Neusmiljeno prizadevanje za nanometrsko natančnost pri izdelavi polprevodnikov in optičnem pregledu v velikem obsegu je postavilo doslej nevidene zahteve pred sisteme za krmiljenje gibanja. Inženirji se pogosto soočajo s ključno izbiro pri načrtovanju: eleganca zračnih ležajnih miz brez trenja ali robustna, zanesljiva granitna mehanska miza, ki duši vibracije. V skupini ZHHIMG se zavedamo, da optimalna rešitev pogosto leži na presečišču znanosti o materialih in dinamike tekočin.
Osrednja razprava: Odri z zračnim ležajem v primerjavi z granitnimi odri
Da bi razumeli razliko, si moramo ogledati mehaniko stika. Tradicionalni granitni odri pogosto uporabljajo visoko natančne mehanske ležaje – kot so križni valjčki ali kroglični drsniki – integrirani neposredno nagranitna podlagaTi sistemi so cenjeni zaradi svoje visoke nosilnosti in izjemne togosti. Naravne lastnosti dušenja granita zagotavljajo, da se vse preostale vibracije motorja ali okolja hitro razpršijo, zaradi česar so nepogrešljivi v merilni tehniki za težka dela.
V nasprotju s tem predstavljajo zračni ležaji vrhunec gladkosti. Ker gibljivi voziček podpirajo na tanki plasti stisnjenega zraka – običajno debele le nekaj mikronov – te stopnje odpravljajo fizični stik. To pomanjkanje trenja pomeni nič trenja in nič obrabe, kar omogoča izjemno konstantno hitrost, potrebno pri skeniranju. Čeprav zračni ležaji ponujajo vrhunsko geometrijsko natančnost, zahtevajo dovod čistega, suhega zraka in so na splošno bolj občutljivi na ekscentrično obremenitev v primerjavi z mehanskimi ustreznicami.
Analiza vrst optičnih stopenj za specializirane aplikacije
Področje optike zahteva specializirane profile gibanja, kar vodi do razvoja različnih optičnih stopenj. Izbira prave vrste je odvisna od zahtevanih stopenj svobode in okolja pregleda.
Linearne optične mizice so morda najpogostejše, pri čemer se za veliko silo uporabljajo bodisi vodilni vijaki bodisi linearni motorji za veliko pospeševanje. Ko je pri dolgih poteh potrebna nanometrska ravnost, se linearne mizice z zračnim ležajem pogosto povežejo z laserskimi interferometri za povratno informacijo.
Rotacijske optične mizice so bistvene za meritve, odvisne od kota, kot sta goniometrija ali preverjanje centriranja leč. Vrtljive mizice z zračnim ležajem so tukaj še posebej ugodne, saj imajo skoraj ničelno aksialno in radialno opletanje, kar zagotavlja, da optična os med vrtenjem ostane popolnoma poravnana.
Večosni sistemi, kot so skladi XY ali XYZ, se pogosto uporabljajo pri avtomatiziranem pregledu rezin. V teh konfiguracijah je izbira granitne podlage neizogibna. Granit zagotavlja potrebno maso in toplotno vztrajnost, da prepreči, da bi gibanje ene osi popačilo natančnost druge.
Sinergija granita in zračnih ležajev
Pogosto zmotno prepričanje je, da so stopnje z zračnim ležajem ingranitne stopnicese medsebojno izključujeta. Pravzaprav so najnaprednejši sistemi gibanja hibrid obeh. Visokokakovostni odri z zračnim ležajem skoraj izključno uporabljajo granit kot vodilno površino. Razlog je v zmožnosti granita, da se na velikih površinah zgladi do submikronske ravnosti – kar je težko doseči z aluminijem ali jeklom.
Ker zračni ležaji "izravnajo" površinske nepravilnosti vodila, izjemna ravnost granitnega nosilca, ki ga izdeluje ZHHIMG, omogoča, da zračni film ostane enakomeren skozi celotno gibanje. Ta sinergija ustvarja gibalne sisteme, ki zagotavljajo najboljše iz obeh svetov: gibanje zraka brez trenja in trdno stabilnost granita.
Vzdrževanje in okoljski vidiki
Delovanje teh sistemov zahteva strog nadzor okolja. Mehanski granitni odri so relativno robustni, vendar zahtevajo redno mazanje in čiščenje ležajnih tirnic, da se prepreči kopičenje umazanije. Sistemi zračnih ležajev, čeprav ne potrebujejo vzdrževanja v smislu mazanja, so odvisni od kakovosti pnevmatskega dovoda. Vsaka vlaga ali olje v zračnem vodu lahko povzroči "zamašitev odprtine", kar lahko ogrozi zračni film in povzroči katastrofalen stik s površino.
Poleg tega je toplotno upravljanje ključnega pomena. Oba sistema imata koristi od visoke toplotne mase granita, ki deluje kot hladilno telo za linearne motorje. Vendar pa lahko pri nanometrskih aplikacijah že nihanje za eno stopinjo Celzija povzroči znatno raztezanje. Profesionalni laboratoriji pogosto uporabljajo specializirana granitna ohišja za vzdrževanje stabilne mikroklime okoli odra.
Zaključek: Izbira prave podlage za vašo inovacijo
Ne glede na to, ali vaša aplikacija zahteva visoko nosilnost mehanskega granitnega odra ali ultra gladek nadzor hitrosti sistema zračnih ležajev, ostaja temelj najpomembnejša komponenta. Pri ZHHIMG ne zagotavljamo le odrov; zagotavljamo geološko in mehansko zanesljivost, potrebno za vaše najbolj ambiciozne projekte. Ker se polprevodniška in optična industrija premikata proti še strožjim tolerancam, naša zavezanost odličnosti materialov in natančnemu inženirstvu zagotavlja, da vaš sistem za nadzor gibanja nikoli ne bo omejujoč dejavnik pri vaših raziskavah ali proizvodnji.
Čas objave: 22. januar 2026