Звышдакладная аптычная апрацоўка і важная роля дакладных чылераў

Звышдакладная аптычная апрацоўка мае фундаментальнае значэнне для вытворчасці высокапрадукцыйных кампанентаў для смартфонаў, аэракасмічных сістэм, паўправаднікоў і перадавых прылад візуалізацыі. Па меры таго, як вытворчасць імкнецца да нанаметровай дакладнасці, кантроль тэмпературы становіцца крытычна важным фактарам забеспячэння стабільнасці і паўтаральнасці. У гэтым артыкуле прадстаўлены агляд звышдакладнай аптычнай апрацоўкі, яе рынкавых тэндэнцый, тыповага абсталявання і ўсё большай важнасці дакладных чылераў для падтрымання дакладнасці апрацоўкі.

1. Што такое звышдакладная аптычная апрацоўка?
Звышдакладная аптычная апрацоўка — гэта перадавы вытворчы працэс, які спалучае ў сабе звышдакладныя станкі, высокадакладныя вымяральныя сістэмы і строгі кантроль навакольнага асяроддзя. Яго мэта — дасягнуць субмікрометровай дакладнасці формы і нанаметровай або субнанаметровай шурпатасці паверхні. Гэтая тэхналогія шырока выкарыстоўваецца ў аптычнай вытворчасці, аэракасмічнай тэхніцы, апрацоўцы паўправаднікоў і дакладных прыборах.

Галіновыя бенчмаркі
* Дакладнасць формы: ≤ 0,1 мкм
* Шурпатасць паверхні (Ra/Rq): нанаметровы або субнанаметровы ўзровень

2. Агляд рынку і перспектывы росту
Паводле звестак YH Research, сусветны рынак звышдакладных сістэм апрацоўкі дасягнуў 2,094 мільярда юаняў у 2023 годзе і, як чакаецца, вырасце да 2,873 мільярда юаняў да 2029 года.
На гэтым рынку абсталяванне для ультрадакладнай аптычнай апрацоўкі ў 2024 годзе ацэньвалася ў 880 мільёнаў юаняў, з прагнозамі да 1,17 мільярда юаняў да 2031 года і гадавым тэмпам росту 4,2% (2025–2031).

Рэгіянальныя тэндэнцыі
* Паўночная Амерыка: найбуйнейшы рынак, на які прыпадае 36% сусветнага рынку
* Еўропа: раней дамінавала, цяпер паступова змяняецца
* Азіяцка-Ціхаакіянскі рэгіён: хуткі рост дзякуючы моцным вытворчым магутнасцям і ўкараненню тэхналогій

3. Асноўнае абсталяванне, якое выкарыстоўваецца ў звышдакладнай аптычнай апрацоўцы
Звышдакладная апрацоўка абапіраецца на высокаінтэграваны тэхналагічны ланцужок. Кожны тып абсталявання спрыяе паступоваму павышэнню дакладнасці фарміравання і аздаблення аптычных кампанентаў.

(1) Звышдакладнае алмазнае тачэнне з аднакропкавым алмазам (SPDT)
Функцыя: Выкарыстоўвае інструмент з натуральнага монакрышталічнага алмаза для апрацоўкі пластычных металаў (Al, Cu) і інфрачырвоных матэрыялаў (Ge, ZnS, CaF₂), выконваючы фарміраванне паверхні і структурную апрацоўку за адзін праход.

Асноўныя характарыстыкі
* Прывады шпіндзеля з паветранымі падшыпнікамі і лінейныя рухавікі
* Дасягае Ra 3–5 нм і дакладнасці формы < 0,1 мкм
* Вельмі адчувальны да тэмпературы навакольнага асяроддзя
* Патрабуецца дакладнае кіраванне чылерам для стабілізацыі геаметрыі шпіндзеля і машыны

(2) Сістэма магнітарэалагічнай аздаблення (MRF)
Функцыя: Выкарыстоўвае вадкасць з кантролем магнітнага поля для лакалізаванай паліроўкі на нанаметровым узроўні для атрымання асферычных, свабодных і высокадакладных аптычных паверхняў.

Асноўныя характарыстыкі
* Лінейна рэгуляваная хуткасць выдалення матэрыялу
* Дасягае дакладнасці формы да λ/20
* Няма драпін і пашкоджанняў пад паверхняй
* Выпрацоўвае цяпло ў шпіндзелі і магнітных шпульках, што патрабуе стабільнага астуджэння

(3) Інтэрфераметрычныя сістэмы вымярэння паверхні
Функцыя: Вымярае адхіленне формы і дакладнасць хвалевага фронту лінзаў, люстэркаў і оптыкі свабоднай формы.

Асноўныя характарыстыкі
* Разрозненне хвалевага фронту да λ/50
* Аўтаматычная рэканструкцыя і аналіз паверхні
* Высокапаўтаральныя бескантактавыя вымярэнні
* Унутраныя кампаненты, адчувальныя да тэмпературы (напрыклад, He-Ne лазеры, CCD-датчыкі)

4. Чаму вадзяныя ахаладжальнікі неабходныя для звышдакладнай аптычнай апрацоўкі
Звышдакладная апрацоўка надзвычай адчувальная да тэмпературных змен. Цяпло, якое выпрацоўваецца шпіндзельнымі рухавікамі, паліравальнымі сістэмамі і аптычнымі вымяральнымі інструментамі, можа выклікаць структурную дэфармацыю або пашырэнне матэрыялу. Нават ваганні тэмпературы ў 0,1°C могуць паўплываць на дакладнасць апрацоўкі.
Дакладныя чылеры стабілізуюць тэмпературу астуджальнай вадкасці, адводзяць лішняе цяпло і прадухіляюць цеплавы дрэйф. Дзякуючы стабільнасці тэмпературы ±0,1°C або лепш, дакладныя чылеры забяспечваюць стабільную прадукцыйнасць на субмікронным і нанаметровым узроўнях пры апрацоўцы, паліроўцы і вымярэнні.

5. Выбар ахаладжальніка для звышдакладнага аптычнага абсталявання: шэсць ключавых патрабаванняў
Высокакласныя аптычныя машыны патрабуюць большага, чым стандартныя халадзільныя ўстаноўкі. Іх дакладныя чылеры павінны забяспечваць надзейны кантроль тэмпературы, чыстую цыркуляцыю і інтэлектуальную інтэграцыю сістэмы. Серыі TEYU CWUP і RMUP распрацаваны для гэтых перадавых ужыванняў і прапануюць наступныя магчымасці:

(1) Ультрастабільны кантроль тэмпературы
Тэмпературная стабільнасць вагаецца ад ±0,1°C да ±0,08°C, што дапамагае падтрымліваць дакладнасць шпіндзеляў, оптыкі і структурных кампанентаў.

(2) Інтэлектуальнае ПІД-рэгуляванне
Алгарытмы ПІД-рэгулявання хутка рэагуюць на змены цеплавой нагрузкі, мінімізуючы перавышэнне і падтрымліваючы стабільную працу.

(3) Чыстая, устойлівая да карозіі цыркуляцыя
Такія мадэлі, як RMUP-500TNP, маюць фільтрацыю 5 мкм для памяншэння прымешак, абароны аптычных модуляў і прадухілення назапашвання шумавіння.

(4) Высокая прадукцыйнасць помпавання
Высокапад'ёмныя помпы забяспечваюць стабільны паток і ціск для такіх кампанентаў, як накіроўвалыя, люстэркі і высакахуткасныя шпіндзелі.

(5) Інтэлектуальнае падключэнне і абарона
Падтрымка RS-485 Modbus дазваляе маніторынг у рэжыме рэальнага часу і дыстанцыйнае кіраванне. Шматузроўневая сігналізацыя і самадыягностыка павышаюць бяспеку эксплуатацыі.

(6) Экалагічна чыстыя халадзільныя агенты і сертыфікаваная адпаведнасць
У чылерах выкарыстоўваюцца хладагенты з нізкім паказчыкам GWP, у тым ліку R-1234yf, R-513A і R-32, якія адпавядаюць патрабаванням ЕС да F-газаў і патрабаванням Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША па праграме SNAP.
Сертыфікавана па стандартах CE, RoHS і REACH.

Выснова
Па меры таго, як звышдакладная аптычная апрацоўка развіваецца ў напрамку павышэння дакладнасці і меншых дапушчальных абмежаванняў, дакладны кантроль тэмпературы стаў неабходным. Высокадакладныя ахаладжальнікі адыгрываюць вырашальную ролю ў падаўленні цеплавога дрэйфу, паляпшэнні стабільнасці сістэмы і падтрымцы прадукцыйнасці перадавога абсталявання для апрацоўкі, паліроўкі і вымярэнняў. У будучыні чакаецца, што інтэграцыя інтэлектуальных тэхналогій астуджэння і звышдакладнай вытворчасці будзе працягваць сумеснае развіццё, каб задаволіць патрабаванні аптычнай вытворчасці наступнага пакалення.