В области высокотехнологичного производства и передовых научных исследований сверхточный модуль перемещения поплавкового датчика стал ключевым оборудованием для точных операций и измерений благодаря своим превосходным характеристикам точности. Гранитное прецизионное основание, выступающее в качестве опорного элемента, предъявляет строгие требования к условиям эксплуатации, и подходящие условия окружающей среды являются основой для обеспечения его стабильной работы и наилучшего эффекта.
Во-первых, контроль температуры: прецизионный «стабилизатор».
Несмотря на свою стабильность, гранит не полностью невосприимчив к перепадам температуры. Хотя его коэффициент теплового расширения низок, обычно 5-7 × 10⁻⁶/℃, в сценариях сверхточного управления движением даже незначительные колебания температуры могут вызывать изменения размеров и влиять на точность модуля. В цехе по производству полупроводниковых чипов процесс литографии требует точности позиционирования на уровне данами, а колебания температуры окружающей среды на 1 °C приводят к тому, что гранитное основание со стороной 1 метр может испытывать линейное расширение или сжатие на 5-7 микрон. Это небольшое изменение передается сверхточным модулем перемещения с помощью пневматического поплавка, чего достаточно, чтобы вызвать отклонение рисунка литографии чипа и значительно снизить выход годных изделий. Таким образом, при оснащении сверхточного модуля перемещения с воздушной подушкой, имеющего гранитное прецизионное основание, идеальная температура рабочей среды должна поддерживаться на уровне 20 °C ±1 °C. С помощью высокоточного оборудования для поддержания постоянной температуры, такого как система кондиционирования воздуха с постоянной температурой и влажностью, осуществляется непрерывный мониторинг и регулирование температуры окружающей среды, что обеспечивает минимальные колебания температуры, стабильность размеров основания и гарантирует высокоточную работу модуля.
Во-вторых, регулирование влажности: ключ к влагозащитной защите "камня".
Влажность — ещё один важный фактор, влияющий на производительность прецизионного гранитного основания. В условиях высокой влажности гранит легко впитывает водяной пар, что может привести к конденсации на поверхности. Это не только влияет на стабильность соединения гранита и сверхточного подвижного модуля пневматической шлифовальной машины, но и может вызвать эрозию поверхности, снижение блеска и точности в долгосрочной перспективе. В цехе шлифовки оптических линз, если влажность длительное время превышает 60% относительной влажности, адсорбированный на поверхности гранитного основания водяной пар будет препятствовать движению ползуна пневматической шлифовальной машины, что снизит точность шлифовки линз и приведет к появлению дефектов на поверхности. Поэтому относительная влажность рабочей среды должна строго контролироваться в пределах 40–60%, что позволяет отслеживать и регулировать её в режиме реального времени с помощью осушителей, датчиков влажности и другого оборудования, чтобы избежать повреждения гранитного основания из-за высокой влажности и обеспечить бесперебойную работу сверхточного подвижного модуля пневматической шлифовальной машины.
В-третьих, гарантия чистоты: «хранитель» точности.
Вредное воздействие пылевых частиц на прецизионное гранитное основание модуля сверхточной пневматической подвески нельзя недооценивать. Попадая в газовую пленку между ползунком газовой подвески и гранитным основанием, мельчайшие частицы могут нарушить однородность газовой пленки, увеличить трение и даже поцарапать поверхность основания, что приведет к снижению точности перемещения. В цехе сверхточной обработки деталей аэрокосмической отрасли, если пылевые частицы из воздуха попадают на гранитное основание, траектория движения обрабатывающего инструмента может отклониться, влияя на точность обработки деталей. Поэтому рабочая зона должна содержаться в идеальной чистоте, достигая уровня чистоты 10 000 или даже выше, путем установки оборудования для очистки воздуха, такого как высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA), которые отфильтровывают пылевые частицы из воздуха. Одновременно персонал должен носить защитную одежду, бахилы и т.д., чтобы уменьшить количество пыли, приносимой людьми. Обеспечение высокоточной работы гранитного основания и сверхточного модуля перемещения с пневматической подвеской.
Четвертое, виброизоляция: плавная работа «амортизационной подушки».
Внешняя вибрация является врагом точности сверхточного модуля перемещения пневматической платформы. Хотя прецизионное гранитное основание обладает определенной способностью к гашению вибраций, сильная вибрация все же может превысить его пределы. Вибрация, создаваемая движением транспорта вокруг завода и работой крупного механического оборудования, передается на гранитное основание через грунт, что влияет на точность перемещения сверхточного модуля перемещения пневматической платформы. В высокоточных координатно-измерительных машинах (КИМ) вибрация может привести к нестабильности контакта между измерительным щупом и измеряемой заготовкой, что приводит к отклонению данных измерений. Для решения этой проблемы необходимо принять эффективные меры виброизоляции, такие как укладка виброизоляционных подушек в зоне установки оборудования, строительство виброизоляционного фундамента или использование активной системы виброизоляции для активного гашения внешней вибрации, и создать тихую и стабильную рабочую среду для гранитного прецизионного основания и сверхточного модуля перемещения пневматической платформы.
Только при полном соблюдении требований к условиям окружающей среды, таким как температура, влажность, чистота и контроль вибрации, гранитная прецизионная база сверхточного подвижного модуля поплавковой платформы сможет в полной мере раскрыть свои эксплуатационные преимущества, обеспечить надежную гарантию сверхточной работы в различных областях и помочь отрасли перейти к более высокому уровню точности производства и научных исследований.
Дата публикации: 08.04.2025