В высокоскоростном лазерном оборудовании, используемом для производства микросхем и прецизионных деталей, обычное на первый взгляд гранитное основание на самом деле является ключом к предотвращению скрытых проблем. Какие невидимые «убийцы точности» оно на самом деле может решить? Давайте сегодня разберёмся вместе.
I. Избавьтесь от «призрака тряски»: попрощайтесь с вибрационными помехами
Во время высокоскоростной лазерной резки лазерная головка совершает сотни движений в секунду. Даже малейшая вибрация может сделать режущую кромку шероховатой. Стальное основание подобно «увеличенной аудиосистеме», усиливающей вибрации, возникающие при работе оборудования и проезжающих транспортных средствах. Плотность гранитного основания достигает 3100 кг/м³, а его внутренняя структура плотна, как «железобетон», и способна поглощать более 90% энергии вибрации. Фактические измерения, проведенные одним из предприятий оптоэлектроники, показали, что после перехода на гранитное основание шероховатость кромок разрезанных кремниевых пластин снизилась с Ra1,2 мкм до 0,5 мкм, а точность возросла более чем на 50%.
Во-вторых, противодействуйте «термической деформации»: температура больше не вызывает проблем.
Во время лазерной обработки тепло, выделяемое оборудованием, может привести к расширению и деформации основания. Коэффициент теплового расширения обычных металлов вдвое выше, чем у гранита. При повышении температуры на 10°C металлическое основание может деформироваться на 12 мкм, что эквивалентно 1/5 диаметра человеческого волоса! Гранит обладает чрезвычайно низким коэффициентом теплового расширения. Даже при длительной работе деформацию можно контролировать с точностью до 5 мкм. Это похоже на «броню постоянной температуры», которая защищает оборудование, обеспечивая точную и безошибочную фокусировку лазера.
III. Предотвращение «кризиса износа»: продление срока службы оборудования
Высокоскоростная движущаяся лазерная головка часто соприкасается с основанием станка, и низкокачественные материалы изнашиваются, как наждачная бумага. Гранит имеет твёрдость 6-7 по шкале Мооса и даже более износоустойчив, чем сталь. После 10 лет нормальной эксплуатации износ поверхности составляет менее 1 мкм. Для сравнения, некоторые металлические основания необходимо менять каждые 2-3 года. Статистика одного завода по производству полупроводников показывает, что после использования гранитных оснований станка расходы на техническое обслуживание оборудования сократились на 300 000 юаней в год.
В-четвертых, устранение «рисков установки»: точное завершение в один шаг
Точность обработки традиционных станочных оснований ограничена, и погрешность расположения монтажных отверстий может достигать ±0,02 мм, что приводит к несоответствию компонентов оборудования. Гранитное основание ZHHIMG® обрабатывается на пятикоординатном станке с ЧПУ с точностью расположения отверстий ±0,01 мм. Благодаря использованию систем CAD/CAM, сборка происходит так же точно, как сборка из конструктора Lego. По данным одного из научно-исследовательских институтов, время отладки оборудования после установки сократилось с 3 дней до 8 часов.
Время публикации: 19 июня 2025 г.