В сфере высокотехнологичного производства и передовых научных исследований ключевое оборудование для обеспечения сверхточной работы представляет собой высокоточную пневматическую плавающую платформу статического давления. Гранитное прецизионное основание является основной опорной частью платформы, и его характеристики тесно связаны с условиями эксплуатации. Понимание и соблюдение этих требований к окружающей среде не только обеспечивает высокоточную работу платформы, но и является важной частью повышения конкурентоспособности предприятия в смежных областях, что подробно описано ниже.
1. Температура: точный контроль для обеспечения стабильности размеров.
Несмотря на то, что гранит известен своей стабильностью, его коэффициент теплового расширения не равен нулю, и даже небольшие изменения температуры могут влиять на точность его размеров. В общем, коэффициент теплового расширения гранита составляет 5-7 × 10⁻⁶/℃. В сценариях применения прецизионных статических пневматических плавающих платформ это незначительное изменение усиливается платформой, что может привести к отклонению точности перемещения. Например, в процессе производства полупроводниковых чипов, где к точности позиционирования предъявляются требования уровня данами, колебания температуры окружающей среды на 1 °C приводят к линейному расширению или сжатию гранитного основания длиной 1 метр на 5-7 микрон, чего достаточно для отклонения рисунка литографии чипа и снижения выхода годных изделий. Таким образом, для прецизионной плавающей платформы с постоянным статическим давлением воздуха, оснащенной гранитным прецизионным основанием, идеальная температура рабочей среды должна строго контролироваться в пределах 20 °C ±1 °C. Предприятия могут установить высокоточную систему кондиционирования воздуха с постоянной температурой, которая будет непрерывно контролировать и точно регулировать температуру окружающей среды, поддерживая стабильность размеров гранитного основания и обеспечивая высокоточную работу платформы.
2. Влажность: разумный контроль, защита базовых характеристик.
Влажность также оказывает существенное влияние на точность обработки гранитных оснований. В условиях высокой влажности гранит легко впитывает водяной пар, и на его поверхности может образовываться конденсат, что не только нарушает нормальную работу системы пневматической шлифовки, но и приводит к долговременной эрозии поверхности гранита, снижая точность и срок службы. В качестве примера рассмотрим цех шлифовки оптических линз: если влажность длительное время превышает 60% относительной влажности, адсорбированный на поверхности гранитного основания водяной пар разрушает однородность пленки пневматической шлифовки, что приводит к снижению точности шлифовки линз и появлению дефектов поверхности. Поэтому относительную влажность рабочей среды необходимо контролировать в пределах 40-60%. Предприятия могут использовать осушители воздуха, датчики влажности и другое оборудование для мониторинга и контроля влажности в режиме реального времени, создавая подходящую влажность для прецизионных гранитных оснований и обеспечивая стабильную работу прецизионной платформы пневматической шлифовки.
3. Чистота: строгий контроль, исключение попадания частиц.
Частицы пыли являются «врагами» высокоточных пневматических поплавковых платформ и наносят значительный вред гранитному основанию. Попадая в газовую пленку между поплавковым механизмом и гранитным основанием, мельчайшие частицы могут нарушить однородность газовой пленки, увеличить трение и даже поцарапать поверхность основания, серьезно влияя на точность перемещения платформы. В цехе сверхточной обработки деталей аэрокосмической отрасли, если частицы пыли из воздуха попадают на гранитное основание, траектория движения обрабатывающего инструмента может отклоняться, влияя на точность обработки деталей. Поэтому рабочая зона должна содержаться в идеальной чистоте, достигая стандарта чистоты 10 000 или даже выше. Предприятия могут фильтровать частицы пыли из воздуха, устанавливая высокоэффективные воздушные фильтры (HEPA), и требовать от персонала ношения одежды, защищающей от пыли, бахил и т. д., чтобы уменьшить количество пыли, приносимой людьми, и поддерживать высокоточную рабочую среду гранитного основания и высокоточных пневматических поплавковых платформ.
4. Вибрация: Эффективная изоляция для создания плавного пространства.
Внешняя вибрация серьезно влияет на точность работы прецизионной пневматической платформы статического давления, несмотря на то, что гранитное основание обладает определенной способностью к гашению вибрации, однако сильная вибрация может все же превысить этот предел. Вибрация, создаваемая движением транспорта вокруг завода и работой крупного механического оборудования, передается на гранитное основание через грунт, что влияет на точность перемещения платформы. В высокоточных координатно-измерительных машинах (КИМ) вибрация может привести к нестабильности контакта между измерительным щупом и измеряемой заготовкой, что вызывает отклонение 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 создания тихой и стабильной рабочей среды для гранитного прецизионного основания и прецизионной пневматической платформы статического давления.
Соответствие вышеуказанным экологическим требованиям позволит в полной мере использовать преимущества гранитного прецизионного основания на высокоточной платформе статического давления с воздушным охлаждением, обеспечивая высокоточное и стабильное управление движением для различных отраслей промышленности. Если предприятия будут уделять внимание этим деталям в производственной среде, они смогут воспользоваться возможностями в области точного производства, научных исследований и других сферах, повысить свою конкурентоспособность и добиться устойчивого развития.
Дата публикации: 10 апреля 2025 г.