В сфере высокотехнологичного производства и передовых научных исследований прецизионная платформа с воздушным движением, работающая под действием статического давления, является ключевым оборудованием для достижения сверхточной работы. Гранитное прецизионное основание является основной несущей частью платформы, и его эксплуатационные характеристики тесно связаны с рабочей средой. Понимание и соблюдение этих экологических требований не только обеспечивает высокоточную работу платформы, но и является важным фактором повышения конкурентоспособности предприятия в смежных областях, что подробно описано ниже.
1. Температура: точный контроль для обеспечения стабильности размеров
Хотя гранит известен своей стабильностью, его коэффициент теплового расширения не равен нулю, и небольшие изменения температуры могут все же повлиять на точность его размеров. Как правило, коэффициент теплового расширения гранита составляет 5-7 × 10⁻⁶/℃. В сценарии применения прецизионной статической воздушной плавающей платформы давления это небольшое изменение усиливается платформой, что может привести к отклонению точности движения. Например, в процессе производства полупроводниковых чипов, литографического процесса для требований к точности позиционирования уровня данами, колебание температуры окружающей среды в 1 ° C, длина стороны гранитного основания 1 метр может давать 5-7 микрон линейного расширения или сжатия, что достаточно, чтобы вызвать отклонение рисунка литографии чипа, снижая выход годных. Таким образом, прецизионная статическая плавучая платформа с гранитным основанием, идеальная температура рабочей среды должна строго контролироваться на уровне 20 °C ± 1 °C, предприятия могут установить высокоточную систему кондиционирования воздуха с постоянной температурой, непрерывно контролировать и точно регулировать температуру окружающей среды, поддерживать стабильность размера гранитного основания, чтобы гарантировать высокоточную работу платформы.
2. Влажность: разумный контроль, защита базовой производительности
Влажность также оказывает существенное влияние на точность гранитных оснований. В условиях высокой влажности гранит легко впитывает водяной пар, и на поверхности может образовываться конденсат, что не только помешает нормальной работе системы воздушной флотации, но и приведет к долговременной эрозии гранитной поверхности, снижая ее точность и срок службы. Возьмем в качестве примера цех шлифования оптических линз: если влажность выше 60% относительной влажности в течение длительного времени, водяной пар, адсорбированный на поверхности гранитного основания, разрушит однородность пленки воздушной флотации, что приведет к снижению точности шлифования линз и дефектам поверхности. Поэтому относительную влажность рабочей среды необходимо контролировать в пределах 40% - 60% относительной влажности. Предприятия могут использовать осушители воздуха, датчики влажности и другое оборудование для мониторинга и контроля влажности в режиме реального времени, создания подходящей влажностной среды для прецизионного гранитного основания и обеспечения стабильной работы прецизионной статической воздушной плавучей платформы.
3. чистота: строгий контроль, устранение помех от частиц
Частицы пыли являются «врагами» прецизионной платформы с воздушным движением статического давления и наносят серьёзный вред гранитному прецизионному основанию. Попадая в зазор между газовой плёнкой и ползуном газового поплавка, мельчайшие частицы могут нарушить её однородность, увеличить трение и даже поцарапать поверхность основания, что серьёзно скажется на точности перемещения платформы. В цехе сверхточной обработки деталей для аэрокосмической промышленности попадание пыли из воздуха на гранитное основание может привести к изменению траектории движения обрабатывающего инструмента, что скажется на точности обработки деталей. Поэтому рабочая зона должна содержаться в идеальной чистоте и соответствовать стандарту чистоты 10 000 и выше. Предприятия могут отфильтровывать пылевые частицы из воздуха, устанавливая высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA) и требуя от персонала носить одежду, защищающую от пыли, бахилы и т.д., чтобы уменьшить количество пыли, переносимой человеком, и поддерживать высокоточную рабочую среду гранитного основания и прецизионной платформы с воздушным движением статического давления.
4. Вибрация: эффективная изоляция для создания ровного пространства.
Внешняя вибрация будет серьезно влиять на точность прецизионной статической напорной воздушной плавающей платформы, хотя прецизионное гранитное основание имеет определенную способность к затуханию вибрации, но высокоинтенсивная вибрация все еще может нарушить его буферный предел. Вибрация, создаваемая движением вокруг завода и работой крупногабаритного механического оборудования, передается на гранитное основание через землю, что будет влиять на точность перемещения платформы. В высококачественных КИМ вибрация может привести к нестабильному контакту между измерительным зондом и измеряемой деталью, что приведет к отклонению данных измерений. Чтобы решить эту проблему, необходимо принять эффективные меры по виброизоляции, такие как укладка виброизолирующих подкладок в зоне установки оборудования, создание виброизолирующего фундамента или использование активной системы виброизоляции для активного компенсации внешней вибрации и создания тихой и стабильной рабочей среды для гранитного прецизионного основания и прецизионной статической напорной воздушной плавающей платформы.
Соблюдение вышеуказанных экологических требований позволит в полной мере реализовать преимущества гранитного прецизионного основания в прецизионной воздушной платформе статического давления, обеспечивая высокоточное и стабильное управление движением в различных отраслях промышленности. Если предприятия смогут учитывать эти особенности в производственной среде, они смогут воспользоваться возможностями в точном производстве, научных исследованиях и других областях, повысить свою конкурентоспособность и достичь устойчивого развития.
Время публикации: 10 апреля 2025 г.