Nei settori della produzione di fascia alta e della ricerca scientifica all'avanguardia, la piattaforma di movimento flottante ad aria a pressione statica di precisione è l'attrezzatura chiave per ottenere un funzionamento di altissima precisione. La base di precisione in granito è la parte di supporto principale della piattaforma e le sue prestazioni sono strettamente correlate all'ambiente di lavoro. Comprendere e soddisfare questi requisiti ambientali può non solo garantire il funzionamento ad alta precisione della piattaforma, ma anche contribuire in modo significativo al miglioramento della competitività aziendale in settori correlati, come descritto in dettaglio di seguito.
1. Temperatura: controllo preciso per garantire la stabilità dimensionale
Sebbene il granito sia noto per la sua stabilità, il suo coefficiente di dilatazione termica non è nullo e piccole variazioni di temperatura possono comunque influenzarne la precisione dimensionale. In generale, il coefficiente di dilatazione termica del granito è pari a 5-7 × 10⁻⁶/℃. Nell'ambito applicativo di una piattaforma di movimento flottante ad aria a pressione statica di precisione, questa leggera variazione viene amplificata dalla piattaforma, il che può comportare una deviazione della precisione del movimento. Ad esempio, nel processo di produzione di chip semiconduttori, il processo di litografia per i requisiti di precisione di posizionamento a livello di danami, con fluttuazioni della temperatura ambiente di 1 °C, la lunghezza laterale di una base di granito di 1 metro può produrre 5-7 micron di dilatazione o contrazione lineare, sufficienti a determinare una deviazione del pattern litografico del chip, riducendone la resa. Pertanto, la piattaforma galleggiante ad aria statica di precisione dotata di base di precisione in granito, la temperatura ideale dell'ambiente di lavoro deve essere rigorosamente controllata a 20 °C ±1 °C, le aziende possono installare un sistema di condizionamento dell'aria a temperatura costante ad alta precisione, monitorare continuamente e regolare accuratamente la temperatura ambiente, mantenere le dimensioni della stabilità della base in granito, per garantire il funzionamento ad alta precisione della piattaforma.
2. umidità: controllo ragionevole, protegge le prestazioni di base
Anche l'umidità ha un effetto significativo sulle basi in granito di precisione. In un ambiente ad alta umidità, il granito assorbe facilmente il vapore acqueo e potrebbe formarsi condensa sulla superficie, che non solo interferirà con il normale funzionamento del sistema di flottazione ad aria, ma porterà anche all'erosione a lungo termine della superficie del granito, riducendone la precisione e la durata. Prendendo ad esempio un laboratorio di rettifica di lenti ottiche, se l'umidità è superiore al 60% di umidità relativa per un lungo periodo, il vapore acqueo adsorbito sulla superficie della base in granito distruggerà l'uniformità del film di flottazione ad aria, con conseguente riduzione della precisione di rettifica delle lenti e difetti superficiali. Pertanto, l'umidità relativa dell'ambiente di lavoro deve essere controllata tra il 40% e il 60% di umidità relativa. Le aziende possono utilizzare deumidificatori, sensori di umidità e altre apparecchiature per monitorare e controllare l'umidità in tempo reale, creare un ambiente di umidità adeguato per la base in granito di precisione e garantire il funzionamento stabile della piattaforma di movimento flottante ad aria a pressione statica di precisione.
3. pulizia: controllo rigoroso, eliminazione delle interferenze delle particelle
Le particelle di polvere sono il "nemico" delle piattaforme di movimento flottanti ad aria statica di precisione e danneggiano gravemente la base di precisione in granito. Una volta che le minuscole particelle penetrano nell'intercapedine del film di gas tra il cursore del galleggiante a gas e la base in granito, possono compromettere l'uniformità del film di gas, aumentare l'attrito e persino graffiare la superficie della base, compromettendo seriamente la precisione del movimento della piattaforma. Nell'officina di lavorazione meccanica ad altissima precisione di componenti aerospaziali, se le particelle di polvere presenti nell'aria cadono sulla base in granito, la traiettoria di movimento dell'utensile di lavorazione può essere deviata, compromettendo la precisione di lavorazione dei componenti. Pertanto, l'area di lavoro deve essere mantenuta estremamente pulita e raggiungere uno standard di pulizia di 10.000 o anche superiore. Le aziende possono filtrare le particelle di polvere presenti nell'aria installando filtri dell'aria ad alta efficienza (HEPA) e richiedere al personale di indossare indumenti antipolvere, copriscarpe, ecc., per ridurre la polvere trasportata dagli esseri umani e mantenere l'ambiente operativo ad alta precisione della base in granito e della piattaforma di movimento flottanti ad aria statica di precisione.
4. Vibrazione: isolamento efficace per creare uno spazio uniforme
Le vibrazioni esterne interferiranno seriamente con la precisione della piattaforma di precisione a pressione statica flottante ad aria, sebbene la base di precisione in granito abbia una certa capacità di attenuazione delle vibrazioni, ma le vibrazioni ad alta intensità potrebbero comunque superare il suo limite di buffer. Le vibrazioni generate dal traffico intorno alla fabbrica e dal funzionamento di grandi apparecchiature meccaniche vengono trasmesse alla base di granito attraverso il terreno, il che interferirà con la precisione del movimento della piattaforma. Nelle CMM di fascia alta, le vibrazioni possono causare instabilità nel contatto tra la sonda di misura e il pezzo da misurare, con conseguente deviazione dei dati di misura. Per risolvere questo problema, è necessario adottare efficaci misure di isolamento dalle vibrazioni, come la posa di cuscinetti antivibranti nell'area di installazione dell'apparecchiatura, la costruzione di fondamenta antivibranti o l'utilizzo di un sistema di isolamento attivo delle vibrazioni per compensare attivamente le vibrazioni esterne e creare un ambiente di lavoro silenzioso e stabile per la base di precisione in granito e la piattaforma di precisione a pressione statica flottante ad aria.
Soddisfare i requisiti ambientali di cui sopra, al fine di sfruttare appieno i vantaggi della base di precisione in granito nella piattaforma di movimento flottante ad aria a pressione statica di precisione, per garantire che la piattaforma fornisca servizi di controllo del movimento ad alta precisione e alta stabilità per vari settori. Se le aziende prestano attenzione a questi dettagli nell'ambiente di produzione, coglieranno le opportunità nella produzione di precisione, nella ricerca scientifica e in altri settori, migliorando la loro competitività e raggiungendo uno sviluppo sostenibile.
Data di pubblicazione: 10-04-2025