花崗岩エア ベアリングのカスタム溝加工プロセスにより、均一なエアフローと安定した長期的な空気圧出力を確保-

フェムト秒レーザー プラットフォーム、半導体 XY リニア モーター、高精度 CMM により、花崗岩のエア ベアリングにはより厳しい平滑性要件が課されます。{0}}空気膜圧力のわずかな変動により、振動や位置再現性のドリフトが発生します。一般的な標準化された溝加工では適応性が低くなります。統一された溝の形状、深さ、レイアウトは、さまざまな負荷、ストローク、エア供給条件に適合できず、その結果、局所的なエアフローの混雑、エッジの急速なエア漏れ、長期にわたるダストの詰まりが発生します。-均一な浮上は短時間しか機能しませんが、数百時間の連続動作後に気圧が低下し、検査ラインやリソグラフィーラインの歩留まりが低下します。 CFD 流体シミュレーション ラボ、クラス 10,000 の無塵-精密フライスライン、および自社開発のエア回路テストベンチ-を備えた UNPARALLELED は、3100kg/m3 の高密度花崗岩エア ベアリング ベース用に完全にカスタマイズされた溝入れプロセスを開発しました。-シミュレーション モデリング、ダストフリーのマイクロ-ミリング、多段階のエアフロー バランシング テストを含む完全なプロセス制御により、数万の動作時間にわたって均一なエアフローと安定したエア圧力出力が保証されます。
1. 圧力不均衡を引き起こす一般的な溝加工の 3 つの重大な欠陥
緻密で脆い高密度花崗岩には、エア ベアリング面にミクロン スケールの微細溝が必要ですが、従来の機械加工には固有の欠陥があります。{0}{1}
溝のレイアウトが同一であると、気流の分布が不均一になります。均等化溝が直線であると、重負荷時に空気の供給が不十分になり、軽負荷の端で過剰な漏れが発生し、その結果、空気膜の厚さが不均一になり、スティック スリップ動作が発生します。-
機械加工の不正確さは乱流を引き起こします。波状の溝底、バリ、許容範囲外の深さによって乱流が発生し、一定の圧力変動が発生し、オリフィスの摩耗が加速されます。
開いた浅い溝はほこりを捕らえやすいため、密閉されたフロー ガイドがないと、作業場での微細なほこりが蓄積し、時間の経過とともに流路が狭くなり、同時に高精度の表面を洗浄することになります。-
ほとんどのメーカーは、流体力学的な最適化を行わずに溝の形成のみに重点を置いており、24 時間 365 日の連続的な半導体生産の需要を満たすことができません。
2. プレ-シミュレーションのカスタム溝レイアウト設計
当社のプロセスラボは、定格荷重、浮上面積、空気圧、移動長に基づいてエアベアリングごとに独立した CFD 気流モデルを構築し、3 つの調整された溝タイプを設計します。
小型高速スライダー（50kg 以下）: 深さ 0.08 ～ 0.12 mm の放射状星形マイクロイコライジング溝により、高速往復運動中の圧力不感帯を排除します。-
中型リニアガイド (50 ～ 300kg): はしご- 状の相互接続された溝が気流のバランスをとり、全体の圧力差を ±0.002MPa 以内に制限します。
Large heavy-duty platforms (>300kg、長さ 2～20m）: ハニカムの閉じたループの溝が循環を均等化し、両端での急速な空気の流出を防ぎます。{3}}
溝の幅、深さ、ピッチはすべて±0.005mmの公差に保たれています。溝のパスは自然な結晶粒界を避け、加工中のチッピングを防ぐために低イオン亀裂-のないブランクが事前に選択されています。
3. 分割されたダスト-のないマイクロミリング-で滑らかなバリ-のない溝
すべての溝加工は、温度{0}}湿度が管理されたクリーンルーム内で、メタルフリー ダイヤモンド マイクロ カッターを使用し、次の 3 つのステップで精密加工を行います。{{2}
粗溝加工: 熱応力を軽減するための低送り積層切削 (パスあたり最大 0.03 mm の深さ)。-
サイドウォール仕上げ: 成形カッターにより、サイドウォール粗さ Ra 0.02μm 以下の段差やバリを除去します。
ナノ底面研磨: テクスチャのない平らな溝の床により、ガスの流れが妨げられません。{0}
半導体-グレードの脱イオン水が冷却剤として機能します。 3 段階の超音波洗浄により石粉を除去し、その後高温で粉塵を除去し乾燥および密封して内部の汚染物質を除去します。-
4. 長期的な圧力安定性を検証するための空気回路バランシング テスト-
完成したワークピースは、24 時間の連続稼働をシミュレートした二重検証を受けます。
全エリア圧力スキャン: マルチポイント センサーが不均一な気流を検出します。-不適格な部品は再加工されます。
72 時間の耐久サイクル: 圧力変動は徐々に漏れることなく 0.5% 未満に制御されます。
独自の外周流量制限溝により急激なエッジエア抜けを抑制し、安定した寿命を延長します。
5. 量産化のメリット
このカスタマイズされた溝入れ技術は、半導体リソグラフィーステージ、フェムト秒レーザー直線軸、および計測基準ベースに広く適用されています。標準の溝加工と比較して、エア ベアリングは{{1}スティックスリップがなく振動なく動作し、-10,000 時間経過後の圧力低下も無視できるため、お客様の定期的な校正頻度が削減されます。
弊社の 4 つの専用の花崗岩ラインは、カスタムの特殊な形状の超-長尺で耐久性の高い-エア ベアリング コンポーネント向けの溝入れシミュレーションとマイクロフライス加工装置を統合しており、実証済みの長期精度を Samsung、Akribis、SCHUNK、および世界的な計測機関に確実に供給しています。-
技術展望と企業理念
業界では一般に、溝加工を単純な切削ステップとして扱い、長期的なエア ベアリングの安定性に決定的な影響を与えることを無視しています。{0}} UNPARALLELED は、当社の品質基準を遵守し、流体シミュレーション、ミクロン加工、耐久試験を標準化されたエア ベアリングの製造に統合し、カスタマイズされた溝加工における技術的なギャップを埋めています。
当社の研究開発チームは、最適な溝描画を自動生成するためのインテリジェント シミュレーション アルゴリズムを最適化し、メンテナンス間隔を延長するための統合防塵複合溝を開発します。{0}カスタマイズされた超精密プロセスのフルセットは、均一で安定した空気圧を維持し、世界中の半導体、計測、レーザー機器の動作精度を向上させ、超精密産業を前進させます。-