En el camp de l'òptica de precisió i la metrologia, aconseguir un entorn estable i lliure de vibracions és la base d'una mesura fiable. Entre tots els sistemes de suport utilitzats en laboratoris i entorns industrials, la plataforma flotant d'aire òptic, també coneguda com a taula d'aïllament de vibracions òptiques, juga un paper crucial per garantir una alta precisió per a instruments com ara interferòmetres, sistemes làser i màquines de mesura de coordenades (CMM).
Composició d'enginyeria de la plataforma òptica
Una plataforma òptica d'alta qualitat consisteix en una estructura de niu d'acer completament tancada, dissenyada per a una rigidesa i estabilitat tèrmica excepcionals. Les plaques superior i inferior, normalment de 5 mm de gruix, estan unides a un nucli de niu d'acer mecanitzat amb precisió fet amb xapes d'acer de 0,25 mm, formant una estructura simètrica i isotròpica. Aquest disseny minimitza l'expansió i la contracció tèrmiques, garantint que la plataforma mantingui la seva planitud fins i tot amb fluctuacions de temperatura.
A diferència dels nuclis d'alumini o compostos, l'estructura de niu d'acer proporciona una rigidesa consistent en tota la seva profunditat, sense introduir deformacions no desitjades. Les parets laterals també són d'acer, cosa que elimina eficaçment la inestabilitat relacionada amb la humitat, un problema que sovint es veu en plataformes fetes de materials mixtos. Després de l'acabat i polit superficial automatitzat, el taulell aconsegueix una planitud submicrònica, oferint una superfície ideal per a conjunts òptics i instruments de precisió.
Mesura de precisió i proves de compliment
Abans de sortir de fàbrica, cada plataforma flotant d'aire òptic se sotmet a una sèrie de proves de vibració i compliment. Un martell d'impulsos aplica una força controlada a la superfície de la plataforma mentre els sensors registren la resposta de vibració resultant. Els senyals s'analitzen per produir un espectre de resposta de freqüència, que ajuda a determinar el rendiment de ressonància i aïllament de la plataforma.
Les mesures més crítiques es prenen des dels quatre cantons de la plataforma, ja que aquests punts representen el pitjor escenari de compliment. Cada producte es subministra amb una corba de compliment i un informe de rendiment dedicats, cosa que garanteix la total transparència de les característiques dinàmiques de la plataforma. Aquest nivell de proves supera les pràctiques tradicionals de la indústria, proporcionant als usuaris una comprensió detallada del comportament de la plataforma en condicions de treball reals.
El paper de l'aïllament de vibracions
L'aïllament de vibracions és el nucli del disseny de plataformes òptiques. Les vibracions provenen de dues fonts principals: externa i interna. Les vibracions externes provenen del terra, com ara passos, maquinària propera o ressonància estructural, mentre que les vibracions internes sorgeixen del flux d'aire, els sistemes de refrigeració i el propi funcionament de l'instrument.
Una plataforma òptica flotant d'aire aïlla tots dos tipus. Les seves potes de suspensió d'aire absorbeixen i atenuen la vibració externa transmesa a través del terra, mentre que la capa d'amortiment del coixinet d'aire sota la taula filtra el soroll mecànic intern. Junts, creen una base silenciosa i estable que garanteix la precisió de mesures i experiments d'alta precisió.
Comprensió de la freqüència natural
Tot sistema mecànic té una freqüència natural, és a dir, la freqüència a la qual tendeix a vibrar quan es veu pertorbat. Aquest paràmetre està estretament vinculat a la massa i la rigidesa del sistema. En els sistemes d'aïllament òptic, mantenir una freqüència natural baixa (normalment per sota de 2-3 Hz) és fonamental, ja que permet que la taula aïlli la vibració ambiental de manera efectiva en lloc d'amplificar-la. L'equilibri entre massa, rigidesa i amortiment determina directament l'eficiència i l'estabilitat de l'aïllament del sistema.
Tecnologia de plataforma flotant d'aire
Les plataformes flotants d'aire modernes es poden classificar en plataformes de coixinets d'aire lineals XYZ i plataformes de coixinets d'aire rotatives. El nucli d'aquests sistemes és el mecanisme de coixinets d'aire, que proporciona un moviment gairebé sense fricció suportat per una fina pel·lícula d'aire comprimit. Segons l'aplicació, els coixinets d'aire poden ser plans, lineals o de tipus fus.
En comparació amb les guies lineals mecàniques, els coixinets d'aire ofereixen una precisió de moviment a nivell de micres, una repetibilitat excepcional i zero desgast mecànic. S'utilitzen àmpliament en aplicacions d'inspecció de semiconductors, fotònica i nanotecnologia, on la precisió submicrònica i l'estabilitat a llarg termini són essencials.
Manteniment i longevitat
Mantenir una plataforma flotant d'aire òptic és senzill però essencial. Mantingueu la superfície neta i lliure de residus, comproveu periòdicament el subministrament d'aire per detectar humitat o contaminació i eviteu impactes forts a la taula. Amb un manteniment adequat, una taula òptica de precisió pot funcionar de manera fiable durant dècades sense degradació del rendiment.
Data de publicació: 11 de novembre de 2025