Máquinas de grabado de precisión a alta velocidad, CNC en miniatura y máquinas de grabado de microagujeros para placas de circuito impreso
Bases de granito de pórtico de pequeñas dimensiones combinadas con motores lineales para un movimiento recíproco de alta velocidad.
Resuelve los problemas de fluctuación en el arranque y la parada a alta velocidad; adecuado para moldes de joyería, marcos intermedios de teléfonos móviles y microperforación de placas de circuito impreso; repetibilidad de ±0,002 mm. - Mecanizado láser de cinco ejes, equipos de corte de precisión con láser de fibra
Máquinas de corte por láser de precisión para chapas finas, máquinas de microperforación por láser y máquinas de micrograbado por láser.
Su baja expansión térmica garantiza la alineación a largo plazo de la trayectoria óptica; su elevado peso propio amortigua las oscilaciones del pórtico a alta velocidad; cortes limpios y sin rebabas en chapas finas; adecuado para el corte de precisión de acero inoxidable, cobre y aluminio. - Mandrinado y fresado de precisión / Pequeñas máquinas de mandrinado por coordenadas
Pequeñas mandrinadoras CNC de alta precisión con mesas de trabajo y bases de columna de granito, que sustituyen al hierro fundido para reducir la deformación por tensión a largo plazo.
II. Equipos de metrología e inspección (norma industrial)
- Máquinas de medición por coordenadas (CMM)
La base completa de la máquina, la mesa de trabajo y la viga transversal están fabricadas casi en su totalidad con granito.
No es magnético, presenta una gran planitud y absorbe las vibraciones; la precisión de medición puede alcanzar los 0,1 μm/m sin que se produzca una pérdida de precisión a largo plazo; las manchas de refrigerante y aceite no corroen la superficie de referencia. - Bases para diversos instrumentos de medición de precisión
Máquinas de medición óptica de imágenes (2D/2,5D), medidores de altura, medidores de rugosidad, medidores de redondez, medidores de engranajes y comparadores ópticos.
Plataformas de referencia estándar para laboratorios y talleres de control de calidad; bases integradas con placas de granito de grado 00/000. - Interferómetros láser, comprobadores de rectitud, plataformas de calibración de desplazamiento
Equipos de calibración de precisión para máquinas-herramienta; se basan en la deformación extremadamente baja del granito para garantizar una referencia de calibración constante.
III. Equipos para la fabricación de semiconductores y productos electrónicos (demanda esencial de gama alta)
- Equipos para el procesamiento de obleas
Máquinas de corte de obleas, máquinas de rayado, máquinas de pulido químico-mecánico (CMP), estaciones de sonda, máquinas de unión de chips y plataformas auxiliares de exposición.
En los procesos de fabricación de chips de 2 a 7 nm, las mínimas vibraciones del suelo provocan desplazamientos en los patrones litográficos; la amortiguación que proporciona el granito absorbe las vibraciones, el material no magnético no interfiere en las trayectorias ópticas electrónicas y es limpio, ya que no produce óxido ni residuos que puedan contaminar las obleas. - Equipos de colocación de alta velocidad e inspección visual para SMT
Máquinas de clasificación visual de alta velocidad, máquinas de inspección óptica AOI y máquinas de inspección 3D de pasta de soldadura.
Funcionamiento continuo las 24 horas sin deformaciones provocadas por la temperatura, enfoque visual estable y eliminación de las falsas detecciones masivas. - Plataformas de microensamblaje electrónico de precisión
Bases de granito para máquinas de montaje automático de conectores, sensores y micromotores.
IV. Equipos ópticos y láser completos
Máquinas de recubrimiento óptico, plataformas de montaje y calibración de lentes;
Equipos de micromecanizado ultrarrápido con láser de femtosegundos/picosegundos y de marcado láser con microagujeros;
Bases para espectrómetros, interferómetros y sistemas de imagen de alta resolución.
Requisitos fundamentales: trayectorias ópticas estables; eliminación de la expansión térmica de los metales, las interferencias de campos magnéticos y los desplazamientos por vibraciones.
V. Equipos especializados para componentes aeroespaciales y militares de precisión
Máquinas-herramienta especializadas de alta precisión para el mecanizado de giroscopios, componentes inerciales, álabes aeronáuticos y componentes microestructurales:
Fresadoras CNC de ultraprecisión, centros de micromecanizado multieje;
Bases de granito para herramientas de inspección óptica no destructiva de componentes;
Las tolerancias de los componentes aeronáuticos se sitúan, en su mayoría, a nivel de micras, y las variaciones de temperatura ambiental y las vibraciones afectan en gran medida al índice de rendimiento de los productos acabados; el granito es el único sustrato que ofrece estabilidad a largo plazo.
VI. Equipos automatizados no estándar y plataformas de referencia de laboratorio
Plataformas de movimiento con motor lineal, bases deslizantes de posicionamiento en pórtico (componentes del pórtico íntegramente de granito);
Placas de referencia para metrología de laboratorio a temperatura constante, bancos de trabajo de calibración;
Equipos de procesamiento e inspección de instrumentos médicos de precisión (implantes, accesorios para endoscopios);
Bases de soporte de alta precisión para equipos de fotopolimerización de impresión 3D.
VII. Subcomponentes de apoyo (más allá de las bases de las máquinas)
Además de las bancadas de las máquinas-herramienta, el granito también se utiliza para fabricar por separado componentes funcionales de soporte:
Mesas de trabajo, bases de guías lineales, vigas transversales de pórtico, bases de deslizamiento del eje Z, placas espaciadoras para herramientas, bloques espaciadores de medición, sustratos de montaje roscados y soportes de instalación para guías con cojinetes neumáticos.
VIII. Casos en los que no es aplicable (distinción de límites)
Debido a la elevada fragilidad y a la escasa resistencia a la tracción del granito, los siguientes equipos no utilizan bases de granito:
Fresadoras de pórtico de alta resistencia, mandrinadoras de suelo y centros de mecanizado a gran escala (cortes pesados y cargas de impacto; se prefieren las placas de hierro fundido o de acero soldado);
Equipos de forja, estampación y procesamiento en bruto de chapa;
Maquinaria para uso en exteriores, de alto impacto y alto par, diseñada para cargas pesadas.
