Критичната роля на въздушните лагери в наномащабния контрол на движението

Механичният контакт е враг на нанометровата точност. Въздушните лагери върху прецизни гранитни или керамични водачи елиминират триенето, износването и вибрациите. С типична-височина на полета от 5-10 μm и нулево-движение на триене, тези системи позволяват разделителната способност от 10 nm, необходима за усъвършенствана полупроводникова литография и метрология от висок клас.

1. Премахване на триенето: Пътят към безкрайния механичен живот

Тъй като няма физически контакт между движещите се части, системите с въздушни лагери изпитват нулево износване. Това гарантира, че първоначалното калибриране на етапа на сканиране остава валидно години наред. В среда с висок-работен цикъл като сканиране на пластини, този „безкраен живот“ намалява разходите за поддръжка и елиминира необходимостта от смазване, което е от съществено значение за съответствието на чистите помещения.

2. Постигане на под-микронна праволинейност при дълги разстояния на пътуване

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), това позволява постоянен профил на движение с минимални ъглови грешки (наклон, търкаляне, отклонение).

3. Виброизолация и плавност на движението

Механичните лагери (сачми или ролки) генерират "рециркулационен шум", който пречи на чувствителните измервания. Въздушните лагери работят върху тънък слой въздух под налягане, осигурявайки естествен ефект на потискане на вибрациите. Това води до ултра-гладко движение с незначителни вълни на скоростта, което е критично за изображения с висока-разделителна способност и профилиране на повърхността в нанометров-мащаб.

4. Защо гранитът и керамиката са основни въздухоносни субстрати?

Работата на въздушния лагер зависи изцяло от качеството на повърхността, върху която се носи. Черният гранит Jinan и техническата керамика осигуряват изключителната плоскост и термична стабилност, необходими за поддържане на постоянна въздушна междина от 5 μm. Всяко термично изкривяване на субстрата би повредило лагера, което прави избора на материал най-критичното инженерно решение.

5. Интегриране: Комбиниране на въздушни лагери с линейни двигатели

За да постигнем високо{0}}скоростно наномащабно позициониране, ние интегрираме безжелезни линейни двигатели с въздушни лагери. Тази комбинация елиминира "зацепването" и силите на магнитно привличане, осигурявайки възможно най-чистото движение. В UNPARALLELED ние предоставяме пълния механичен монтаж, включително гранитна основа, въздушни лагерни шайби и интерфейси за монтиране на двигателя.

Въздушни лагери срещу механични линейни водачи

ЧЗВ: Технология на въздушния лагер

Q1: Какво се случва, ако захранването с въздух прекъсне?

О: Използваме повърхности за аварийно кацане или керамични интерфейси с „твърдо{0}} покритие, за да предотвратим повреда. Също така препоръчваме сензори за налягане, които задействат аварийно спиране и включват механични спирачки, ако налягането на въздуха падне под критичен праг.

В2: Какво качество на въздуха е необходимо за тези лагери?

О: Въздухът трябва да е филтриран, сух и-немаслен. Обикновено определяме качество на въздуха по ISO 8573-1 клас 1.4.1, за да гарантираме, че никакви частици или влага не запушват субмикронните отвори на шайбите, носещи въздух.

В3: Могат ли въздушните лагери да работят във вакуум?

О: Да, но те изискват вакуумна{0}}предварително заредена конструкция или специализирани уплътнения с диференциално изпомпване, за да се предотврати изтичането на въздух във вакуумната камера. Те са често срещани в усъвършенстваните EUV полупроводникови инструменти.

Q4: Как въздушните лагери се справят с тежки товари?

О: Чрез увеличаване на повърхността на лагерните шайби и въздушното налягане (обикновено 0,5-0,6 MPa), ние можем да поддържаме натоварвания, вариращи от няколко грама до няколко тона със същата производителност без триене.

Q5: Трудно ли е да се инсталират въздушни лагери?

О: Те изискват прецизно подравняване и много равна референтна повърхност. Ето защо UNPARALLELED обикновено предоставя въздушните лагери, предварително-монтирани и тествани върху нашите прецизни гранитни основи, за да се гарантира производителност „извън---кутията“.

Q6: Какво е основното предимство за производителите на CMM?

О: Бързина и точност. Въздушните лагери позволяват на сондата CMM да се движи много по-бързо, без да предизвиква вибрации, което води до по-бързи цикли на проверка и по-висока прецизност за сложните геометрии, открити в съвременните аерокосмически двигатели.