Nas áreas de fabricação de ponta e pesquisa científica de ponta, a plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão é o equipamento essencial para alcançar uma operação de ultraprecisão. A base de precisão em granito é a peça central de suporte da plataforma, e seu desempenho está intimamente relacionado ao ambiente de trabalho. Compreender e atender a esses requisitos ambientais pode não apenas garantir a operação de alta precisão da plataforma, mas também ser uma parte importante da empresa para aumentar sua competitividade em áreas relacionadas, conforme descrito em detalhes a seguir.
1. Temperatura: controle preciso para garantir estabilidade dimensional
Embora o granito seja conhecido por sua estabilidade, seu coeficiente de expansão térmica não é zero, e pequenas mudanças de temperatura ainda podem afetar sua precisão dimensional. De modo geral, o coeficiente de expansão térmica do granito é de 5-7 ×10⁻⁶/℃. No cenário de aplicação de plataforma de movimento flutuante de ar de pressão estática de precisão, essa pequena mudança é amplificada pela plataforma, o que pode levar ao desvio da precisão do movimento. Por exemplo, no processo de fabricação de chips semicondutores, o processo de litografia para requisitos de precisão de posicionamento do nível de danami, a flutuação da temperatura ambiente de 1 °C, o comprimento lateral de uma base de granito de 1 metro pode produzir 5-7 micrômetros de expansão ou contração linear, o que é suficiente para fazer o desvio do padrão de litografia do chip, reduzindo o rendimento. Portanto, a plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão equipada com base de precisão de granito, a temperatura ideal do ambiente de trabalho deve ser rigorosamente controlada a 20 °C ±1 °C, as empresas podem instalar um sistema de ar condicionado de temperatura constante de alta precisão, monitorar continuamente e ajustar com precisão a temperatura ambiente, manter o tamanho da estabilidade da base de granito, para garantir a operação de alta precisão da plataforma.
2. umidade: controle razoável, proteger o desempenho da base
A umidade também tem um efeito significativo nas bases de granito de precisão. Em um ambiente de alta umidade, o granito absorve facilmente o vapor d'água, e pode haver condensação na superfície, o que não só interfere na operação normal do sistema de flotação a ar, mas também leva à erosão a longo prazo da superfície do granito, reduzindo sua precisão e vida útil. Tomando como exemplo a oficina de retificação de lentes ópticas, se a umidade for superior a 60% UR por um longo período, o vapor d'água adsorvido na superfície da base de granito destruirá a uniformidade do filme de flutuação de ar, resultando em uma diminuição na precisão da retificação das lentes e defeitos na superfície. Portanto, a umidade relativa do ambiente de trabalho precisa ser controlada entre 40% e 60% UR. As empresas podem usar desumidificadores, sensores de umidade e outros equipamentos para monitorar e controlar a umidade em tempo real, criar um ambiente de umidade adequado para a base de granito de precisão e garantir a operação estável da plataforma de movimento flutuante de ar de pressão estática de precisão.
3. Limpeza: controle rigoroso, elimine a interferência de partículas
Partículas de poeira são inimigas da plataforma de flutuação a ar de pressão estática de precisão e causam grandes danos à base de granito. Ao penetrarem na película de gás entre o deslizador de flutuação a gás e a base de granito, essas partículas minúsculas podem destruir a uniformidade da película de gás, aumentar o atrito e até arranhar a superfície da base, afetando seriamente a precisão do movimento da plataforma. Na oficina de usinagem de ultraprecisão de peças aeroespaciais, se partículas de poeira no ar caírem sobre a base de granito, a trajetória de movimento da ferramenta de usinagem pode ser desviada, afetando a precisão da usinagem das peças. Portanto, a área de trabalho deve ser mantida extremamente limpa e atingir um padrão de limpeza de 10.000 ou superior. As empresas podem filtrar as partículas de poeira no ar instalando filtros de ar de alta eficiência (HEPA) e exigir que os funcionários usem roupas, calçados, etc., livres de poeira, para reduzir a poeira trazida por humanos e manter o ambiente operacional de alta precisão da base de granito e da plataforma de flutuação a ar de pressão estática de precisão.
4. Vibração: Isolamento eficaz para criar um espaço suave
A vibração externa interfere seriamente na precisão da plataforma flutuante de ar de pressão estática de precisão. Embora a base de granito de precisão tenha uma certa capacidade de atenuação de vibração, a vibração de alta intensidade ainda pode ultrapassar seu limite de amortecimento. A vibração gerada pelo tráfego ao redor da fábrica e pela operação de grandes equipamentos mecânicos é transmitida à base de granito através do solo, o que interfere na precisão do movimento da plataforma. Em CMMs de ponta, a vibração pode causar instabilidade no contato entre a sonda de medição e a peça a ser medida, resultando em desvios nos dados de medição. Para solucionar esse problema, é necessário adotar medidas eficazes de isolamento de vibração, como a instalação de almofadas de isolamento de vibração na área de instalação do equipamento, a construção de uma fundação de isolamento de vibração ou o uso de um sistema de isolamento de vibração ativo para compensar ativamente a vibração externa e criar um ambiente de trabalho silencioso e estável para a base de precisão de granito e a plataforma flutuante de movimento de ar de pressão estática de precisão.
Atender aos requisitos ambientais acima mencionados, a fim de aproveitar ao máximo as vantagens da base de precisão em granito na plataforma de movimento flutuante de ar de pressão estática de precisão, garantindo que a plataforma ofereça serviços de controle de movimento de alta precisão e estabilidade para diversos setores. Se as empresas prestarem atenção a esses detalhes no ambiente de produção, aproveitarão as oportunidades na fabricação de precisão, pesquisa científica e outros campos, aumentarão sua competitividade e alcançarão o desenvolvimento sustentável.
Horário da publicação: 10/04/2025