הנדסת הנשגב: מדוע גרניט מגדיר את עתיד ה-CMM ושלבי תנועה מדויקים

בתחום הייצור המתקדם, שבו "מיקרון" היא יחידה נפוצה ו"ננומטר" הוא החזית החדשה, השלמות המבנית של מערכות מדידה ותנועה אינה נתונה למשא ומתן. בין אם מדובר ב...מכונת מדידת קואורדינטות (CMM)בבדיקת להבי טורבינות לחלל או ופלים של Precision Motion Stage במפעל מוליכים למחצה, ביצועי המערכת מוגבלים באופן מהותי על ידי חומר הבסיס שלה.

ב-ZHHIMG, בילינו עשרות שנים בשכלול האמנות והמדע של גרניט תעשייתי. כיום, כאשר תעשיות עולמיות דורשות תפוקה גבוהה יותר מבלי להתפשר על דיוק, השילוב של מיסבי אוויר של גרניט ובסיסים בעלי יציבות גבוהה הפך לגורם המגדיר את ההנדסה ברמה עולמית.

סלע המטרולוגיה: בסיס הגרניט של CMM

A מכונת מדידת קואורדינטות (CMM)נועד ללכוד את הגיאומטריה הפיזית של אובייקט בדיוק רב. עם זאת, חיישני המכונה מדויקים רק כמו המסגרת שעליה הם מורכבים.

מבחינה היסטורית, ברזל יצוק היה החומר המועדף. עם זאת, ככל שהמטרולוגיה עברה מהמעבדה המתמחה לרצפת הייצור, מגבלות המתכת התבררו. גרניט צץ כחלופה עדיפה מכמה סיבות קריטיות:

1. אינרציה תרמית: לגרניט מקדם התפשטות תרמית נמוך מאוד. בניגוד לאלומיניום או פלדה, אשר מתרחבים ומתכווצים באופן משמעותי עם שינויי טמפרטורה קלים, גרניט נשאר יציב מבחינה ממדית. זה קריטי עבור מכונות CMM שחייבות לשמור על כיול לאורך משמרות ייצור ארוכות.

2. שיכוך רעידות: המבנה המינרלי הטבעי של גרניט מצוין בבלימת רעידות בתדר גבוה. בסביבת מפעל שבה מכונות כבדות יוצרות רעידות רצפה מתמידות, בסיס גרניט משמש כמסנן טבעי, ומבטיח שהגשוש יישאר יציב.

3. עמידות בפני קורוזיה: בניגוד לרכיבים מתכתיים, גרניט אינו מחליד או מתחמצן. הוא אינו דורש ציפויים כימיים, אשר עלולים להתפרק ולהשפיע על שטוחות משטח הייחוס לאורך זמן.

מהפכה בתנועה: מיסבי אוויר ושלבי תנועה מגרניט

בעוד שבסיס סטטי מספק יציבות, החלקים הנעים של במת Precision Motion דורשים סט שונה של מאפיינים: חיכוך נמוך, חזרתיות גבוהה וחלקות. כאן ה...מיסב אוויר גרניט(הידוע גם כמיסב אירוסטטי) מצטיין.

מיסבים מכניים קונבנציונליים מסתמכים על אלמנטים מתגלגלים (כדורים או גלילים) שיוצרים באופן טבעי חיכוך, חום ו"רעש" בפרופיל התנועה. לעומת זאת, מיסב אוויר גרניט מרים את הגררה הנעה על שכבה דקה של אוויר בלחץ, בדרך כלל בעובי של 5 עד 10 מיקרון בלבד.

• אפס בלאי: מכיוון שאין מגע פיזי בין הגררה למוביל הגרניט, אין בלאי. פלטפורמה המתוחזקת כראוי תספק את אותו דיוק ברמת ננומטרי לאחר עשר שנות שימוש כמו ביום הראשון.

• אפקט ניקוי עצמי: זרימת האוויר המתמדת מהמיסב מונעת הצטברות של אבק ומזהמים על משטח הגרניט המלוטש בדיוק רב, דבר חיוני בסביבות חדרים נקיים.

• ישרות שאין שני לה: באמצעות שימוש בקורת גרניט מלוטשת בדיוק רב כמסילת הנחיה, מיסבי אוויר יכולים להשיג ישרות תנועה שמסילות מכניות פשוט לא יכולות לשחזר. שכבת האוויר "ממקזת" כל פגם מיקרוסקופי במשטח, וכתוצאה מכך נוצר פרופיל תנועה זורם להפליא.

שילוב המערכת: גישת ZHHIMG

ב-ZHHIMG, אנחנו לא רק מספקים חומרי גלם; אנחנו מספקים פתרונות משולבים עבור יצרני הציוד המקורי (OEM) התובעניים ביותר בעולם.במת תנועה מדויקתהבנוי על רכיבי הגרניט שלנו הוא יצירת מופת של סינרגיה.

אנו משתמשים בזנים ספציפיים של "גרניט שחור" הידועים בתכולת הקוורץ הגבוהה שלהם ובצפיפותם. תהליך הייצור שלנו כולל טכניקות ליטופינג קנייניות המגיעות לרמות שטוחות העולות על DIN 876 דרגה 000. כאשר רמת גימור פני השטח הזו משולבת עם מיסב אוויר גרניט, התוצאה היא מערכת תנועה המסוגלת לבצע מיקום תת-מיקרון כמעט ללא אדוות מהירות.

מעבר למדידה: יישומים מגוונים בתעשייה

המעבר למערכות מבוססות גרניט ניכר במגוון מגזרי היי-טק:

• ליתוגרפיה של מוליכים למחצה: ככל שמאפייני השבב מתכווצים, השלבים המניעים את הוופלים חייבים להיות שטוחים לחלוטין ואינרטיים מבחינה תרמית. גרניט הוא החומר היחיד שעומד בתקנים מחמירים אלה תוך שהוא נותר לא מגנטי.

• מיקרו-עיבוד שבבי בלייזר: לייזרים בעלי עוצמה גבוהה דורשים יציבות מיקוד מוחלטת. תכונות הריסון של מסגרת גרניט מבטיחות שראש הלייזר לא יתנדנד במהלך שינויי כיוון במהירות גבוהה.

• הדמיה רפואית: ציוד סריקה בקנה מידה גדול משתמש ברכיבי גרניט כדי להבטיח שהגנטרי המסתובב הכבד יישאר מיושר תוך דיוק של מיקרון, ובכך להבטיח את בהירות התמונות האבחוניות המתקבלות.

סיכום: השותף השקט בדיוק

בעולם הייצור המודרני המהיר, גרניט הוא השותף השקט שמאפשר דיוק. החל מהשולחן העצום של מכונת מדידת קואורדינטות (CMM) מסוג גשר ועד לתנועה מהירה כברק של...מיסב אוויר גרניטבשלב זה, חומר טבעי זה נותר בלתי ניתן להחלפה.

ZHHIMG ממשיכה להוביל את התעשייה על ידי שילוב של אומנות מסורתית עם מטרולוגיה מודרנית. כשאנו מביטים לעבר עתיד "תעשייה 4.0", תפקידו של הגרניט כבסיס לדיוק בטוח יותר מאי פעם.