Įvadas: didelio{0}}greičio dinamikos ir ypatingo tvirtumo poreikis
Didelio{0}}puslaidininkinių plokštelių tikrinimo, plokščiaekranio ekrano (FPD) litografijos ir pažangios pakuotės pasaulyje padėties nustatymo sistemos turi suderinti du prieštaraujančius inžinerinius tikslus: itin didelį dinaminį pagreitį ir sub-mikronų padėties nustatymo pakartojamumą. Nors masyvūs granito pagrindai sudaro idealų stacionarų pagrindą, judančios sistemos dalys,-pvz., portalinės sijos, kryžminės-slankos ir plokštelių keitimo etapai-, turi būti kuo lengvesnės, kad būtų sumažinta inercija, variklio šilumos išsklaidymas ir išvengta nusistovėjimo laiko vėlavimų.
Tradiciniai lengvieji metalai, tokie kaip aliuminis ir titanas, turi didelį šiluminį plėtimąsi ir santykinai mažą standumą, todėl dinamiškai lankstosi atliekant didelius{0}}pagreičio judesius. Siekdami įveikti šias dinamines kliūtis, pažangūs sistemų dizaineriai vis dažniau naudoja techninę keramiką. UNPARALLELED pritaikyti konstrukciniai komponentai irtikslūs oro guoliai, pagamintas iš didelio -grynumo aliuminio oksido ir silicio karbido (SiC), yra šiuolaikinės medžiagų inžinerijos viršūnė, skirta didelio greičio{1}}judesio etapams.
Silicio karbidas (SiC) palyginti su tradicinėmis medžiagomis
Kad suprastume, kodėl silicio karbidas tapo pasirinkta medžiaga didelio{0}}pagreičio portalinėms sistemoms, turime išanalizuoti specifinį jo standumą. Savitasis standumas apibrėžiamas kaip Youngo modulio ir masės tankio santykis:
Savitasis standumas=Youngo modulis, padalytas iš tankio
Didesnis specifinis standumas reiškia, kad komponentas gali atlaikyti dideles dinamines jėgas ir atsispirti lenkimui nepridedant sistemos nereikalingos masės.
Konstrukcinis plienas: tankis 7,85 gramo kubiniame centimetre, Youngo modulis 210 giga- paskalių, savitasis standumas 26,7, šiluminio plėtimosi koeficientas 12,0 x 10^-6 vienam kelvinui.
Aliuminis 6061: tankis 2,70 gramų kubiniame centimetre, Youngo modulis 69 giga- paskaliai, savitasis standumas 25,5, šiluminio plėtimosi koeficientas 23,0 x 10^-6 vienam kelvinui.
Aliuminio oksidas (99 proc. grynumo): tankis 3,90 gramų kubiniame centimetre, Youngo modulis 370 giga- paskalių, savitasis standumas 94,8, šiluminio plėtimosi koeficientas 8,0 x 10^-6 kelvinui.
Silicio karbidas (SiC): tankis 3,15 gramo kubiniame centimetre, Youngo modulis 410 giga{2}} paskalių, savitasis standumas 130,1, šiluminio plėtimosi koeficientas 4,0 x 10^-6 kelvinui.
Kaip matyti iš šių lyginamųjų duomenų, silicio karbidas pasižymi specifiniu standumu, kuris yra beveik penkis kartus didesnis nei plieno ar aliuminio. Šis dramatiškas fizinis pranašumas leidžia NEPRIlyginamiems inžinieriams suprojektuoti lengvas, tuščiavidures{1}}šerdies konstrukcines sijas, skirtas plokštelių etapams, kurios nesilanksto, nesisuka ir nenuslenka, kai pagreitis viršija 2 g (tai yra maždaug 19,6 metro per sekundę kvadratu).
Tiksliųjų keraminių pneumatinių guolių projektavimas ir fizika
Tiksliuose oro guoliuose naudojama plona suslėgto švaraus sauso oro plėvelė, kuri palaiko judančią naudingąją apkrovą, todėl judėjimas visiškai nesitrinantis ir nesidėvi{0}}. Šios oro plėvelės storis paprastai yra nuo 5 iki 10 mikrometrų. Kadangi oro plėvelė yra tokia plona, bet koks geometrinis nuokrypis, mikro{5}}nelygumas arba terminis guolio paviršiaus iškraipymas gali sukelti guolio dūžį ir katastrofišką sistemos gedimą.
UNPARALLELED sprendžia šį iššūkį gamindama oro guolių komponentus iš didelio{0}}grynumo aliuminio oksido ir silicio karbido. Šios medžiagos turi keletą esminių pranašumų naudojant oro guolius:
Matmenų stabilumas esant slėgiui: didelis keramikos tamprumo modulis užtikrina, kad guolių paviršiai nesideformuotų esant dideliam vietiniam tiekiamo suslėgto oro slėgiui (dažnai iki 0,6 mega{1}}paskalių).
Atsparumas įbrėžimams ir nusidėvėjimui: jei nutrūksta maitinimas ir staiga nutrūksta oro tiekimas, judanti pakopa tiesiogiai susisieks su kreipiamuoju bėgiu. Esant tokioms sausoms-slydimo sąlygoms, metaliniai guoliai akimirksniu pradės pūstis ir suspausti. Ypatingo kietumo keraminiai kreipiamieji bėgiai gali atlaikyti didelio-greičio tūpimo įvykius, nesubraižydami ar nepažeisdami paviršiaus.
Puiki paviršiaus apdaila: naudojant deimantinį šlifavimą ir cheminį -mechaninį poliravimą (CMP), UNPARALLELED keraminius kreipiamuosius paviršius apdailina iki paviršiaus šiurkštumo Ra, mažesnio arba lygaus 0,05 mikrometro. Ši veidrodinė{3}}apdaila garantuoja tobulai vienodą oro tarpą ir labai nuspėjamą skysčio plėvelės dinamiką.
Sudėtingų keramikos geometrijų gamyba ir kokybės užtikrinimas
Techninės keramikos sukepinimas ir apdirbimas yra neįtikėtinai daug pastangų reikalaujantis procesas. Neapdorotų keramikos miltelių sukepinimas aukštesnėje nei 2000 laipsnių Celsijaus temperatūroje sukelia didelį susitraukimą, kurį reikia kruopščiai apskaičiuoti ir kontroliuoti.
UNPARALLELED mūsų gamybos įmonėje yra įrengti moderniausi---techniniai ekologiški-apdirbimo centrai, skirti keraminiams komponentams formuoti prieš sukepinimą, o po to – didelio-tikslios deimantinio šlifavimo sistemos, skirtos itin-kietoms sukepintoms dalims užbaigti. Galime pagaminti sudėtingus geometrinius profilius, įskaitant integruotus vakuuminius griebtuvus plokštelėms tvarkyti, kelių{7}}ašių oro-slankiuosius vežimėlius ir itin-plokščius etaloninius veidrodžius lazerinei interferometrijai.
Visi galutiniai produktai yra griežtai tikrinami mūsų ISO{0}}sertifikuotose laboratorijose. Naudodami lazerinius interferometrus ir trijų-matmenų koordinačių matavimo mašinas patikriname, ar kiekvienas keramikos komponentas atitinka nurodytus geometrinius nuokrypius, užtikrinant sklandų integravimą į kitos-kartos linijinio variklio etapus.