تلاش بیوقفه برای دستیابی به دقت در سطح نانومتر در ساخت نیمههادیها و بازرسی نوری در مقیاس بزرگ، تقاضاهای بیسابقهای را بر سیستمهای کنترل حرکت تحمیل کرده است. مهندسان اغلب با یک انتخاب طراحی حیاتی روبرو هستند: ظرافت بدون اصطکاک طبقات یاتاقان هوایی یا قابلیت اطمینان قوی و میرایی ارتعاش طبقات مکانیکی مبتنی بر گرانیت. در گروه ZHHIMG، ما میدانیم که راهحل بهینه اغلب در تقاطع علم مواد و دینامیک سیالات نهفته است.
بحث اصلی: طبقات دارای یاتاقان هوایی در مقابل طبقات گرانیتی
برای درک این تمایز، باید به مکانیک تماس نگاه کرد. مراحل گرانیتی سنتی اغلب از یاتاقانهای مکانیکی با دقت بالا - مانند غلتکهای متقاطع یا اسلایدهای توپی - که مستقیماً روی یک ... ادغام شدهاند، استفاده میکنند.پایه گرانیتیاین سیستمها به دلیل ظرفیت بار بالا و سختی استثنایی خود ارزشمند هستند. خواص میرایی طبیعی گرانیت تضمین میکند که هرگونه لرزش باقیمانده از موتور یا محیط به سرعت از بین میرود و آنها را به یک جزء اصلی در مترولوژی سنگین تبدیل میکند.
در مقابل، یاتاقانهای هوایی اوج نرمی حرکت را نشان میدهند. این یاتاقانها با پشتیبانی از کالسکه متحرک روی یک لایه نازک از هوای تحت فشار - که معمولاً تنها چند میکرون ضخامت دارد - تماس فیزیکی را از بین میبرند. این عدم اصطکاک به معنای عدم اصطکاک و سایش است و سرعت بسیار ثابت مورد نیاز در کاربردهای اسکن را فراهم میکند. در حالی که یاتاقانهای هوایی دقت هندسی بالاتری ارائه میدهند، به منبع هوای تمیز و خشک نیاز دارند و عموماً در مقایسه با یاتاقانهای مکانیکی خود، نسبت به بارگذاری خارج از مرکز حساستر هستند.
تجزیه و تحلیل انواع استیجهای نوری برای کاربردهای تخصصی
حوزه اپتیک نیازمند پروفایلهای حرکتی تخصصی است که منجر به توسعه مراحل نوری مختلف میشود. انتخاب نوع مناسب به درجات آزادی مورد نیاز و محیط بازرسی بستگی دارد.
شاید رایجترین آنها، استیجهای نوری خطی باشند که از پیچهای سربی برای نیروی زیاد یا موتورهای خطی برای شتاب بالا استفاده میکنند. وقتی در سفرهای طولانی به صافی در سطح نانومتر نیاز باشد، استیجهای خطی یاتاقان هوایی اغلب برای بازخورد با تداخلسنجهای لیزری جفت میشوند.
پایههای اپتیکی چرخشی برای اندازهگیریهای وابسته به زاویه، مانند زاویهسنجی یا بررسی مرکزگرایی عناصر لنز، ضروری هستند. پایههای اپتیکی چرخشی با یاتاقان هوایی در اینجا به ویژه سودمند هستند، زیرا انحراف محوری و شعاعی نزدیک به صفر را نشان میدهند و تضمین میکنند که محور اپتیکی در طول چرخش کاملاً تراز باقی بماند.
سیستمهای چند محوره، مانند پشتههای XY یا XYZ، اغلب در بازرسی خودکار ویفر استفاده میشوند. در این پیکربندیها، انتخاب پایه گرانیتی غیرقابل مذاکره است. گرانیت اینرسی جرمی و حرارتی لازم را برای جلوگیری از تحریف دقت محور دیگر توسط حرکت یک محور فراهم میکند.
همافزایی گرانیت و یاتاقانهای هوایی
این یک تصور غلط رایج است که طبقات یاتاقان هوایی ومراحل گرانیتمتقابلاً منحصر به فرد هستند. در واقع، پیشرفتهترین سیستمهای حرکتی ترکیبی از این دو هستند. مراحل یاتاقان هوایی پیشرفته تقریباً منحصراً از گرانیت به عنوان سطح هدایت کننده استفاده میکنند. دلیل آن در توانایی گرانیت در صاف شدن تا زیر میکرون در مناطق بزرگ نهفته است - شاهکاری که دستیابی به آن با آلومینیوم یا فولاد دشوار است.
از آنجا که یاتاقانهای هوا، ناهمواریهای سطح راهنما را "به طور متوسط" جبران میکنند، صافی شدید تیر گرانیتی تولید شده توسط ZHHIMG به فیلم هوا اجازه میدهد تا در کل مسیر حرکت، ثابت بماند. این همافزایی منجر به سیستمهای حرکتی میشود که بهترینهای هر دو جهان را ارائه میدهند: حرکت بدون اصطکاک هوا و پایداری سنگمانند گرانیت.
ملاحظات نگهداری و زیستمحیطی
کارکرد این سیستمها نیازمند کنترل دقیق محیطی است. طبقات گرانیتی مکانیکی نسبتاً مقاوم هستند، اما برای جلوگیری از تجمع زباله، نیاز به روانکاری و تمیز کردن دورهای مسیرهای یاتاقان دارند. سیستمهای یاتاقان هوایی، اگرچه از نظر روانکاری نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند، اما به کیفیت منبع پنوماتیک وابسته هستند. هرگونه رطوبت یا روغن در خط هوا میتواند منجر به "گرفتگی روزنه" شود که میتواند لایه هوا را به خطر بیندازد و باعث تماس فاجعهبار با سطح شود.
علاوه بر این، مدیریت حرارتی از اهمیت بالایی برخوردار است. هر دو سیستم از جرم حرارتی بالای گرانیت بهره میبرند که به عنوان یک سینک حرارتی برای موتورهای خطی عمل میکند. با این حال، در کاربردهای در مقیاس نانومتر، حتی یک نوسان یک درجه سانتیگراد میتواند باعث انبساط قابل توجهی شود. آزمایشگاههای حرفهای اغلب از محفظههای گرانیتی مخصوص برای حفظ یک ریز اقلیم پایدار در اطراف صحنه استفاده میکنند.
نتیجهگیری: انتخاب بنیان مناسب برای نوآوری شما
چه کاربرد شما به ظرفیت تحمل بار بالای یک استیج گرانیتی مکانیکی نیاز داشته باشد و چه کنترل سرعت فوقالعاده روان یک سیستم یاتاقان هوایی، فونداسیون همچنان مهمترین جزء است. در ZHHIMG، ما فقط استیجها را ارائه نمیدهیم؛ ما قطعیت زمینشناسی و مکانیکی مورد نیاز برای بلندپروازانهترین پروژههای شما را نیز فراهم میکنیم. با حرکت صنایع نیمههادی و نوری به سمت تلرانسهای حتی محدودتر، تعهد ما به تعالی مواد و مهندسی دقیق تضمین میکند که سیستم کنترل حرکت شما هرگز عامل محدودکننده در تحقیق یا تولید شما نخواهد بود.
زمان ارسال: ۲۲ ژانویه ۲۰۲۶