Nella produzione di componenti di precisione, il tavolo di lavoro di precisione XY è come un "super artigiano", responsabile della rettifica dei pezzi affinché siano esattamente uguali. A volte, però, anche se l'operazione è a regola d'arte, i pezzi prodotti non sono all'altezza. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che la base in granito del banco da lavoro "fa i capricci"! Oggi parliamo di quanto sia importante la consistenza dei materiali di base in granito per una lavorazione di precisione.
Il materiale è "irregolare" e il problema è esploso
Immagina una base di granito, alcune parti sono dure e altre morbide. Cosa succederebbe se alcune parti si espandessero di più quando riscaldate e altre di meno?
Squilibrio delle vibrazioni: se la densità in diverse posizioni della base della macchina in granito non è la stessa, quando il tavolo di lavoro si muove rapidamente, sarà come se una persona camminasse, una in alto e una in basso, causando vibrazioni. Questo tipo di vibrazioni è piuttosto grave nelle lavorazioni di precisione. Ad esempio, durante la lucidatura di lenti ottiche, può causare la ruvidità della superficie delle lenti. Lenti che originariamente avrebbero potuto ottenere un effetto a specchio vedranno il loro tasso di scarto aumentare direttamente del 30%!
La temperatura "causa problemi": nel processo di fotolitografia dei semiconduttori, è richiesto un controllo preciso della posizione. Tuttavia, se i coefficienti di dilatazione termica delle diverse aree della base in granito variano notevolmente, al variare della temperatura, la base si "deformerà e distorcerà", causando errori di posizionamento sempre maggiori e potenzialmente la rottamazione dell'intero wafer.
Usura irregolare: una base con durezza non uniforme è come un paio di scarpe con diversi gradi di usura. Dopo un utilizzo prolungato, le parti con durezza inferiore sul banco da lavoro si usureranno più rapidamente. Il binario mobile originariamente dritto diventerà curvo e la rettilineità diminuirà significativamente. Anche i costi di manutenzione aumenteranno drasticamente.
Solo quando i materiali sono omogenei la lavorazione può essere stabile come quella del Monte Tai.
Quando le proprietà del materiale della base in granito sono uniformi e costanti, i vantaggi sono immediati:
Prestazioni dinamiche stabili, precise e potenti: la base realizzata con materiali uniformi è in grado di assorbire uniformemente le vibrazioni quando il tavolo di lavoro si avvia, si ferma o ruota rapidamente. In questo modo, la precisione di posizionamento ripetuto può raggiungere un sorprendente ±0,3 μm, equivalente alla precisione di dividere un capello umano in 300 parti!
Risposta precisa alla temperatura: un coefficiente di dilatazione termica unificato equivale a installare un "sistema di controllo intelligente della temperatura" sulla base. Gli ingegneri possono prevedere con precisione la deformazione della base al variare della temperatura. Grazie alla compensazione algoritmica, l'errore di deformazione termica è controllato entro ±0,5 μm.
Durata di vita extra lunga: durezza e densità uniformi garantiscono che tutte le parti della base siano sottoposte a sollecitazioni uniformi, evitando un'eccessiva usura localizzata. Le basi delle macchine tradizionali potrebbero dover essere sostituite ogni cinque anni, mentre quelle di alta qualità, realizzate con materiali omogenei, possono durare dagli otto ai dieci anni, con un notevole risparmio sui costi di sostituzione delle attrezzature.
Come si può scegliere una base aerea in granito "affidabile"?
Identificare l'"origine": scegliere granito estratto dallo stesso strato minerale e dalla stessa area, proprio come si raccolgono frutti dallo stesso albero; questo può garantire che la composizione minerale sia simile.
Rigoroso "esame fisico": le basi affidabili delle macchine in granito devono superare 12 "punti di controllo", quali analisi spettrale e test di densità, e tutti i materiali di qualità inferiore vengono eliminati.
Controlla la "carta d'identità": chiedi al fornitore di fornire la certificazione di qualità e i rapporti di prova. Solo una base con certificazione autorevole può essere utilizzata con maggiore tranquillità.
Nel mondo della lavorazione di precisione, i dettagli determinano il successo o il fallimento. La consistenza del materiale della base in granito è un elemento chiave per garantire la precisione e ridurre i costi. La prossima volta che scegliete un'attrezzatura, non trascurate più questo "piccolo dettaglio"!
Data di pubblicazione: 17-06-2025