Дәл өндіріс әлемінде, нанометрлік деңгейдегі дәлдік өнімді жасай алатын немесе бұзатын жерде, сынақ платформаларының жазықтығы сенімді өлшеулер үшін маңызды негіз болып табылады. ZHHIMG компаниясында біз гранит компоненттерін өндіру өнері мен ғылымын жетілдіруге ондаған жылдар жұмсадық, дәстүрлі шеберлікті заманауи технологиялармен біріктіріп, жартылай өткізгіш өндірісінен бастап аэроғарыштық инженерияға дейінгі салалар үшін ең жақсы анықтамалық беттерді жеткізуге тырыстық. Біздің сапаны қамтамасыз ету процесіміздің негізі болып табылатын бұрыш айырмашылығы әдісі осы мақсаттың шыңын білдіреді - өлшеу технологиясының шектеулеріне қарсы тұра отырып, жазықтылықты тексеру үшін математикалық дәлдікті практикалық тәжірибемен біріктіру.
Жазықтықты тексерудің артындағы ғылым
Гранитті сынау платформалары, өнеркәсіптік жаргонда жиі қателесіп «мәрмәр» платформалары деп аталады, ерекше кристалды құрылымы мен термиялық тұрақтылығы үшін таңдалған таңдаулы гранит шөгінділерінен жасалған. Күйзеліс кезінде пластикалық деформацияны көрсете алатын металл беттерден айырмашылығы, біздің тығыздығы шамамен 3100 кг/м³ болатын ZHHIMG® қара гранитіміз тіпті қатал өнеркәсіптік ортада да өзінің тұтастығын сақтайды. Бұл табиғи артықшылық біздің дәлдігіміздің негізін құрайды, бірақ шынайы дәлдік бұрыш айырмашылығы техникасы сияқты әдістер арқылы мұқият тексеруді талап етеді.
Бұрыш айырмашылығы әдісі алдамшы қарапайым қағида бойынша жұмыс істейді: бетіндегі көршілес нүктелер арасындағы көлбеу бұрыштарды өлшеу арқылы біз оның топографиясын ерекше дәлдікпен математикалық тұрғыдан қайта құра аламыз. Біздің техниктеріміз гранит бетіне сезімтал инклинометрлермен жабдықталған дәлдік көпір пластинасын орналастырудан бастайды. Жұлдызша тәрізді немесе торлы өрнектерде жүйелі түрде қозғала отырып, олар алдын ала анықталған аралықтарда бұрыштық ауытқуларды жазып, платформаның микроскопиялық толқындарының егжей-тегжейлі картасын жасайды. Содан кейін бұл бұрыштық өлшеулер тригонометриялық есептеулерді қолдана отырып, сызықтық ауытқуларға түрлендіріледі, бұл көбінесе көрінетін жарықтың толқын ұзындығынан төмен түсетін беттік ауытқуларды анықтайды.
Бұл әдісті ерекше тиімді ететін нәрсе - оның үлкен форматты платформаларды (кейбіреулерінің ұзындығы 20 метрден асады) тұрақты дәлдікпен өңдеу мүмкіндігі. Кішігірім беттер лазерлік интерферометрлер сияқты тікелей өлшеу құралдарына сүйенуі мүмкін болса, бұрыш айырмашылығы тәсілі кеңейтілген гранит құрылымдарында пайда болуы мүмкін нәзік деформацияны анықтауда тамаша. «Біз бір кездері 4 метрлік платформада дәстүрлі әдістермен анықталмайтын 0,002 мм ауытқуды анықтадық», - деп еске алады 35 жылдан астам тәжірибесі бар бас метрологымыз Ван Цзянь. «Наноөлшемді ерекшеліктерді өлшейтін жартылай өткізгішті тексеру жабдықтарын жасаған кезде дәлдік деңгейі маңызды».
Бұрыш айырмашылығы әдісін автоколлиматор әдісі толықтырады, ол ұқсас нәтижелерге қол жеткізу үшін оптикалық туралауды пайдаланады. Қозғалмалы көпірге орнатылған дәлдіктегі айнадан коллимацияланған жарықты шағылыстыру арқылы біздің техниктеріміз бұрыштық өзгерістерді 0,1 доға секундына дейін анықтай алады - бұл адам шашының енін 2 шақырым қашықтықтан өлшеуге тең. Бұл қос тексеру тәсілі әрбір ZHHIMG платформасының DIN 876 және ASME B89.3.7 сияқты халықаралық стандарттарға сәйкес келетінін немесе олардан асып түсетінін қамтамасыз етеді, бұл біздің клиенттерімізге біздің беттерімізді сапаны бақылау процестерінде ең жоғары анықтама ретінде пайдалануға сенімділік береді.
Дәлдікті жасау: карьерден кванттыққа дейін
Шикі гранит блогынан сертификатталған сынақ платформасына дейінгі сапар табиғаттың жетілгіштігі мен адамның тапқырлығының үйлесімінің дәлелі болып табылады. Біздің процесіміз материалды таңдаудан басталады, онда геологтар ерекше біркелкі гранит өндірумен танымал Шаньдун провинциясындағы мамандандырылған карьерлерден блоктарды таңдайды. Әрбір блок жасырын жарықшақтарды анықтау үшін ультрадыбыстық тексеруден өтеді, ал текше метріне үш микрожарықшақтан аз блоктар ғана өндіріске кіріседі - бұл салалық нормалардан әлдеқайда асып түсетін стандарт.
Цзинань маңындағы заманауи қондырғымызда бұл блоктар мұқият бақыланатын өндіріс тізбегі арқылы түрлендіріледі. Компьютерлік сандық басқару (CNC) машиналары алдымен гранитті соңғы өлшемдерден 0,5 мм шегінде дөрекі кеседі, кесу дәлдігін сақтау үшін әр 8 сағат сайын ауыстырылып отыратын гауһар ұшты құралдарды пайдаланады. Бұл бастапқы пішіндеу температура тұрақтандырылған бөлмелерде жүзеге асырылады, онда қоршаған орта жағдайлары 20°C ± 0,5°C температурада тұрақты болып қалады, бұл термиялық кеңеюдің өлшеулерге әсер етуіне жол бермейді.
Нағыз шеберлік шеберлер ұрпақтан-ұрпаққа беріліп келе жатқан әдістерді қолданатын соңғы тегістеу кезеңдерінде пайда болады. Суда еритін темір оксиді абразивтерімен жұмыс істейтін бұл шеберлер бетінің әрбір шаршы метрін қолмен өңдеуге 120 сағатқа дейін уақыт жұмсайды, 2 микронға дейінгі ауытқуларды анықтау үшін жаттықтырылған сезімдерін пайдаланады. «Бұл екі қағаз парағының бір-біріне қабаттасып қойылуы мен үш қағаз парағының арасындағы айырмашылықты сезінуге тырысумен бірдей», - деп түсіндіреді NASA-ның реактивті қозғалыс зертханасы үшін платформалар жасауға көмектескен үшінші буын тегістеу машинасы Лю Вэй. «25 жылдан кейін саусақтарыңыз мінсіздікке арналған есте сақтау қабілетін дамытады».
Бұл қолмен орындалатын процесс жай ғана дәстүрлі емес — бұл біздің клиенттерімізге қажетті нанометрлік деңгейдегі өңдеуге қол жеткізу үшін өте маңызды. Тіпті озық CNC тегістеуіштерінде де граниттің кристалдық құрылымының кездейсоқтығы тек адам интуициясы ғана үнемі тегістей алатын микроскопиялық шыңдар мен аңғарларды жасайды. Біздің шеберлер жұптасып жұмыс істейді, тегістеу және өлшеу сеанстарын кезектестіріп, неміс Mahr он мың минуттық өлшегішін (0,5 мкм ажыратымдылық) және швейцариялық WYLER электронды деңгейлерін қолдана отырып, ешбір аумақтың стандартты платформалар үшін 3 мкм/м және дәлдік деңгейлері үшін 1 мкм/м қатаң жазықтық төзімділігінен аспауын қамтамасыз етеді.
Беткі қабаттан тыс: қоршаған ортаны бақылау және ұзақ өмір сүру
Дәл гранит платформасы тек жұмыс істейтін орта сияқты сенімді. Осыны мойындай отырып, біз негізгі нысанда 10 000 м²-ден астам аумақты қамтитын саланың ең озық тұрақты температура мен ылғалдылық шеберханаларының бірі деп санайтын нәрсені (температура мен ылғалдылық бақыланатын шеберханалар) әзірледік. Бұл бөлмелерде ені 500 мм болатын сейсмикалық емес орлармен (дірілді басатын орлар) оқшауланған 1 метр қалыңдықтағы ультра қатты бетон едендер бар және қоршаған ортаның бұзылуын азайтатын дыбыссыз крандар қолданылады - бұл вирустан кіші ауытқуларды өлшеу кезінде маңызды факторлар.
Мұндағы қоршаған орта параметрлері өте жоғары: температураның ауытқуы 24 сағат ішінде ±0,1°C-пен шектеледі, ылғалдылық 50% ± 2% деңгейінде сақталады, ал ауадағы бөлшектердің саны ISO 5 стандарттарында сақталады (текше метріне 0,5 мкм немесе одан үлкен 3520-дан аз бөлшектер). Мұндай жағдайлар өндіріс кезінде дәл өлшеулерді қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен қатар платформаларымыз пайдаланылатын бақыланатын ортаны модельдейді. «Біз әрбір платформаны көптеген тұтынушылар кездесетін жағдайлардан да қатал жағдайларда сынаймыз», - дейді біздің қоршаған ортаны қорғау инженериясы жөніндегі маманымыз Чжан Ли. «Егер платформа мұнда тұрақтылықты сақтаса, ол әлемнің кез келген жерінде жұмыс істейді».
Қоршаған ортаны бақылауға деген бұл міндеттеме біздің қаптама және тасымалдау процестерімізге де қатысты. Әрбір платформа қалыңдығы 1 см көбікті төсемге оралып, дірілді басатын материалдармен қапталған арнайы ағаш жәшіктерге бекітіледі, содан кейін ауамен жүретін аспа жүйелерімен жабдықталған мамандандырылған тасымалдаушылар арқылы тасымалданады. Біз тіпті IoT сенсорларын пайдаланып, тасымалдау кезінде соққы мен температураны бақылаймыз, бұл клиенттерге өнім біздің нысаннан кетпес бұрын оның толық экологиялық тарихын береді.
Бұл мұқият тәсілдің нәтижесі - ерекше қызмет ету мерзімі бар өнім. Сала бойынша орташа көрсеткіштер гранит платформасын 5-7 жылдан кейін қайта калибрлеу қажет болуы мүмкін екенін көрсеткенімен, біздің клиенттеріміз әдетте 15 жыл немесе одан да көп уақыт бойы тұрақты жұмыс істейтінін хабарлайды. Бұл ұзақ мерзімділік тек граниттің тұрақтылығынан ғана емес, сонымен қатар өңдеуден бұрын кемінде 24 ай бойы табиғи қартаюды қамтитын біздің меншікті кернеуді жеңілдету процестерімізден де туындайды. «Бізде клиент платформаны 12 жылдан кейін тексеру үшін қайтарды», - деп еске алады сапаны бақылау менеджері Чен Тао. «Оның жазықтығы небәрі 0,8 мкм-ге өзгерді - біздің бастапқы төзімділік сипаттамамыз шегінде. Бұл ZHHIMG айырмашылығы».
Стандартты белгілеу: Сертификаттар және жаһандық тану
Дәлдік туралы мәлімдемелер кең таралған салада тәуелсіз валидация көп нәрсені білдіреді. ZHHIMG біздің секторымызда ISO 9001, ISO 45001 және ISO 14001 сертификаттарын бір мезгілде иеленген жалғыз өндіруші болғанына мақтанады, бұл біздің сапаға, жұмыс орнындағы қауіпсіздікке және қоршаған ортаға жауапкершілікке деген міндеттемемізді көрсетеді. Біздің өлшеу жабдықтарымыз, соның ішінде неміс Mahr және жапондық Mitutoyo құралдары, Шаньдун провинциясының метрология институтымен жыл сайын калибрлеуден өтеді, ал ұлттық стандарттарға сәйкестігі тұрақты аудиттер арқылы сақталады.
Бұл сертификаттар әлемдегі ең талапшыл ұйымдардың бірімен серіктестікке жол ашты. Samsung компаниясының жартылай өткізгіш литография машиналарына гранит негіздерін жеткізуден бастап, Германияның Физика-техникалық бундесанштальтына (PTB) арналған анықтамалық беттерді беруге дейін, біздің компоненттеріміз жаһандық технологияны дамытуда тыныш, бірақ маңызды рөл атқарады. «Apple бізге AR гарнитурасының компоненттерін тексеру үшін дәлдік платформаларын сұраған кезде, олар тек жеткізушіні ғана емес, сонымен қатар олардың бірегей өлшеу қиындықтарын түсінетін серіктесті де қалады», - дейді халықаралық сату директоры Майкл Чжан. «Физикалық платформаны да, тексеру процесін де теңшеу мүмкіндігіміз үлкен өзгеріс әкелді».
Мүмкін, ең маңыздысы - метрология саласындағы зерттеулердің алдыңғы қатарындағы академиялық мекемелердің мойындауы. Сингапур ұлттық университетімен және Швецияның Стокгольм университетімен ынтымақтастық бізге бұрыштық айырмашылық әдіснамамызды жетілдіруге көмектесті, ал Қытайдың Чжэцзян университетімен бірлескен жобалар өлшенетін нәрселердің шекараларын кеңейтуді жалғастыруда. Бұл серіктестіктер біздің әдістеріміздің кванттық есептеулерден бастап келесі буын батареяларын өндіруге дейінгі жаңа технологиялармен қатар дамуын қамтамасыз етеді.
Болашаққа көз жүгіртсек, бұрыш айырмашылығы әдісінің негізінде жатқан қағидаттар бұрынғыдай өзекті болып қала береді. Автоматтандырудың артуы дәуірінде біз ең сенімді өлшеулер әлі де озық технологиялар мен адами тәжірибенің үйлесімінен туындайтынын анықтадық. Біздің шебер тегістеуіштеріміз ауытқу микрондарын «сезіну» қабілетімен мыңдаған өлшеу нүктелерін секунд ішінде өңдейтін жасанды интеллектпен жұмыс істейтін деректерді талдау жүйелерімен бірге жұмыс істейді. Бұл синергия – ескі және жаңа, адами және машиналық – дәлдікке деген көзқарасымызды анықтайды.
Өз өнімдерінің дәлдігін қамтамасыз ету міндеті жүктелген инженерлер мен сапа мамандары үшін сынақ платформасын таңдау өте маңызды. Бұл тек техникалық сипаттамаларға сәйкес келу ғана емес, сонымен қатар олар толықтай сене алатын анықтамалық нүктені белгілеу туралы. ZHHIMG компаниясында біз тек гранит платформаларын ғана жасамаймыз - біз сенімділікті қалыптастырамыз. Ал ең кішкентай өлшем ең үлкен әсер етуі мүмкін әлемде бұл сенімділік маңызды.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 3 қараша