Poluvodička oprema ovisi o više od linearnih motora, kodera, optike i upravljačkog softvera. Baza stroja jednako je važna. Uspostavlja referentnu strukturu ispod sustava gibanja, stupnja pločice, modula za inspekciju ili mjeriteljskog sklopa. Ako se ta referenca mijenja s toplinom, vibracijama, korozijom ili vremenom, to može utjecati na performanse u točki procesa.
Granit i lijevano željezobaze strojevaoboje su utvrđeni inženjerski izbori. Nijedan materijal nije univerzalno "najbolji". Pravi izbor ovisi o potrebnoj točnosti, putu opterećenja, radnom okruženju, metodi integracije, ciljevima troškova i životnom vijeku koji se očekuje od opreme. Za poluvodičku opremu, međutim, ova razmatranja često favoriziraju precizne granitne baze strojeva gdje su dugoročna-geometrijska stabilnost i izolacija od okoliša ključni.
Zašto je bitna baza stroja
U proizvodnji poluvodiča male strukturne promjene mogu postati značajne. Baza koja se neravnomjerno širi, prenosi vibracije poda ili se pomiče nakon postavljanja može utjecati na ravnost postolja, optičko poravnanje, položaj pločice i ponovljivost.
Ovo je posebno relevantno za sustave pregleda pločica, AOI opremu, mjeriteljske platforme, opremu za lasersku obradu, strojeve za bušenje PCB-a, precizne sustave premazivanja i sklopove za inspekciju u stilu CMM-. Potrebna izvedba nije određena samo osnovnim materijalom, već baza daje mehaničku referencu o kojoj ovisi ostatak sustava.
Dobra baza stroja mora podržavati nekoliko funkcija odjednom:
Održavajte ravnost i poravnanje tijekom sastavljanja.
Omogućite krutost duž putanja kretanja i opterećenja.
Ograničite utjecaj vibracija na osjetljive procese.
Kontrolirajte toplinsko kretanje preko radne ovojnice.
Prihvatite umetke, tračnice, zračne ležajeve, kabelske kanale i druga funkcionalna sučelja.
Ostanite stabilni tijekom transporta, instalacije i-dugotrajnog rada.
Granitne baze strojeva: stabilnost i prigušivanje
Precizni granit naširoko se koristi u mjeriteljstvu i poluvodičkoj opremi jer kombinira veliku masu, prirodno prigušenje, nisku toplinsku vodljivost i ne-magnetsko ponašanje. Ove karakteristike čine granit posebno pogodnim za konstrukcije koje nose precizne vodilice, zračne ležajeve, optičke module ili sustave za inspekciju.
Granitno postolje stroja može apsorbirati vibracije učinkovitije od mnogih konvencionalnih metalnih konstrukcija. U praktičnom dizajnu opreme, ovo može pomoći u smanjenju prijenosa motor-induciranih vibracija, smetnji poda i dinamičke pobude u područje mjerenja ili procesa. Rezultat nije automatski bolja točnost; kompletan dizajn stroja i dalje je važan. Ipak, prigušivanje vibracija je značajna prednost kada inženjeri rade sa-sustavima za mjerenje kretanja i visoke rezolucije.
Toplinsko ponašanje još je jedno važno razmatranje. Granit općenito ima niži koeficijent toplinske ekspanzije od lijevanog željeza, a njegova relativno niska toplinska vodljivost može usporiti prijenos lokalne topline kroz strukturu. Ovo je korisno kada stroj radi u blizini motora, rasvjete, elektronike ili procesnih modula koji stvaraju neravnomjeran unos topline. Granit je također čest izbor za visoko-precizne sustave gibanja jer integrirani dizajni mogu smanjiti sučelja komponenti, poboljšati krutost i pomoći u smanjenju Abbeove pogreške u nekim-konfiguracijama s više osi.pi-USA
Granit nije-provodljiv i nije-magnetičan. Za poluvodičke i mjeriteljske primjene koje uključuju osjetljive senzore, magnetske kodere, električne sustave ili izloženost kemikalijama, ova svojstva mogu pojednostaviti određene odluke o dizajnu. Granit također ne hrđa, što smanjuje brigu o održavanju u vlažnim okruženjima ili objektima u kojima mogu biti prisutni kemijski ostaci.
Baze strojeva od lijevanog željeza: snažna mogućnost integracije
Lijevano željezo ostaje dokazani materijal za strukture alatnih strojeva i te-opremu. Njegova snaga leži u mogućnosti izrade, robusnim navojnim spojevima, složenoj geometriji lijeva i poznatim procesima strojne obrade. Dizajneri mogu integrirati rebra, kanale za rashladnu tekućinu, montažne izbočine i zatvorene šupljine izravno u odljev.
Za opremu koja zahtijeva česte mehaničke modifikacije, velika lokalizirana opterećenja pričvršćivanja ili velike količine strojno obrađenih elemenata za montažu, lijevano željezo može biti praktična opcija. Također je vrlo prikladan za konvencionalne obradne centre, strojeve za rezanje i aplikacije gdje krutost i strukturna složenost imaju prioritet nad ultra-niskim toplinskim pomakom.
Lijevano željezo ima vlastita svojstva prigušivanja, posebno u usporedbi sa zavarenim čeličnim konstrukcijama. Ipak, toplinski je osjetljiviji od granita i može zahtijevati veću pozornost na kontrolu temperature, smanjenje naprezanja, premazivanje i zaštitu od korozije. Materijal je vodljiv i magnetski, što može ili ne mora biti važno ovisno o arhitekturi stroja.
Pitanje nije je li lijevano željezo dovoljno precizno. Mnogi visoko sposobni precizni strojevi uspješno koriste lijevano željezo. Ključno je pitanje uklapaju li se njegovo toplinsko ponašanje i strukturne karakteristike u traženi prozor procesa poluvodiča.
Granit protiv lijevanog željeza na prvi pogled
| Faktor selekcije | Precizno granitno postolje stroja | Baza stroja od lijevanog željeza |
|---|---|---|
| Toplinski odgovor | Općenito manje širenje i sporiji prijenos topline | Bolje reagira na okolnu i lokaliziranu promjenu temperature |
| Ponašanje vibracija | Jako inherentno prigušenje, posebno za mjeriteljske strukture | Dobro prigušenje, ali obično više ovisi o geometriji i dizajnu stroja |
| Otpornost na koroziju | Prirodno otporan na koroziju | Zahtijeva premaze ili održavanje radi sprječavanja hrđe |
| Električna i magnetska svojstva | Ne-vodljivi i ne-magnetski | Vodljivi i magnetski |
| Funkcionalna integracija | Umetci, spojeni sklopovi, zračne-nosive površine i precizna-strojna sučelja | Izlivena-rebra, izbočine, prolazi i elementi s navojem |
| Najbolje odgovara | Poluvodič, mjeriteljstvo, optika, precizna automatizacija | Alatni strojevi,-teški sustavi, složene lijevane strukture |
Odabir za poluvodičku opremu
Za poluvodičku opremu odabir materijala trebao bi započeti s potrebnim performansama procesa, a ne sklonošću granitu ili metalu. Inženjeri bi trebali definirati dopušteni toplinski pomak, spektar vibracija, uvjete opterećenja, domet putovanja, uvjete okoline i zahtjeve integracije prije odabira baze.
Granit je često jak kandidat kada oprema zahtijeva stabilnu referentnu platformu za precizno mjerenje, rukovanje pločicama, kretanje-na zračnom ležaju, optičku inspekciju ili duge osi. Industrijski dobavljači obično koriste precizni granit u proizvodnji poluvodiča, automatizaciji i visoko-preciznim sustavima inspekcije zbog njegove niske ekspanzije, ponašanja prigušenja, kemijske otpornosti i obradivosti na mikro-razini.reitz-natursteintechnik
Lijevano željezo može ostati bolji izbor kada je konstrukcijska geometrija vrlo složena, kada integrirane mehaničke značajke dominiraju dizajnom ili kada se potrebna točnost može održati toplinskim upravljanjem i kalibracijom.
U našem praktičnom radu s preciznim granitnim komponentama, najuspješniji projekti obično su oni kod kojih se osnova razmatra rano u fazi-projektiranja stroja. Mjesta umetanja, sučelja tračnica, referentne točke montaže, točke dizanja, zahtjevi čistih prostorija i metode pregleda trebaju se definirati prije početka proizvodnje. To omogućuje granitnoj strukturi, metalnim sučeljima i sustavu kretanja da funkcioniraju kao jedan kontrolirani sklop-a ne kao zasebni dijelovi spojeni zajedno u završnoj fazi.
Za poluvodičku opremu, najbolji materijal je stoga onaj koji podržava proračun pune točnosti. U mnogim aplikacijama usmjerenim na ultra-preciznost i mjeriteljstvo-, precizna granitna baza stroja nudi izdržljiv i stabilan temelj. U drugima, lijevano željezo ostaje razumno inženjersko rješenje. Odluku treba donijeti na temelju odmjerenih zahtjeva, a ne samo materijalnog ugleda.