Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish tolerantliklari nanometrlarda o'lchanadi. Bunday shkalada haroratning bir darajaga o'zgarishi yoki qo'lda his qilish uchun juda kichik tebranish gofret bosqichini tolerantlikdan chiqarish uchun etarli bo'lishi mumkin. Shu sababli, muhandislik materiallarida o'nlab yillar davomida erishilgan yutuqlarga qaramay, granit yarimo'tkazgichli litografiya, tekshirish va metrologiya uskunalarida eng keng tarqalgan strukturaviy asosiy materiallardan biri bo'lib qolmoqda.
Sabablari ikkita jismoniy xususiyatga to'g'ri keladi: termal harakat va tebranish sönümleme.
Termal barqarorlik: Nima uchun "O'zgarish sekin" "Tez tiklanadi"
Har bir material harorat o'zgarishi bilan kengayadi va qisqaradi va metallar bundan mustasno emas -, aslida, ko'pgina strukturaviy metallar harorat o'zgarishi darajasida toshdan sezilarli darajada kengayadi. Granitni aniq uskunalarda ayniqsa foydali qiladigan narsa bu nafaqat past issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE), balki uning haroratni sekin va bir xilda o'zgartirishi.
Mahalliylashtirilgan issiqlik manbai - dvigateli, yorug'lik manbai yoki oddiy texnik qo'li - ta'sirida metall quyma o'sha aniq hududda nisbatan tez kengayishni boshlaydi va notekis, lokalizatsiyalangan deformatsiyani keltirib chiqaradi. Bu ko'pincha termal gradient xatosi sifatida tavsiflanadi va bu aniq tizimlarda o'rnini qoplash uchun eng qiyin xato manbalaridan biri, chunki u doimiy emas; u kun davomida atrof-muhit sharoitlari o'zgarganda o'zgaradi.
Granitning past issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlikning material bo'ylab sekinroq tarqalishini anglatadi. O'tkir, mahalliylashtirilgan issiq nuqtani rivojlantirishdan ko'ra, agranit asosiuzoqroq vaqt davomida o'z massasi bo'ylab harorat o'zgarishini o'rtacha hisoblab chiqishga intiladi, bu esa ko'proq taxmin qilinadigan, bir xil kengayish xatti-harakatlarini keltirib chiqaradi. Harorat-boshqariladigan fab yoki metrologiya laboratoriyasida atrof-muhit oʻzgarishi allaqachon qatʼiy boshqariladi, bu “issiqlik sustligi” uskuna foydasiga ishlaydi - bu baza hatto boshqariladigan muhitda ham muqarrar ravishda yuzaga keladigan kichik, vaqtinchalik harorat oʻzgarishlariga nisbatan kamroq reaktiv ekanligini anglatadi.
Vibratsiyali damping: massa va ichki tuzilish
Ikkinchi asosiy afzallik - bu tebranishlarni yumshatish, ba'zan ichki damping qobiliyati deb ataladi. Yarimo'tkazgich jarayonlari -, xususan, litografiya, gofret tekshiruvi va lazerli interferometriyadan - foydalanadigan har qanday tizim mikron va nanometr ostidagi tebranishlarga juda sezgir. Tebranish manbalari hamma joyda mavjud: HVAC tizimlari, nasoslar, yaqin atrofdagi uskunalar, piyodalar harakati va hatto tashqi transportdan rezonans yaratish.
Granitning kristalli, o'zaro bog'langan mineral tuzilishi ko'pchilik metallarning bir xil, elastik strukturasiga qaraganda mexanik energiyani samaraliroq o'zlashtiradi. Metall konstruksiyalar tebranishlarni samarali tarzda uzatadi - bu xususiyat ba'zi muhandislik kontekstlarida foydalidir, lekin platformadagi majburiyat sezgir optika yoki o'lchov boshlarini atrof-muhit shovqinidan izolyatsiya qilish uchun mo'ljallangan. Granitning mineral donalar orasidagi yuqori ichki ishqalanishi tebranish energiyasining bir qismini strukturadan o'tmasdan issiqlikka aylantiradi, ya'ni bu tebranishning kamroq qismi gofret bosqichiga, linzalar yig'ilishiga yoki tepada o'tirgan o'lchov zondiga etib boradi.
Odatda ushbu ilovalarda qoʻllaniladigan qora granit navlari uchun - yuqori zichligi - bilan birlashganda, odatda bu ilovalarda qoʻllaniladigan qora granit navlari uchun -, shuningdek, uning tashqi tebranish manbalari taʼsirida harakatlanishi yoki rezonanslanishiga moyilligini yanada kamaytiradigan muhim inertial massani ham taʼminlaydi.
Amalda bu muhim ahamiyatga ega
Bu ikki xususiyat - termal barqarorlik va tebranishlarni yumshatish - nega granit asoslar va platformalar keng assortimentdagi yuqori aniqlikdagi uskunalar toifalarida keng tarqalgan:
Gofret tekshiruvi va AOI (avtomatlashtirilgan optik tekshiruv) tizimlari, bunda uzoq tekshirish davrlarida sub{0}}mikron joylashuvi aniqligi saqlanishi kerak
CMM (koordinata o'lchash mashinasi) platformalari, bu erda o'lchovlarning takrorlanishi barqaror, reaktiv bo'lmagan-bazaga bog'liq.
Lazer{0}}asoslangan tizimlar, jumladan, femtosoniya va pikosoniya lazer platformalari, bunda nur yoʻlining barqarorligi struktura barqarorligi bilan bevosita bogʻliq.
Chiziqli motor bosqichlari va XY jadvallari, ular termal siljish orqali o'z joylashishni aniqlash xatosini keltirib chiqarmaydigan bazani talab qiladi.
Qo'rg'oshin vintli va chiziqli qo'llanma o'lchov tizimlari, harakat komponentlarini boshqa jihozlarga integratsiya qilishdan oldin ularning aniqligini tekshirish uchun ishlatiladi.
Ushbu ilovalarning ko'pchiligida granit komponenti shunchaki o'rnatish yuzasi - emas, u o'ziga xos metrologiya ma'lumotnomasi sifatida ishlaydi, ya'ni bazadagi har qanday o'lchamdagi beqarorlik to'g'ridan-to'g'ri tayyor mahsulotdagi o'lchov xatosiga aylanadi.
Muhandislik savdosi-chegirma, universal javob emas
Shuni ta'kidlash kerakki, granit har bir dastur uchun avtomatik ravishda to'g'ri tanlov emas. Bu mineral quyish yoki ba'zi kompozit materiallar kabi muhandislik alternativlaridan ko'ra og'irroq va mo'rtroq bo'lib, tashish va o'rnatish vaqtida ehtiyotkorlik bilan ishlashni talab qiladi. Juda katta portal tuzilmalari yoki murakkab ichki sovutish kanallarini talab qiladigan ilovalar uchun polimer beton (mineral quyma) yoki tebranish{2}}dampingi bilan ishlov berilgan payvandlangan po'lat kabi ishlab chiqilgan materiallar ba'zan amaliy afzalliklarni taklif qiladi.
Ammo yillar davomida uzluksiz ishlash davomida o‘lchov barqarorligi va kuchli passiv tebranish izolyatsiyasi ustuvor bo‘lgan ilovalar uchun - va asosiy geometriyasi nisbatan sodda bo‘lgan - granitni ishlashga xarajat-to-bog‘lash qiyin bo‘lib qolmoqda, shuning uchun u yangi asbob-uskunalar, yarim konstruksiyalar va yarim konstruksiyalar dizaynlarida paydo bo‘lishda davom etmoqda. Mashinasozlik sanoati-muqobil materiallar keng tarqalgandan keyin o'nlab yillar o'tib.
Ushbu maqola nozik uskunalar platformalari uchun material tanlash bo'yicha texnik seriyaning bir qismidir. Muayyan termal yoki tebranish ko'rsatkichlari ma'lumotlari uchun asbob-uskuna dizaynerlari faqat nominal material xususiyatlariga tayanmasdan, tan olingan o'lchov standartlariga havola qilingan sinov ma'lumotlarini so'rashlari kerak.