Luftlagermoduler förlitar sig på en tunn luftfilm på mikronnivå för att realisera beröringsfri levitation. Luftfilmen är extremt tunn och små vågor på bottenytan av granitarbetsbordet kommer direkt att förändra luftgapsfördelningen, vilket resulterar i luftfilmstryckfluktuationer och instabil levitationsstyvhet. Många utrustningsintegratörer hamnar lätt i ett missförstånd när de monterar luftlagermoduler: de fokuserar bara på planhetsavläsningen av arbetsbordet vid leveransögonblicket, och ignorerar jämnheten och långtidsstabiliteten hos planheten. Även om enpunktsnoggrannheten uppfyller standarden, kommer ojämna ytvågor att orsaka hållningsflimmer och positioneringshopp när den luftbärande släden rör sig med hög hastighet, vilket direkt kommer att skada prestandan hos hela rörelsesystemet på nanonivå. Därför kan planheten hos basytan på det luftbärande arbetsbordet inte bedömas endast med ett enda numeriskt index. Istället är det en heltäckande standard som kombinerar material, bearbetningsteknik och kontroll över hela området. UNPARALLELED Group har etablerat ett speciellt planhetskontrollsystem för arbetsförhållanden som matchas med luftlagermoduler.
Kärnan i luftlagerdriften är att upprätthålla en stabil och enhetlig luftfilm på mikronnivå. Vanligtvis är tjockleken på luftfilmen bara några mikrometer. Varje lokalt utsprång eller fördjupning på basytan kommer att ändra gapets storlek. Planhetsindikatorerna för vanliga granitplattformar uppfyller oftast bara behoven för statisk mätning och är inte lämpliga för de dynamiska rörelseförhållandena för luftlager. UNPARALLELED® arbetsbordssubstrat i svart granit har en densitet på 3100 kg/m³, låg expansion och hög dämpning. Råmaterialet genomgår bulkråstenåldring i förväg för att frigöra inre spänningar, vilket förhindrar långsam deformation av referensytan på arbetsbordet under långvarig belastning och temperaturfluktuationer. Det säkerställer att planhetsindexet kan upprätthållas under lång tid i grunden, snarare än att uppfylla standarden tillfälligt på kort sikt.
För granitarbetsbord utrustade med luftbärande moduler är kärnans planhetsstandard att planheten på referensytan för hela området når nanometernivån, medan lokal vågighet kontrolleras, och planavvikelsen inom varje meter kontrolleras strikt inom mikronområdet. Förutom den övergripande planheten är lokal kortvågig ytvågighet ett viktigt bedömningsobjekt för luftlagerapplikationer. Långa och milda vågor kan medelvärdesbildas av luftfilmen, men små korta vågor kommer direkt att störa luftfilmens tryckfält och orsaka höjdfluktuationer medan släden färdas. Vi utför ultraprecisionsslipning i en verkstad med konstant temperatur, konstant fuktighet och antivibration. Verkstadsgolvet är tjockare än 1000 mm och utrustat med stötsäkra diken för att isolera externa vibrationsstörningar och förhindra ytrippelfel som introduceras av markvibrationer under slipning. Etappmässigt åldrande antas i bearbetningen. Arbetsstycket hålls statiskt efter varje slipprocedur för att släppa bearbetningsspänningar och undvika ytdeformation orsakad av spänningsackumulering.
Metoden för planhetsinspektion skiljer sig också från konventionella stickprovskontroller. Istället för att bara mäta flera diagonala punkter på bordsskivan används flerpunktsinsamling av rutnät. Laserinterferometrar, Mahr mätklockor och schweiziska WYLER elektroniska nivåer används för kontinuerlig skanningsmätning för att erhålla fullständiga topografidata för hela arbetsytan och utvärdera planfelet för hela området. Hela mätkedjan kan spåras till det nationella metrologiinstitutet och en besiktningsrapport med fullständiga spårbarhetsintyg kommer att utfärdas. Beroende på tillämpningen av kundernas utrustning kan olika precisionsgrader särskiljas: den grundläggande ultrahöga planhetsstandarden används för vanliga luftbärande arbetsbord för optisk inspektion; för avancerade luftbärande plattformar matchade med halvledare och litografi, kommer lokala vågighets- och plantoleranser att skärpas ytterligare för att möta scenarier för nanopositionering.
Struktur- och ytteknik hjälper också till att garantera luftlagrens driftseffekt. Om kunderna behöver applicera det i rena verkstäder kan arbetsbordsytan bearbetas genom försegling, passivering och spegelpolering för att stänga mikroporerna i sten, minska partikelutfällning och sänka ytans ojämnhet, vilket förhindrar att luftlagerdynan repas av grova ytor och undvika störningar i luftfilmbildning. Vi kan också optimera bordsskivans bärande struktur enligt utformningen av luftlagermoduler för att fördela belastningar och förhindra försämring av basens planhet orsakad av ojämn belastning efter montering av luftlagermoduler. Om viktminskning krävs kan topologisk lättviktshålsbearbetning utföras för att minska egenvikten under förutsättningen att säkerställa total styvhet utan att skada referensytans planhet.
Luftlagersystemets stabilitet bestäms till stor del av jämnheten i granitbasytan. Det är lätt att uppnå hög enpunktsprecision, men för att realisera långtidsstabil levitation utan hållningsjitter för luftlagermoduler krävs det gemensamma stödet av stabil materialspänning, precisionsslipningsteknik och topografiinspektion i hela området. UNPARALLELED kör planhetskontroll genom hela processen inklusive rå stenåldring, slipbearbetning och inspektion före leverans, så att yttopografin på granitarbetsbord kan kontrolleras stabilt. Det säkerställer enhetlig och stabil luftfilm av luftlagermoduler under höghastighets arbetsförhållanden i fram- och återgående rörelse och ger tillförlitliga riktmärken för alla typer av ultraprecisionsfriktionsfria rörelseplattformar.