Los módulos de cojinetes de aire se basan en una fina película de aire a nivel de micras para realizar la levitación sin contacto. La película de aire es extremadamente delgada y pequeñas ondulaciones en la superficie de la base de la mesa de trabajo de granito cambiarán directamente la distribución del espacio de aire, lo que resultará en fluctuaciones de presión de la película de aire y rigidez de levitación inestable. Muchos integradores de equipos caen fácilmente en un malentendido al ensamblar módulos de cojinetes neumáticos: solo se centran en la lectura de la planitud de la mesa de trabajo en el momento de la entrega, ignorando la uniformidad y la estabilidad a largo plazo de la planitud. Incluso si la precisión de un solo punto cumple con el estándar, las ondulaciones desiguales de la superficie causarán fluctuaciones en la postura y saltos de posicionamiento cuando la corredera con soporte de aire se mueve a alta velocidad, lo que dañará directamente el rendimiento de todo el sistema de movimiento a nivel nano. Por lo tanto, la planitud de la superficie base de la mesa de trabajo con soporte neumático no puede juzgarse únicamente mediante un único índice numérico. Más bien, se trata de un estándar integral que combina materiales, tecnología de procesamiento e inspección de área completa. UNPARALLELED Group ha establecido un sistema de control de planitud especial para condiciones de trabajo combinado con módulos de cojinetes de aire.
El núcleo del funcionamiento de los cojinetes de aire es mantener una película de aire estable y uniforme a nivel de micrones. Normalmente, el espesor de la película de aire es de sólo unas pocas micras. Cualquier protuberancia o depresión local en la superficie de la base cambiará el tamaño del espacio. Los indicadores de planitud de las plataformas de granito ordinarias en su mayoría solo satisfacen las necesidades de medición estática y no son adecuados para las condiciones de trabajo de movimiento dinámico de los cojinetes de aire. El sustrato de la mesa de trabajo de granito negro UNPARALLELED® tiene una densidad de 3100 kg/m³, baja expansión y alta amortiguación. La materia prima se somete a un envejecimiento de la piedra en bruto por adelantado para liberar la tensión interna nativa, evitando la deformación lenta de la superficie de referencia de la mesa de trabajo bajo cargas a largo plazo y fluctuaciones de temperatura. Garantiza que el índice de planitud se pueda mantener fundamentalmente durante un largo tiempo, en lugar de cumplir el estándar temporalmente en el corto plazo.
Para las mesas de trabajo de granito equipadas con módulos de cojinetes de aire, el estándar de planitud central es que la planitud de la superficie de referencia de área completa alcance el nivel nanométrico, mientras que se controla la ondulación local y la desviación del plano dentro de cada metro se controla estrictamente dentro del rango de micras. Además de la planitud general, la ondulación superficial local de onda corta es un elemento de evaluación clave para aplicaciones de cojinetes de aire. La película de aire puede promediar moderadamente ondulaciones largas y suaves, pero pequeñas ondulaciones de corta distancia perturbarán directamente el campo de presión de la película de aire y provocarán fluctuaciones de altura mientras se desplaza la diapositiva. Realizamos un rectificado de ultraprecisión en un taller de temperatura y humedad constantes y antivibraciones. El piso del taller tiene un espesor superior a 1000 mm y está equipado con zanjas a prueba de golpes para aislar la interferencia de vibraciones externas y evitar errores de ondulación en la superficie introducidos por la vibración del suelo durante el rectificado. En el procesamiento se adopta el envejecimiento por etapas. La pieza de trabajo se mantiene estática después de cada procedimiento de rectificado para liberar la tensión del procesamiento y evitar la deformación de la superficie causada por la acumulación de tensión.
El método de inspección de planitud también es diferente de las comprobaciones aleatorias convencionales. En lugar de medir sólo varios puntos diagonales sobre la mesa, se adopta una colección de área completa de múltiples puntos en cuadrícula. Los interferómetros láser, los relojes comparadores Mahr y los niveles electrónicos suizos WYLER se utilizan para la medición de escaneo continuo para obtener datos topográficos completos de toda la superficie de trabajo y evaluar el error plano de toda el área. Toda la cadena de metrología se puede rastrear hasta el instituto nacional de metrología y se emitirá un informe de inspección con certificados de trazabilidad completos. Según la aplicación del equipo del cliente, se pueden distinguir diferentes grados de precisión: el estándar básico de planitud ultra alta se adopta para las mesas de trabajo con cojinetes de aire de inspección óptica ordinaria; para plataformas portadoras de aire de alta gama combinadas con semiconductores y litografía, las tolerancias planas y de ondulación local se ajustarán aún más para cumplir con los escenarios de nanoposicionamiento.
La tecnología de estructura y superficie también ayuda a garantizar el efecto de funcionamiento de los cojinetes neumáticos. Si los clientes necesitan aplicarlo en talleres limpios, la superficie de la mesa de trabajo se puede procesar mediante sellado, pasivación y pulido espejo para cerrar los microporos de la piedra, reducir la precipitación de partículas y disminuir la rugosidad de la superficie, evitando que la superficie rugosa raye la almohadilla de soporte de aire y evitando interferencias en la formación de películas de aire. También podemos optimizar la estructura de soporte de la mesa de acuerdo con la disposición de los módulos de cojinetes de aire para distribuir las cargas y evitar el deterioro de la planitud de la base causado por tensiones desiguales después de ensamblar los módulos de cojinetes de aire. Si se requiere una reducción de peso, se puede realizar un mecanizado de orificios topológicos livianos para reducir el peso propio con la premisa de garantizar la rigidez general sin dañar la planitud de la superficie de referencia.
La estabilidad del sistema de cojinetes de aire está determinada en gran medida por la uniformidad de la planitud de la superficie de la base de granito. Es fácil lograr una alta precisión en un solo punto, pero para lograr una levitación estable durante mucho tiempo sin fluctuaciones de postura para los módulos de cojinetes de aire, se requiere el soporte conjunto de tensión estable del material, tecnología de rectificado de precisión e inspección topográfica de área completa. UNPARALLELED controla la planitud durante todo el proceso, incluido el envejecimiento de la piedra en bruto, el procesamiento de rectificado y la inspección previa a la entrega, de modo que la topografía de la superficie de las mesas de trabajo de granito se pueda controlar de manera estable. Garantiza una película de aire uniforme y estable de los módulos de cojinetes de aire en condiciones de trabajo de movimiento alternativo de alta velocidad y proporciona puntos de referencia confiables para todo tipo de plataformas de movimiento sin fricción de ultraprecisión.