?
Пикосекундтық деңгейдегі лазерлік таңбалау машиналарының жоғары дәлдіктегі өңдеу сценарийлерінде база, жабдықтың негізгі тірек құрамдас бөлігі ретінде, оның материалын таңдау өңдеу дәлдігінің тұрақтылығын тікелей анықтайды. Гранит пен шойын - негізгі өндіріске арналған екі кең таралған материал. Бұл мақалада жабдықты жаңартудың ғылыми негізін қамтамасыз ететін физикалық қасиеттер, дәлдіктің әлсіреу принципі және практикалық қолдану деректері сияқты аспектілер бойынша салыстыру жүргізіледі. .
I. Материалдық қасиет айырмашылықтары: Дәл өнімділіктің негізгі логикасы
Гранит - табиғи магмалық тау жынысы, оның ішіндегі кварц пен дала шпаты сияқты минералдардың тығыз кристалдануы нәтижесінде пайда болады. Ол тығыз құрылыммен және жоғары қаттылықпен сипатталады. Оның тығыздығы әдетте 2,7 және 3,1 г/см³ аралығында және оның термиялық кеңею коэффициенті өте төмен, шамамен (4-8) ×10⁻⁶/℃, бұл жабдықтың дәлдігіне температура өзгерістерінің әсеріне тиімді қарсы тұра алады. Сонымен қатар, граниттің бірегей микроқұрылымы оған сыртқы діріл энергиясын тез сіңіруге және өңдеу дәлдігіне дірілдің кедергісін азайтуға мүмкіндік беретін тамаша демпферлік өнімділікті береді. .
Дәстүрлі өнеркәсіптік материал ретінде шойынның тығыздығы шамамен 7,86 г/см³, қысуға төзімділігі салыстырмалы түрде жоғары, бірақ ыстық.
Кеңейту саны (шамамен 12×10⁻⁶/℃) граниттен 1,5-3 есе көп. Сонымен қатар, шойынның ішінде қабыршақты графит құрылымдары бар. Ұзақ мерзімді пайдалану кезінде бұл құрылымдар материалдың тұрақтылығына әсер етіп, кейіннен дәлдіктің төмендеуін тудыратын кернеу концентрациясына әкелуі мүмкін. .
II. Пикосекунд деңгейіндегі өңдеудегі дәлдікті әлсірету механизмі
Пикосекунд деңгейіндегі лазерлік өңдеу қоршаған ортаның тұрақтылығы үшін өте жоғары талаптарға ие. Негізгі материалдың кез келген шамалы деформациясы өңдеу нәтижесіне көбейтіледі. Температураның ауытқуы, жабдық жұмысы нәтижесінде пайда болатын тербеліс, ұзақ жүктеме кезінде шаршау және т.б. дәлдіктің төмендеуіне әкелетін негізгі факторлар болып табылады. .
Температура өзгерген кезде граниттің мөлшері оның жылулық кеңею коэффициентінің төмен болуына байланысты аздап өзгереді. Шойынның салыстырмалы түрде үлкен термиялық кеңею коэффициенті негізді деформацияға ұшыратады, оны қарапайым көзбен анықтау қиын. Бұл деформация лазерлік оптикалық жолдың тұрақтылығына тікелей әсер етеді және таңбалау орнын ауыстыруға әкеледі. Діріл тұрғысынан граниттің жоғары демпферлік сипаттамасы 100 Гц дірілді 0,12 секунд ішінде әлсірете алады, ал шойын үшін 0,9 секунд қажет. Жоғары жиілікті діріл жағдайында шойын негізі бар жабдықты өңдеу дәлдігі ауытқуларға көбірек бейім. .
III. Дәлдік әлсіреу деректерін салыстыру
Кәсіби мекемелердің сынақтарына сәйкес, үздіксіз 8 сағаттық пикосекундтық лазерлік таңбалау операциясы кезінде гранит негізі бар жабдықтың XY осінің орналасу дәлдігінің әлсіреуі ±0,5 мкм шегінде болады. Шойынның негізгі жабдығының дәлдігінің әлсіреуі айтарлықтай айырмашылықпен ±3мкм жетеді. Температураның 5℃ өзгеруімен имитацияланған ортада гранит негізі жабдығының термиялық деформация қатесі небәрі + 0,8 мкм, ал шойын негізі жабдығы + 12 мкм дейін жоғары. .
Сонымен қатар, ұзақ мерзімді пайдалану тұрғысынан гранитті негіздердің қате бағалану деңгейі небәрі 0,03% құрайды, ал шойын негіздерінің қате бағалану деңгейі құрылымдық тұрақтылық мәселелеріне байланысты 0,5% дейін жоғары. Бұл деректер пикосекундтық деңгейдегі өңдеудің жоғары дәлдік талаптары кезінде гранит негізінің тұрақтылық артықшылығы маңызды екенін толық көрсетеді. .
Iv. Жаңарту бойынша ұсыныстар мен практикалық қолданбалар
Өңдеудің ең жоғары дәлдігіне ұмтылатын кәсіпорындар үшін шойын негізін гранитті негізге дейін жаңарту жабдықтың өнімділігін арттырудың тиімді әдісі болып табылады. Жаңарту процесінде бетінің тегістігі жобалық талаптарға сай болуын қамтамасыз ету үшін гранит негізін өңдеу дәлдігіне назар аудару керек. Сонымен қатар, ауа флотациясының дірілді оқшаулау жүйесі сияқты қосалқы құрылғылармен бірге жабдықтың дірілге қарсы өнімділігін одан әрі оңтайландыруға болады. .
Қазіргі уақытта жартылай өткізгіш чиптерді өндіру және дәл оптикалық компоненттерді өңдеу сияқты салаларда гранит негізі бар лазерлік таңбалау машиналары кеңінен қолданылып, өнімнің шығымдылығы мен өндіріс тиімділігін тиімді арттырады. Мысалы, белгілі бір оптикалық құрамдас өндіруші шойынның негізгі жабдықтарын жаңартқаннан кейін өнімнің дәлдігі біліктілік деңгейі 82% -дан 97% -ға дейін өсті және өндіріс тиімділігі айтарлықтай артты. .
Қорытындылай келе, пикосекундтық деңгейлі лазерлік таңбалау машиналарын базалық жаңартуда гранит өзінің тамаша термиялық тұрақтылығымен, жоғары демпферлік өнімділігімен және ұзақ мерзімді дәлдік сақтау қабілетімен шойыннан жоғары тамаша таңдау болды. Кәсіпорындар жабдықтың өнімділігін жан-жақты жаңартуға қол жеткізу үшін өздерінің өңдеу талаптары мен бюджеттеріне негізделген негізгі материалдарды орынды таңдай алады.
Хабарлама уақыты: 19 мамыр 2025 ж