Grundgestell aus hydraulisch gebundenem Beton mit abgeformten Führungsflächen für aerostatische Führungen

摘要

Zusammenfassung:Naturhartgestein (Granit) wird vorwiegend für hochpräzise Führungsbahnen und Funktionsflächen für Luftlager Applikationen eingesetzt. Diese Oberflächen werden häufig für hochpräzise Positioniersysteme, wie Koordinatenmessmaschinen, verwendet. Die Materialeigenschaften von Naturhartgestein sind besser als die von Stahlguss oder Gusseisen, aufgrund der guten thermischen und mechanischen Langzeitstabilität. Der größte Nachteil von Naturhartgestein ist dessen schlechte Bearbeitbarkeit sowie die hohen Material- und Maschinenkosten, verursacht durch die Verfügbarkeit und Härte des Materials. Heutzutage kann Beton als eine Alternative zu Naturhartgestein gesehen werden, da dieser mit vergleichbaren Materialkennwerten durch Urformen geschaffen werden kann. Neben verschiedenen Vorzügen ist der ausschlaggebende Vorteil gegenüber Naturhartgestein dessen geringen Kosten. In der Feinmechanik wird Beton allerdings nur als Maschinenfundament und Supportvolumen für Naturhartgesteinplatten mit Führungsbahnen eingesetzt.Die Ursache hierfür ist die Schwierigkeit zur Schaffung von glatten und eben Flächen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Technologie zum Urformen von glatten und für Luftlagerelemente annehmbare Führungsbahnen entwickelt. Die Untersuchungen zeigten, dass durch den Einsatz eines speziellen Betons (SVB) das Präzisionsabformen von Beton außergewöhnlich gut ist. Ohne Nachbearbeitung (wie Schleifen) konnten Funktionsflächen mit einer Rauheit (Ra) unter 0,2µm geschaffen werden, was bedeutsam besser als die Anforderungen der Hersteller von Luftlagerelementen ist (Ra=0,4µm).