Ko‘pgina zamonaviy yarimo‘tkazgichli litografiya tizimlari, gofretni tekshirish asboblari va yuqori-koordinata o‘lchash mashinalarining ichida deyarli aql bovar qilmaydigan ishni bajaradigan komponent mavjud: bir necha mikron qalinlikdagi havo plyonkasi ustida suzuvchi va deyarli nol ishqalanish bilan harakatlanuvchi aniq bosqich. Granit havo podshipniklari qanday ishlashini tushunish - va nima uchun granit ayniqsa tanlanadigan material - ultra-harakatni boshqarishning haqiqatda qanday amalga oshirilishi haqida ko'p narsani tushuntiradi.
Asosiy printsip
Havo podshipniklari bosimli havoni g'ovak yoki teshik-bosimli yuzadan o'tkazish orqali ishlaydi, aks holda jismoniy aloqada bo'ladigan ikki sirt o'rtasida nozik, doimiy havo yostig'ini yaratadi. Yuk - pog'ona, shpindel, harakatlanuvchi stol - dizayn va yuk talablariga qarab, odatda qalinligi 5 dan 20 mikrongacha bo'lgan bu havo plyonkasida tom ma'noda suzadi.
Harakatlanuvchi va qo‘zg‘almas yuzalar o‘rtasida hech qanday jismoniy aloqa bo‘lmagani uchun mexanik ishqalanish, tayoqcha-sirg‘ish harakati va aslida eskirish ham bo‘lmaydi. Bu an'anaviy mexanik podshipnikdan tubdan farq qiladigan holat bo'lib, - qanchalik yaxshi ishlov berilmasin - ishqalanish darajasi, mikroskopik sirt notekisligi va ishlash muddati davomida asta-sekin eskirishga ega.
Ishqalanish va tayoqcha{0}}slipning yo‘qligi havo podshipniklarini o‘ta aniq joylashish- uchun qimmatli qiladi. Mexanik podshipniklar juda past tezlikda yoki yo'nalishni teskari aylantirganda -slip deb ataladigan hodisa, statik va kinetik ishqalanish o'rtasidagi o'tish natijasida yuzaga keladigan kichik, oldindan aytib bo'lmaydigan sakrashlarni namoyon qiladi. Aksariyat sanoat ilovalari uchun bu ahamiyatsiz. Nanometr bosqichlarida harakatlanishi kerak bo'lgan bosqich uchun u joylashishni aniqlash xatosining asosiy manbai bo'lishi mumkin.
Nima uchun granit afzal qilingan rulman yuzasi
Havo podshipniklari nazariy jihatdan har xil tekis, qattiq materiallarga qurilishi mumkin, biroq granit bir necha birlashuvchi sabablarga ko'ra yuqori aniqlikdagi ilovalarda statsionar rulman yuzasi (ko'pincha rulman yo'li yoki plastina deb ataladi) uchun standart tanlovga aylandi:
Vaqt o'tishi bilan tekislikning barqarorligi. Granit qayta ishlangan metall bilan solishtirganda juda past ichki stressga ega bo'lganligi sababli (metall quyma va ishlov berish jarayonidagi qoldiq stressni saqlab qoladi, bu oylar yoki yillar davomida asta-sekin, kichik o'lchamdagi siljishlarga olib kelishi mumkin), granit yotqizish yuzasi o'zining tekislik xususiyatlarini metall ekvivalentidan ancha uzoqroq ushlab turadi. Butun ishlash konverti barqaror, boshqariladigan bo'shliqni saqlashga bog'liq bo'lgan havo rulmanı uchun bu barqarorlik juda muhimdir.
Kam porozlik, boshqariladigan sirt qoplamasi. Rulman yuzasi bir tekis havo plyonkasini saqlab qolish uchun juda aniq tekislik va pürüzlülük - bo'lishi kerak, lekin unchalik silliq emas, bu kiruvchi sirt effektlarini yaratadi. Granit, pardozlash jarayonida sirt deformatsiyasiga ko'proq moyil bo'lgan ko'plab metallardan ko'ra ko'proq taxminiy ravishda maydalangan va kerakli spetsifikatsiyaga tortilishi mumkin.
Termal barqarorlik. Bilan kabigranit mashinalari asoslariUmuman olganda, granitning nisbatan past va prognoz qilinadigan termal kengayish koeffitsienti, har qanday atrof-muhit harorati o'zgarishi bo'lgan ilovalarda joylashishni aniqlash aniqligi bilan bevosita bog'liq bo'lgan metall plastinada - bo'lganidan ko'ra, rulman bo'shlig'ining kichik harorat o'zgarishlarida barqarorroq bo'lishini anglatadi.
Magnit bo'lmagan, elektr inert-. Yarimo'tkazgichlar va elektronika ishlab chiqarish muhitida sezgir jarayonlar yaqinida magnit maydonlar va elektr o'tkazuvchanligidan qochish ko'pincha qiyin talab hisoblanadi. Granit buni qo'shimcha ishlovsiz qondiradi.
Qaerda granit havo podshipniklari aslida ishlatiladi
Ilovalar roʻyxati zamonaviy ishlab chiqarish va tekshirishning eng yuqori-aniq burchaklariga sayohatga oʻxshaydi:
Yarim o'tkazgich litografiyasi va gofretni tekshirish bosqichlari, bunda vafli bo'ylab xususiyatlarni to'g'ri tekislash uchun sub-nanometr joylashuvining takrorlanishi talab qilinadi.
Koordinatali oʻlchash mashinalari (CMM) va optik/lazer{0}}asosli oʻlchov tizimlari, bu yerda oʻlchash zondi yoki kamerasi joylashishni aniqlash xatosini kiritmasdan katta masofa boʻylab harakatlanishi kerak.
Chiziqli vosita bosqichlari va XY jadvallari nozik yig'ish, lazerli ishlov berish (femtosekund va pikosoniyali lazer tizimlari) va optik tekshiruv uskunalarida qo'llaniladi.
Nozik sharli vida va chiziqli qo'llanma sinov uskunasi, bu erda mos yozuvlar bosqichining o'zi sinovdan o'tkazilayotgan komponentga qaraganda aniqroq bo'lishi kerak.
Savdo{0}}bilishga arziydi
Havo podshipniklari mexanik podshipniklardan ko'p jihatdan ustun emas - ular doimiy, toza, tartibga solinadigan siqilgan havo ta'minotini talab qiladi, bu esa tizimning murakkabligini va doimiy ish haqini oshiradi. Ular, shuningdek, odatda ekvivalent mexanik rulmanga qaraganda birlik maydoniga kamroq yuk ko'tarish qobiliyatiga ega va havo ta'minotidagi har qanday ifloslanish yoki shikastlanish darhol ishlashga ta'sir qilishi mumkin. Nanometr{3}}darajasida joylashishni aniqlashni talab qilmaydigan ilovalar uchun{4}}yaxshi ishlab chiqilgan mexanik chiziqli qo‘llanma ko‘pincha amaliy va tejamkorroq-bo‘ladi.
Granit havo rulman tizimini ishlatish qarori odatda oddiy savolga to'g'ri keladi: dasturning joylashishni aniqlash bardoshlik talabi mexanik rulmanlar ishonchli tarzda erisha oladigan darajadan pastga tushadimi? Ha bo'lsa, havo rulman tizimining qo'shimcha murakkabligi odatda oqlanadi. Agar bardoshlik talabi o'rtacha bo'lsa, mexanik echimlar yanada tejamkor tanlov bo'lib qoladi.
Olib ketish
Granit havo podshipniklari ultra{0}}aniq muhandislik ko'pincha xato manbalarini bir vaqtning o'zida - ishqalanish, yopishqoqlik-slip, termal siljish, qoldiq kuchlanish - har qanday ilg'or texnologiyadan ko'ra yo'q qilishiga yaxshi misoldir. Havo podshipniklarining fizikasi o'nlab yillar davomida tushunilgan; Zamonaviy tizimlarning nanometr-darajadagi ishlashiga olib keladigan narsa, uning ostidagi granit yuzasining tekisligi va barqarorligidan boshlab, har bir komponentning ushbu asosiy printsip atrofida to'plangan aniqligidir.