En el camp de la fabricació d'alta gamma i la investigació científica d'avantguarda, el mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire s'ha convertit en un equip clau per a un funcionament i mesurament precisos amb el seu excel·lent rendiment de precisió. La base de precisió de granit, com a nucli de suport, té requisits estrictes per a l'entorn de treball, i les condicions ambientals adequades són la base per garantir el seu rendiment estable i el millor efecte.
Primer, control de temperatura: "estabilitzador" de precisió
Tot i que el granit és conegut per la seva estabilitat, no és completament immune als canvis de temperatura. Tot i que el seu coeficient d'expansió tèrmica és baix, generalment de 5-7 ×10⁻⁶/℃, en escenaris de control de moviment d'ultraprecisió, les fluctuacions subtils de temperatura encara poden causar canvis dimensionals i afectar la precisió del mòdul. Al taller de fabricació de xips semiconductors, el procés de litografia requereix una precisió de posicionament de nivell danami, i la temperatura ambient fluctua en 1 °C, i la base de granit amb una longitud de costat d'1 metre pot produir una expansió o contracció lineal de 5-7 micres. Aquest petit canvi es transmet pel mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire, que és suficient per fer que el patró de litografia del xip es desviï i redueixi considerablement el rendiment. Per tant, equipat amb una base de precisió de granit del mòdul de moviment d'ultraprecisió flotant per aire, la temperatura ideal de l'entorn de treball s'ha de controlar a 20 °C ± 1 °C, amb l'ajuda d'equips de temperatura constant d'alta precisió, com ara un sistema d'aire condicionat de temperatura i humitat constants, monitorització i ajust continus de la temperatura ambient, per garantir que les fluctuacions de temperatura en un rang molt petit, mantinguin l'estabilitat de la mida de la base, per garantir que el mòdul funcioni d'alta precisió.
En segon lloc, la gestió de la humitat: la clau per a la protecció contra la humitat de la "pedra"
La humitat és un altre factor important que afecta el rendiment de la base de granit de precisió. En un ambient d'alta humitat, el granit absorbeix fàcilment vapor d'aigua, cosa que pot provocar condensació a la superfície, cosa que no només afecta l'estabilitat de la connexió del granit i el mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire, sinó que també pot causar erosió superficial i reduir la brillantor i la precisió a la llarga. Al taller de mòlta de lents òptiques, si la humitat és superior al 60% d'humitat relativa durant molt de temps, el vapor d'aigua adsorbit a la superfície de la base de granit interferirà amb el moviment del cursor del flotador de gas, de manera que la precisió de la mòlta de la lent es redueix i la superfície queda defectuosa. Per tant, la humitat relativa de l'entorn de treball s'ha de controlar estrictament entre el 40% i el 60% d'humitat relativa, que es pot controlar i ajustar en temps real instal·lant deshumidificadors, sensors d'humitat i altres equips per evitar danys a la base de granit a causa de l'alta humitat i garantir el bon funcionament del mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire.
En tercer lloc, garantia de neteja: el "guardià" de la precisió
No es pot subestimar el dany de les partícules de pols a la base de granit de precisió del mòdul de moviment d'ultraprecisió de flotació d'aire. Un cop les petites partícules entren a l'espai de la pel·lícula de gas entre el cursor del flotador de gas i la base de granit, poden destruir la uniformitat de la pel·lícula de gas, augmentar la fricció i fins i tot ratllar la superfície de la base, cosa que redueix la precisió del moviment. Al taller de mecanitzat d'ultraprecisió de peces aeroespacials, si les partícules de pols de l'aire cauen sobre la base de granit, la trajectòria del moviment de l'eina de mecanitzat es pot desviar, cosa que afecta la precisió del mecanitzat de les peces. Per tant, l'àrea de treball s'ha de mantenir molt neta, assolint nivells de neteja de 10.000 o fins i tot superiors, mitjançant la instal·lació d'equips de purificació d'aire, com ara filtres d'aire d'alta eficiència (HEPA), que filtren les partícules de pols de l'aire, alhora que el personal ha de portar roba sense pols, cobresabates, etc., per reduir la pols aportada pels humans. Mantenir un entorn operatiu d'alta precisió de la base de granit i del mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire.
Quatre, aïllament de vibracions: funcionament suau del "coixinet de xoc"
La vibració externa és l'enemic de la precisió del mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire. Tot i que la base de granit de precisió té una certa capacitat d'atenuació de vibracions, la vibració d'alta resistència encara pot trencar el seu límit d'amortiment. La vibració generada pel trànsit al voltant de la fàbrica i el funcionament de grans equips mecànics es transmet a la base de granit a través del terra, cosa que interferirà amb la precisió del moviment del mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire. En les CMM d'alta gamma, la vibració pot fer que el contacte entre la sonda de mesura i la peça que s'ha de mesurar sigui inestable, cosa que provocarà una desviació de les dades de mesura. Per resoldre aquest problema, cal adoptar mesures d'aïllament de vibracions efectives, com ara col·locar coixinets d'aïllament de vibracions a la zona d'instal·lació de l'equip, construir fonaments d'aïllament de vibracions o utilitzar un sistema d'aïllament de vibracions actiu per compensar activament la vibració externa i crear un entorn de treball silenciós i estable per a la base de precisió de granit i el mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire.
Només complint plenament els requisits ambientals de temperatura, humitat, neteja i control de vibracions, la base de precisió de granit del mòdul de moviment d'ultraprecisió del flotador d'aire pot aprofitar al màxim els seus avantatges de rendiment, proporcionar una garantia fiable per a operacions d'ultraprecisió en diversos camps i ajudar la indústria a avançar cap a un nivell de fabricació i investigació científica de més precisió.
Data de publicació: 08 d'abril de 2025