Ülitäpne optiline töötlemine ja täppisjahutite oluline roll

Ülitäpne optiline töötlemine on nutitelefonide, lennundussüsteemide, pooljuhtide ja täiustatud pildindusseadmete kõrgjõudlusega komponentide tootmisel ülioluline. Kuna tootmine liigub nanomeetrilise täpsuse poole, muutub temperatuuri reguleerimine stabiilsuse ja korduvuse tagamise kriitiliseks teguriks. See artikkel annab ülevaate ülitäpsest optilisest töötlemisest, selle turusuundumustest, tüüpilistest seadmetest ja täppisjahutite kasvavast tähtsusest töötlemise täpsuse säilitamisel.

1. Mis on ülitäpne optiline töötlemine?
Ülitäpne optiline töötlemine on täiustatud tootmisprotsess, mis ühendab ülitäpsed tööpingid, suure täpsusega mõõtesüsteemid ja range keskkonnakontrolli. Selle eesmärk on saavutada mikromeetrist väiksem vormitäpsus ja nanomeetrist või alla nanomeetri pikkune pinnakaredus. Seda tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt optilise tootmise, lennunduse ja kosmosetehnika valdkonnas, pooljuhtide töötlemisel ja täppisinstrumentide tootmises.

Tööstusharu võrdlusnäitajad
* Vormi täpsus: ≤ 0,1 μm
* Pinna karedus (Ra/Rq): Nanomeetri või alla nanomeetri tasemel

2. Turu ülevaade ja kasvuväljavaated
YH Researchi andmetel ulatus ülitäpsete töötlemissüsteemide ülemaailmne turg 2023. aastal 2,094 miljardi RMB-ni ja eeldatavasti kasvab see 2029. aastaks 2,873 miljardi RMB-ni.
Sellel turul hinnati ülitäpsete optiliste töötlemisseadmete väärtuseks 2024. aastal 880 miljonit RMB, prognooside kohaselt ulatub see 2031. aastaks 1,17 miljardi RMB-ni ja 4,2% aastase kasvumääraga (2025–2031).

Piirkondlikud trendid
* Põhja-Ameerika: Suurim turg, moodustades 36% kogu maailma turust
* Euroopa: Varem domineeriv, nüüd järk-järgult nihkub
* Aasia ja Vaikse ookeani piirkond: kiire kasv tänu tugevale tootmisvõimsusele ja tehnoloogia kasutuselevõtule

3. Ülitäpse optilise töötlemise põhiseadmed
Ülitäpne töötlemine tugineb kõrgelt integreeritud protsessiahelale. Iga seadmetüüp aitab kaasa optiliste komponentide vormimise ja viimistlemise järkjärgulisele täpsusele.

(1) Ülitäpne ühepunktiline teemanttreimine (SPDT)
Funktsioon: Kasutab looduslikku monokristallilist teemanttööriista duktiliste metallide (Al, Cu) ja infrapunamaterjalide (Ge, ZnS, CaF₂) töötlemiseks, viies pinna vormimise ja konstruktsiooni töötlemise lõpule ühe töökäiguga.

Peamised omadused
* Õhklaagriga spindli ja lineaarmootori ajamid
* Saavutab Ra 3–5 nm ja vormitäpsuse < 0,1 μm
* Väga tundlik keskkonnatemperatuuri suhtes
* Vajab spindli ja masina geomeetria stabiliseerimiseks täpset jahuti juhtimist

(2) Magnetorheoloogiline viimistlussüsteem (MRF)
Funktsioon: Kasutab magnetvälja abil juhitavat vedelikku asfääriliste, vabakujuliste ja ülitäpsete optiliste pindade lokaliseeritud nanomeetri tasemel poleerimiseks.

Peamised omadused
* Lineaarselt reguleeritav materjali eemaldamise kiirus
* Saavutab vormitäpsuse kuni λ/20
* Kriimustusi ega aluspinna kahjustusi pole
* Tekitab spindlis ja magnetmähistes soojust, mis nõuab stabiilset jahutust

(3) Interferomeetrilised pinnamõõtmissüsteemid
Funktsioon: Mõõdab läätsede, peeglite ja vabakujuliste optikaseadmete kujuhälvet ja lainefrondi täpsust.

Peamised omadused
* Lainefrondi lahutusvõime kuni λ/50
* Automaatne pinna rekonstrueerimine ja analüüs
* Väga korratavad, kontaktivabad mõõtmised
* Temperatuuritundlikud sisemised komponendid (nt He-Ne laserid, CCD-andurid)

4. Miks on veejahutid ülitäpse optilise töötlemise jaoks hädavajalikud
Ülitäpne töötlemine on äärmiselt tundlik temperatuurimuutuste suhtes. Spindlimootorite, poleerimissüsteemide ja optiliste mõõtevahendite tekitatud soojus võib põhjustada konstruktsiooni deformatsiooni või materjali paisumist. Isegi 0,1 °C temperatuurikõikumine võib mõjutada töötlemise täpsust.
Täppisjahutid stabiliseerivad jahutusvedeliku temperatuuri, eemaldavad liigse kuumuse ja hoiavad ära termilise triivi. Temperatuuri stabiilsusega ±0,1 °C või parem toetavad täppisjahutid ühtlast submikronilist ja nanomeetrilist jõudlust nii töötlemisel, poleerimisel kui ka mõõtmistel.

5. Jahuti valimine ülitäpse optilise seadme jaoks: kuus peamist nõuet
Tipptasemel optilised masinad vajavad enamat kui standardseid jahutusseadmeid. Nende täppisjahutid peavad tagama usaldusväärse temperatuuri reguleerimise, puhta ringluse ja intelligentse süsteemiintegratsiooni. TEYU CWUP ja RMUP seeriad on loodud just nende täiustatud rakenduste jaoks, pakkudes järgmisi võimalusi:

(1) Ülimalt stabiilne temperatuuri reguleerimine
Temperatuuri stabiilsus on vahemikus ±0,1 °C kuni ±0,08 °C, mis aitab säilitada täpsust spindlites, optikas ja konstruktsioonielementides.

(2) Intelligentne PID-reguleerimine
PID-algoritmid reageerivad kiiresti soojuskoormuse kõikumistele, minimeerides ülereguleerimist ja säilitades stabiilse töö.

(3) Puhas ja korrosioonikindel tsirkulatsioon
Mudelitel nagu RMUP-500TNP on 5 μm filtreerimine, mis vähendab lisandeid, kaitseb optilisi mooduleid ja hoiab ära katlakivi tekkimise.

(4) Tugev pumpamisjõudlus
Kõrgtõstepumbad tagavad stabiilse voolu ja rõhu sellistele komponentidele nagu juhikud, peeglid ja kiired spindlid.

(5) Nutikas ühenduvus ja kaitse
RS-485 Modbusi tugi võimaldab reaalajas jälgimist ja kaugjuhtimist. Mitmetasandilised alarmid ja enesediagnostika suurendavad tööohutust.

(6) Keskkonnasõbralikud külmutusagensid ja sertifitseeritud vastavus
Jahutid kasutavad madala globaalse soojenemise potentsiaaliga külmaaineid, sealhulgas R-1234yf, R-513A ja R-32, mis vastavad EL-i F-gaaside ja USA EPA SNAP-i nõuetele.
Sertifitseeritud CE, RoHS ja REACH standardite järgi.

Kokkuvõte
Kuna ülitäpne optiline töötlemine areneb suurema täpsuse ja kitsamate tolerantside suunas, on täpne termiline juhtimine muutunud hädavajalikuks. Ülitäpsed jahutid mängivad olulist rolli termilise triivi vähendamisel, süsteemi stabiilsuse parandamisel ning täiustatud töötlemise, poleerimise ja mõõteseadmete jõudluse toetamisel. Tulevikku vaadates eeldatakse, et intelligentsete jahutustehnoloogiate ja ülitäpse tootmise integreerimine areneb koos edasi, et rahuldada järgmise põlvkonna optilise tootmise nõudmisi.