Việc không ngừng theo đuổi độ chính xác ở cấp độ nanomet trong chế tạo chất bán dẫn và kiểm tra quang học quy mô lớn đã đặt ra những yêu cầu chưa từng có đối với các hệ thống điều khiển chuyển động. Các kỹ sư thường xuyên phải đối mặt với một lựa chọn thiết kế quan trọng: sự thanh lịch không ma sát của các bàn trượt sử dụng ổ trục khí hay độ tin cậy mạnh mẽ, giảm rung động của các bàn trượt cơ khí làm bằng đá granit. Tại ZHHIMG Group, chúng tôi nhận thấy rằng giải pháp tối ưu thường nằm ở điểm giao thoa giữa khoa học vật liệu và động lực học chất lỏng.
Cuộc tranh luận cốt lõi: Sàn nâng khí nén so với sàn nâng bằng đá granit
Để hiểu rõ sự khác biệt, người ta phải xem xét cơ chế tiếp xúc. Các bệ đỡ bằng đá granit truyền thống thường sử dụng các ổ trục cơ khí có độ chính xác cao—chẳng hạn như con lăn chéo hoặc thanh trượt bi—được tích hợp trực tiếp vào một bề mặt.đế bằng đá granitCác hệ thống này được đánh giá cao nhờ khả năng chịu tải lớn và độ cứng vượt trội. Đặc tính giảm chấn tự nhiên của đá granit đảm bảo rằng mọi rung động còn sót lại từ động cơ hoặc môi trường đều được triệt tiêu nhanh chóng, khiến chúng trở thành vật liệu thiết yếu trong đo lường hạng nặng.
Ngược lại, các bàn trượt sử dụng ổ đỡ khí đại diện cho đỉnh cao của sự vận hành êm ái. Bằng cách nâng đỡ bộ phận chuyển động trên một lớp màng khí nén mỏng—thường chỉ dày vài micromet—các bàn trượt này loại bỏ sự tiếp xúc vật lý. Việc không có ma sát này dẫn đến hiện tượng kẹt và mài mòn bằng không, cho phép đạt được vận tốc cực kỳ ổn định cần thiết trong các ứng dụng quét. Mặc dù ổ đỡ khí mang lại độ chính xác hình học vượt trội, nhưng chúng yêu cầu nguồn khí sạch, khô và nhìn chung nhạy cảm hơn với tải trọng lệch tâm so với các loại cơ khí tương đương.
Phân tích các loại bàn quang học cho các ứng dụng chuyên biệt
Lĩnh vực quang học đòi hỏi các cấu hình chuyển động chuyên biệt, dẫn đến sự phát triển của nhiều loại bàn quang học khác nhau. Việc lựa chọn loại phù hợp phụ thuộc vào mức độ tự do cần thiết và môi trường kiểm tra.
Hệ thống dẫn động quang học tuyến tính có lẽ là phổ biến nhất, sử dụng vít me để tạo lực lớn hoặc động cơ tuyến tính để tạo gia tốc cao. Khi cần độ thẳng ở mức nanomet trên quãng đường dài, hệ thống dẫn động tuyến tính sử dụng ổ trục khí thường được kết hợp với máy đo giao thoa laser để phản hồi.
Các bàn xoay quang học rất cần thiết cho các phép đo phụ thuộc vào góc, chẳng hạn như đo góc hoặc kiểm tra độ tâm của các thấu kính. Bàn xoay sử dụng ổ trục khí đặc biệt có lợi trong trường hợp này, vì chúng có độ lệch trục và độ lệch tâm hướng tâm gần bằng không, đảm bảo trục quang học luôn được căn chỉnh hoàn hảo trong quá trình quay.
Các hệ thống đa trục, chẳng hạn như hệ thống xếp chồng XY hoặc XYZ, thường được sử dụng trong kiểm tra wafer tự động. Trong các cấu hình này, việc lựa chọn đế bằng đá granit là điều không thể thiếu. Đá granit cung cấp khối lượng và quán tính nhiệt cần thiết để ngăn chuyển động của một trục làm sai lệch độ chính xác của trục khác.
Sự kết hợp hài hòa giữa đá granit và gối đỡ khí.
Một quan niệm sai lầm phổ biến là các tầng đệm khí vàsân khấu đá granitHai phương pháp này loại trừ lẫn nhau. Trên thực tế, các hệ thống chuyển động tiên tiến nhất là sự kết hợp của cả hai. Các bàn trượt khí nén cao cấp hầu như chỉ sử dụng đá granit làm bề mặt dẫn hướng. Lý do nằm ở khả năng mài phẳng đến độ mịn dưới micromet trên diện tích lớn của đá granit - một điều khó đạt được với nhôm hoặc thép.
Nhờ các ổ trục khí "làm giảm bớt" những chỗ gồ ghề trên bề mặt của thanh dẫn hướng, độ phẳng tuyệt đối của dầm đá granit do ZHHIMG sản xuất cho phép lớp màng khí duy trì ổn định trong suốt toàn bộ quá trình di chuyển. Sự kết hợp này tạo ra các hệ thống chuyển động mang lại những ưu điểm tốt nhất của cả hai thế giới: chuyển động không ma sát của khí và độ ổn định vững chắc của đá granit.
Các yếu tố bảo trì và môi trường
Việc vận hành các hệ thống này đòi hỏi kiểm soát môi trường nghiêm ngặt. Các bệ đỡ bằng đá granit cơ khí tương đối bền chắc nhưng cần bôi trơn và làm sạch định kỳ các rãnh ổ trục để ngăn ngừa sự tích tụ mảnh vụn. Hệ thống ổ trục khí nén, mặc dù không cần bảo dưỡng về mặt bôi trơn, nhưng lại phụ thuộc vào chất lượng của nguồn cung cấp khí nén. Bất kỳ hơi ẩm hoặc dầu nào trong đường ống dẫn khí đều có thể dẫn đến "tắc nghẽn lỗ thoát khí", làm ảnh hưởng đến màng khí và gây ra sự tiếp xúc bề mặt nghiêm trọng.
Hơn nữa, việc quản lý nhiệt độ là vô cùng quan trọng. Cả hai hệ thống đều được hưởng lợi từ khối lượng nhiệt lớn của đá granit, hoạt động như một bộ tản nhiệt cho các động cơ tuyến tính. Tuy nhiên, trong các ứng dụng ở quy mô nanomet, ngay cả sự dao động một độ C cũng có thể gây ra sự giãn nở đáng kể. Các phòng thí nghiệm chuyên nghiệp thường sử dụng các buồng đá granit chuyên dụng để duy trì vi khí hậu ổn định xung quanh bệ đỡ.
Kết luận: Lựa chọn nền tảng phù hợp cho sự đổi mới của bạn
Cho dù ứng dụng của bạn đòi hỏi khả năng chịu tải cao của một bệ đỡ bằng đá granit cơ khí hay khả năng điều khiển tốc độ cực kỳ mượt mà của hệ thống ổ trục khí, thì nền móng vẫn là thành phần quan trọng nhất. Tại ZHHIMG, chúng tôi không chỉ cung cấp các bệ đỡ; chúng tôi cung cấp sự chắc chắn về địa chất và cơ khí cần thiết cho các dự án tham vọng nhất của bạn. Khi ngành công nghiệp bán dẫn và quang học hướng tới dung sai ngày càng chặt chẽ hơn, cam kết của chúng tôi về chất lượng vật liệu và kỹ thuật chính xác đảm bảo rằng hệ thống điều khiển chuyển động của bạn sẽ không bao giờ là yếu tố hạn chế trong nghiên cứu hoặc sản xuất của bạn.
Thời gian đăng bài: 22/01/2026