Neumorna težnja za nanometarskom točnošću u izradi poluvodiča i optičkoj inspekciji velikih razmjera postavila je neviđene zahtjeve na sustave upravljanja gibanjem. Inženjeri se često suočavaju s ključnim izborom dizajna: elegancija bez trenja postolja sa zračnim ležajevima ili robusna, pouzdana mehanička postolja na bazi granita koja prigušuju vibracije. U ZHHIMG Grupi prepoznajemo da optimalno rješenje često leži na sjecištu znanosti o materijalima i dinamike fluida.
Osnovna rasprava: Zračne faze u odnosu na granitne faze
Da bismo razumjeli razliku, moramo pogledati mehaniku kontakta. Tradicionalne granitne pozornice često koriste visokoprecizne mehaničke ležajeve - poput unakrsnih valjaka ili kugličnih kliznih elemenata - integrirane izravno nagranitna bazaOvi sustavi su cijenjeni zbog svoje visoke nosivosti i iznimne krutosti. Prirodna svojstva prigušenja granita osiguravaju da se sve preostale vibracije iz motora ili okoline brzo rasprše, što ih čini osnovnim elementom u mjeriteljstvu teških uvjeta rada.
Nasuprot tome, zračni ležajevi predstavljaju vrhunac glatkoće. Oslanjajući pokretni nosač na tanki film komprimiranog zraka - obično debljine samo nekoliko mikrona - ovi ležajevi eliminiraju fizički kontakt. Ovaj nedostatak trenja prevodi se u nulto trenje i nulto trošenje, što omogućuje izuzetno konstantnu brzinu potrebnu u primjenama skeniranja. Iako zračni ležajevi nude vrhunsku geometrijsku točnost, zahtijevaju dovod čistog, suhog zraka i općenito su osjetljiviji na ekscentrično opterećenje u usporedbi s njihovim mehaničkim ekvivalentima.
Analiza vrsta optičkih podloga za specijalizirane primjene
Područje optike zahtijeva specijalizirane profile gibanja, što dovodi do razvoja različitih optičkih stupnjeva. Odabir pravog tipa ovisi o potrebnim stupnjevima slobode i okruženju inspekcije.
Linearni optički stupovi su možda najčešći, koristeći ili vodeće vijke za veliku silu ili linearne motore za veliko ubrzanje. Kada je potrebna nanometarska ravnost na dugim hodovima, linearni stupovi sa zračnim ležajevima često se uparuju s laserskim interferometrima za povratnu informaciju.
Rotacijski optički stolići ključni su za mjerenja ovisna o kutu, poput goniometrije ili provjere centriranja leća. Rotacijski stolići s zračnim ležajevima ovdje su posebno povoljni jer pokazuju gotovo nulto aksijalno i radijalno odstupanje, osiguravajući da optička os ostane savršeno poravnata tijekom rotacije.
Višeosni sustavi, poput XY ili XYZ slogova, često se koriste u automatiziranoj inspekciji pločica. U tim konfiguracijama, izbor granitne baze nije predmet pregovora. Granit osigurava potrebnu masu i toplinsku inerciju kako bi se spriječilo da kretanje jedne osi naruši preciznost druge.
Sinergija granita i zračnih ležajeva
Uobičajena je zabluda da su stupnjevi s zračnim ležajevima igranitne pozornicemeđusobno se isključuju. Zapravo, najnapredniji sustavi gibanja hibrid su ta dva. Vrhunske pozornice sa zračnim ležajevima gotovo isključivo koriste granit kao vodeću površinu. Razlog leži u sposobnosti granita da se prekriva do submikronske ravnosti na velikim površinama - podvig koji je teško postići s aluminijem ili čelikom.
Budući da zračni ležajevi "usrednjavaju" površinske nepravilnosti vodilice, ekstremna ravnost granitne grede proizvedene od strane ZHHIMG-a omogućuje da zračni film ostane konzistentan tijekom cijelog kretanja. Ova sinergija rezultira sustavima gibanja koji pružaju najbolje od oba svijeta: kretanje zraka bez trenja i čvrstu stabilnost granita.
Održavanje i ekološka razmatranja
Rad ovih sustava zahtijeva strogu kontrolu okoliša. Mehaničke granitne pozornice su relativno robusne, ali zahtijevaju periodično podmazivanje i čišćenje ležajnih tračnica kako bi se spriječilo nakupljanje krhotina. Sustavi zračnih ležajeva, iako ne zahtijevaju održavanje u smislu podmazivanja, ovise o kvaliteti pneumatske opskrbe. Bilo kakva vlaga ili ulje u zračnom vodu mogu dovesti do "začepljenja otvora", što može ugroziti zračni film i uzrokovati katastrofalan kontakt s površinom.
Nadalje, upravljanje toplinom je od najveće važnosti. Oba sustava imaju koristi od velike toplinske mase granita, koji djeluje kao hladnjak za linearne motore. Međutim, u nanometarskim primjenama, čak i fluktuacija od jednog stupnja Celzija može uzrokovati značajno širenje. Profesionalni laboratoriji često koriste specijalizirane granitne kućišta kako bi održali stabilnu mikroklimu oko pozornice.
Zaključak: Odabir pravog temelja za vašu inovaciju
Bez obzira zahtijeva li vaša primjena visoku nosivost mehaničke granitne pozornice ili ultra glatku kontrolu brzine sustava zračnih ležajeva, temelj ostaje najkritičnija komponenta. U ZHHIMG-u ne samo da osiguravamo pozornice; pružamo geološku i mehaničku sigurnost potrebnu za vaše najambicioznije projekte. Kako se poluvodička i optička industrija kreću prema još strožim tolerancijama, naša predanost izvrsnosti materijala i preciznom inženjerstvu osigurava da vaš sustav upravljanja kretanjem nikada neće biti ograničavajući faktor u vašem istraživanju ili proizvodnji.
Vrijeme objave: 22. siječnja 2026.