Rozhodující role vzduchových ložisek v nanoměřítku řízení pohybu

Mechanický kontakt je nepřítelem nanometrové přesnosti. Vzduchová ložiska na přesných žulových nebo keramických vedeních eliminují tření, opotřebení a vibrace. S typickou-výškou letu 5-10 μm a nulovým-pohybem tření umožňují tyto systémy rozlišení 10 nm požadované pro pokročilou polovodičovou litografii a špičkovou metrologii.

1. Eliminace tření: Cesta k nekonečnému mechanickému životu

Protože nedochází k žádnému fyzickému kontaktu mezi pohyblivými částmi, systémy vzduchových ložisek nedochází k žádnému opotřebení. Tím je zajištěno, že počáteční kalibrace skenovacího stupně zůstane platná po mnoho let. V prostředích s vysokým-pracovním cyklem, jako je skenování plátků, tato „nekonečná životnost“ snižuje náklady na údržbu a eliminuje potřebu mazání, které je nezbytné pro dodržování předpisů v čistých prostorách.

2. Dosažení sub-mikronové přímosti na dlouhé vzdálenosti

When an air bearing glides over a DIN 876 Grade 000 granite guide, it averages out the microscopic surface irregularities. This "averaging effect" results in motion straightness that is often superior to the physical guide itself. For long-travel applications (>1000 mm), to umožňuje konzistentní profil pohybu s minimálními úhlovými chybami (náklon, náklon, zatáčení).

3. Izolace vibrací a plynulost pohybu

Mechanická ložiska (kuličky nebo válečky) vytvářejí "recirkulační hluk", který ruší citlivá měření. Vzduchová ložiska pracují na tenké vrstvě stlačeného vzduchu a poskytují přirozený účinek tlumení vibrací. Výsledkem je ultra-plynulý pohyb se zanedbatelným zvlněním rychlosti, což je zásadní pro-zobrazování ve vysokém rozlišení a profilování povrchu v nanometrovém{4}}měřítku.

4. Proč jsou žula a keramika základními vzduchovými ložiskovými substráty?

Výkon vzduchového ložiska je zcela závislý na kvalitě povrchu, na kterém plave. Černá žula Jinan a technická keramika poskytují extrémní rovinnost a tepelnou stabilitu potřebnou k udržení konstantní vzduchové mezery 5 μm. Jakákoli tepelná deformace substrátu by rozbila ložisko, takže výběr materiálu je nejkritičtějším technickým rozhodnutím.

5. Integrace: Kombinace vzduchových ložisek s lineárními motory

Abychom dosáhli vysoké{0}}rychlosti polohování v nanoměřítku, integrujeme bezželezné lineární motory se vzduchovými ložisky. Tato kombinace eliminuje "kopnutí" a magnetické přitažlivé síly a poskytuje nejčistší možný pohyb. V UNPARALLELED poskytujeme kompletní mechanickou montáž, včetně žulové základny, vzduchových ložiskových puků a montážních rozhraní motoru.

Vzduchová ložiska vs. mechanická lineární vedení

FAQ: Technologie vzduchových ložisek

Q1: Co se stane, když selže přívod vzduchu?

Odpověď: Abychom zabránili poškození, používáme povrchy pro nouzové přistání nebo keramická rozhraní s „tvrdým{0}}potahem“. Doporučujeme také tlakové senzory, které spustí nouzové zastavení a aktivují mechanické brzdy, pokud tlak vzduchu klesne pod kritickou hranici.

Q2: Jaká kvalita vzduchu je vyžadována pro tato ložiska?

Odpověď: Vzduch musí být filtrovaný, suchý a -bez oleje. Obvykle specifikujeme kvalitu vzduchu ISO 8573-1 třídy 1.4.1, abychom zajistili, že žádné částice nebo vlhkost neucpávají submikronové otvory puků vzduchových ložisek.

Q3: Mohou vzduchová ložiska pracovat ve vakuu?

Odpověď: Ano, ale vyžadují vakuově{0}}předem nabitou konstrukci nebo specializovaná diferenciálně čerpaná těsnění, aby se zabránilo úniku vzduchu do vakuové komory. Ty jsou běžné u pokročilých EUV polovodičových nástrojů.

Q4: Jak vzduchová ložiska zvládají velké zatížení?

Odpověď: Zvětšením povrchové plochy ložiskových puků a tlaku vzduchu (typicky 0,5-0,6 MPa) můžeme podporovat zatížení v rozsahu od několika gramů do několika tun se stejným výkonem bez tření.

Q5: Je obtížné instalovat stupně vzduchových ložisek?

Odpověď: Vyžadují přesné vyrovnání a velmi plochý referenční povrch. To je důvod, proč společnost UNPARALLELED obvykle poskytuje vzduchová ložiska před-namontovaná a testovaná na našich přesných žulových základnách, aby byla zajištěna-mimořádná-výkonnost-.

Q6: Jaká je hlavní výhoda pro výrobce CMM?

A: Rychlost a přesnost. Vzduchová ložiska umožňují sondě CMM pohybovat se mnohem rychleji bez vyvolání vibrací, což vede k rychlejším kontrolním cyklům a vyšší přesnosti pro složité geometrie moderních leteckých motorů.