Nei settori della produzione di fascia alta e della ricerca scientifica all'avanguardia, la piattaforma di movimento flottante ad aria compressa di precisione è l'attrezzatura chiave per ottenere operazioni 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. La comprensione e il rispetto di questi requisiti ambientali non solo garantiscono il funzionamento ad alta precisione della piattaforma, ma rappresentano anche un aspetto importante per l'azienda, al fine di migliorarne la competitività nei 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 di precisione a pressione statica, 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 causare la deviazione del pattern litografico del chip e a ridurne la resa. Pertanto, la piattaforma galleggiante ad aria statica di precisione dotata di base di precisione in granito, la temperatura dell'ambiente di lavoro ideale 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 con precisione 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 molatura 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 molatura 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 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 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 galleggiamento ad aria compressa di precisione. Sebbene la base in granito di precisione abbia una certa capacità di attenuazione delle vibrazioni, le vibrazioni ad alta intensità potrebbero comunque superare il limite di buffer. Le vibrazioni generate dal traffico intorno alla fabbrica e dal funzionamento di grandi apparecchiature meccaniche vengono trasmesse alla base in granito attraverso il terreno, interferendo con la precisione del movimento della piattaforma. Nelle CMM di fascia alta, le vibrazioni possono causare un contatto instabile 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 in granito di precisione e la piattaforma di galleggiamento ad aria compressa di precisione.
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, garantendo che la piattaforma fornisca servizi di controllo del movimento ad alta precisione e alta stabilità per vari settori. Se le aziende prestassero attenzione a questi dettagli nell'ambiente di produzione, coglierebbero le opportunità nella produzione di precisione, nella ricerca scientifica e in altri settori, migliorando la propria competitività e raggiungendo uno sviluppo sostenibile.
Data di pubblicazione: 10-04-2025