En els camps de la fabricació d'alta gamma i la investigació científica d'avantguarda, la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió és l'equip clau per aconseguir un funcionament d'ultraprecisió. La base de precisió de granit és la part principal de suport de la plataforma, i el seu rendiment està estretament relacionat amb l'entorn de treball. Comprendre i complir aquests requisits ambientals no només pot garantir el funcionament d'alta precisió de la plataforma, sinó també una part important de l'empresa per millorar la seva competitivitat en camps relacionats, que es descriu detalladament a continuació.
1. Temperatura: control precís per garantir l'estabilitat dimensional
Tot i que el granit és conegut per la seva estabilitat, el seu coeficient d'expansió tèrmica no és zero, i els petits canvis de temperatura encara poden afectar la seva precisió dimensional. En general, el coeficient d'expansió tèrmica del granit és de 5-7 ×10⁻⁶/℃. En l'escenari d'aplicació de la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió, aquest lleuger canvi s'amplifica per la plataforma, cosa que pot conduir a la desviació de la precisió del moviment. Per exemple, en el procés de fabricació de xips semiconductors, el procés de litografia per als requisits de precisió de posicionament del nivell danami, la fluctuació de la temperatura ambient d'1 °C, la longitud del costat d'1 metre de base de granit pot produir 5-7 micres d'expansió o contracció lineal, cosa que és suficient per fer que la desviació del patró de litografia del xip redueixi el rendiment. Per tant, la plataforma flotant d'aire a pressió estàtica de precisió equipada amb una base de precisió de granit, la temperatura ideal de l'entorn de treball s'ha de controlar estrictament a 20 °C ±1 °C, les empreses poden instal·lar un sistema d'aire condicionat a temperatura constant d'alta precisió, controlar contínuament i ajustar amb precisió la temperatura ambient, mantenir la mida de l'estabilitat de la base de granit, per garantir que la plataforma funcioni d'alta precisió.
2.humitat: control raonable, protegeix el rendiment de la base
La humitat també té un efecte significatiu en les bases de granit de precisió. En un ambient d'alta humitat, el granit absorbeix fàcilment el vapor d'aigua i pot haver-hi condensació a la superfície, cosa que no només interferirà amb el funcionament normal del sistema de flotació d'aire, sinó que també conduirà a l'erosió a llarg termini de la superfície del granit, reduint-ne la precisió i la vida útil. Prenent com a exemple el 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 destruirà la uniformitat de la pel·lícula de flotació d'aire, cosa que provocarà una disminució de la precisió de la mòlta de les lents i defectes superficials. Per tant, la humitat relativa de l'entorn de treball s'ha de controlar entre el 40% i el 60% d'humitat relativa. Les empreses poden utilitzar deshumidificadors, sensors d'humitat i altres equips per controlar la humitat en temps real, crear un ambient d'humitat adequat per a la base de granit de precisió i garantir el funcionament estable de la plataforma de moviment flotant d'aire de pressió estàtica de precisió.
3. neteja: control estricte, eliminació de la interferència de partícules
Les partícules de pols són l'"enemic" de la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió i causen un gran dany a la base de precisió de granit. 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, afectant greument la precisió del moviment de la plataforma. 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 de moviment de l'eina de mecanitzat es pot desviar, afectant la precisió del mecanitzat de les peces. Per tant, la zona de treball s'ha de mantenir molt neta i assolir un estàndard de neteja de 10.000 o fins i tot superior. Les empreses poden filtrar les partícules de pols de l'aire instal·lant filtres d'aire d'alta eficiència (HEPA) i exigir al personal que porti roba sense pols, cobresabates, etc., per reduir la pols aportada pels humans i mantenir l'entorn operatiu d'alta precisió de la base de granit i la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió.
4. Vibració: aïllament eficaç per crear un espai suau
La vibració externa interferirà seriosament amb la precisió de la plataforma flotant d'aire a pressió estàtica de precisió. 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 de la plataforma. 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 granit de precisió i la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió.
Complir els requisits ambientals esmentats anteriorment per tal d'aprofitar al màxim els avantatges de la base de precisió de granit en la plataforma de moviment flotant d'aire a pressió estàtica de precisió, per garantir que la plataforma proporcioni serveis de control de moviment d'alta precisió i alta estabilitat per a diverses indústries. Si les empreses poden prestar atenció a aquests detalls en l'entorn de producció, aprofitaran l'oportunitat en la fabricació de precisió, la investigació científica i altres camps, milloraran la seva competitivitat i aconseguiran un desenvolupament sostenible.
Data de publicació: 10 d'abril de 2025