I. Основные принципы и структурный состав
Принцип работы: Чистый воздух под высоким давлением распыляется через пористый графит/дроссель hes, образуя равномерную воздушную пленку толщиной 5-15 мкм между гранитным основанием и подвижным ползуном; бесконтактная левитация обеспечивает движение без трения, в то же время полагаясь на жесткость воздуха для поддержания нагрузки и направления; часто сочетается с вакуумной/магнитной предварительной нагрузкой для повышения жесткости против опрокидывания и несущей способности.
Стандартная структура
Основание: Jinan een / Shanxi Black / Imported Black Granite цельногранитная монолитная структура (рабочий стол X/Y направляющие), обеспечивающая тепловое соответствие;
Воздушный подшипник / слайдер: Пористая среда/малое дросселирование, прямой привод линейного двигателя;
Измерения с обратной связью: Лазерный интерферометр / нано-линейная шкала (разрешение до 0,01 мкм);
Обработка источника воздуха: Многоступенчатая ильтрация (0,01 мкм), осушение стабилизация давления;
Система виброизоляции: Воздушные прокладки / виброизолирующий фундамент, подавляющий вибрации окружающей среды.
II. Материально-технические преимущества Pere
Таблица
Преимущество Объяснение Сравнение Преимущество
Исключительно высокая термическая стабильность Гранитный коэффициент линейного расширения 7-9 ppm/°C, трехосевой одинаковый мриал нивелирует температурные градиенты; температурный дрейф < 0,3 мкм за 8 часов в условиях 20±0,5°C Превосходит чугун cst (11-12 ppm/°C), алюминий (23 ppm/°C)
Высокая степень подавления вибраций Кристаллическая структура быстро гасит вибрации в разы быстрее, чем чугун; рабочий шум < 50 дБ Значительно снижает помехи от инерции движения и вибраций окружающей среды при измерениях
Нулевое трение, длительный срок службы Пленка из неконтактирующего воздуха, отсутствие износа, отсутствие скольжения; хорошая долговременная точность Предотвращение износа и ухудшения точности шариковых направляющих
Немагнитная, износостойкая, коррозионностойкая Твердость Mhs 6-7, поверхность Ra ≤ 0,02 мкм; немагнитная, устойчивая к ржавчине Подходит для магнитных деталей и чистых цехов
III. Характеристики материалов, обработки и точности
Стандарты выбора материала: Метрологический гранит класса 00 / 000, плотная структура, равномерное зерно, отсутствие трещин/ламинатов; длительное старение при постоянной температуре для полного снятия внутренних напряжений;
Процесс прецизионной обработки: Черновая резка → Черновая шлифовка → Снятие напряжения → Прецизионная шлифовка / Ручное шабрение → Полировка → Постоянный отпуск → Контроль плоскостности / Перпендикулярности / Прямолинейности; Плоскостность до 0,002 мм/м², направляющая прямолинейность 0,001 мм/1000 мм;
Типичная точность: Точность позиционирования ±0,05 мкм, повторяемость ±0,02-0,1 мкм; траектория 0,1 мкм/200 мм; жесткость воздушной пленки > 10 Н/мкм;
Требования к источнику воздуха: Давление 0,4-0,6 МПа, точка росы -40°C, содержание масла < 0,01 мг/м³, размер частиц < 0,01 мкм; При запуске необходимо включить питание до подачи воздуха, а при выключении - отключить питание до подачи воздуха.
IV. Применимые сценарии и ограничения
Основные области применения: Литография/контроль полупроводников, оптическая обработка и контроль, координатно-измерительные машины (КИМ), литография наноотпечатков, прецизионные измерения аэрокосмических деталей;
Ограничения: Низкая ударопрочность (хрупкость гранита), чрезвычайно высокие требования к качеству воздуха, высокая стоимость оборудования и порог обслуживания, усиленная конструкция предварительного натяжения, необходимая для больших нагрузок.
V. Условия установки и техническое обслуживание Ключевые моменты
Контроль окружающей среды: 20±0,5°C, температурный градиент < 0,2°C/ч, влажность 45%-60%, чистота ISO Class 7;
Ежедневное обслуживание: Резкие царапины на поверхности строго запрещены; протирайте поверхность неочищающим средством и безворсовой тканью; регулярно проверяйте засорение отверстий для фильтрации/осушения источника воздуха и воздушного подшипника; регулярно проверяйте плоскостность и прямолинейность;
Транспортировка и установка: Прональный подъем, избегайте ударов; дайте постоять 24 часа после установки перед вводом в эксплуатацию.
VI. Сравнение с традиционными направляющими платформами
Таблица
Тип платформы Позиционирование Аккуратность Срок службы Устойчивость к вибрации Применимая среда
Гранитный воздушный подшипник ±0,05 мкм, повторяемость ±0,02 мкм Полупостоянный (без износа) Чрезвычайно высокая постоянная температура чистая метрологическая комната
Шариковая направляющая (чугун) ±1 мкм, повторяемость ±0,5 мкм Требуется замена через 5-8 лет Общий уровень цеха
Линейный двигатель керамический приближающийся воздушный подшипник длинный высокий Чрезвычайно высокая цена, главным образом для исследования
Тенденции в области вестернов
Применение композитного гранита (гранита, армированного углеродным волокном), активного контроля воздушной пленки и систем постоянной температуры по всей площади еще больше повышает термостабильность и облегчает вес; спрос на наноразмерную точность движения в полупроводниках 3 нм и квантовые прецизионные измерения продолжает стимулировать технологические итерации.
