Գերճշգրիտ օպտիկական մեքենայացում և ճշգրիտ սառեցուցիչների էական դերը

Գերճշգրիտ օպտիկական մշակումը հիմնարար նշանակություն ունի սմարթֆոնների, ավիատիեզերական համակարգերի, կիսահաղորդիչների և առաջադեմ պատկերման սարքերի համար բարձր արդյունավետությամբ բաղադրիչներ արտադրելու համար: Քանի որ արտադրությունը ձգտում է նանոմետրական մակարդակի ճշգրտության, ջերմաստիճանի կառավարումը դառնում է կայունության և կրկնելիության ապահովման կարևոր գործոն: Այս հոդվածը ներկայացնում է գերճշգրիտ օպտիկական մշակման, դրա շուկայական միտումների, բնորոշ սարքավորումների և ճշգրիտ սառեցուցիչների աճող կարևորության ակնարկ մեքենայացման ճշգրտությունը պահպանելու գործում:

1. Ի՞նչ է գերճշգրիտ օպտիկական մեքենայացումը։
Գերճշգրիտ օպտիկական մեքենամշակումը առաջադեմ արտադրական գործընթաց է, որը համատեղում է գերճշգրիտ հաստոցները, բարձր ճշգրտության չափման համակարգերը և խիստ շրջակա միջավայրի վերահսկողությունը: Դրա նպատակն է հասնել միկրոմետրից փոքր կամ փոքր չափի ձևի ճշգրտության և նանոմետրից փոքր կամ փոքր չափի մակերեսային կոպտության: Այս տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է օպտիկական արտադրության, ավիատիեզերական ճարտարագիտության, կիսահաղորդչային մշակման և ճշգրիտ գործիքավորման մեջ:

Արդյունաբերության չափանիշներ
* Ձևի ճշգրտություն՝ ≤ 0.1 մկմ
* Մակերեսի կոպտություն (Ra/Rq): Նանոմետրական կամ ենթանանոմետրական մակարդակ

2. Շուկայի ակնարկ և աճի հեռանկար
YH Research-ի տվյալներով՝ գերճշգրիտ մեքենայական համակարգերի համաշխարհային շուկան 2023 թվականին հասել է 2.094 միլիարդ յուանի և կանխատեսվում է, որ մինչև 2029 թվականը այն կաճի մինչև 2.873 միլիարդ յուան։
Այս շուկայում գերճշգրիտ օպտիկական մեքենայացման սարքավորումների արժեքը 2024 թվականին գնահատվել է 880 միլիոն յուան, իսկ կանխատեսումները մինչև 2031 թվականը կհասնեն 1.17 միլիարդ յուանի և 4.2% տարեկան աճի տեմպ (2025–2031):

Տարածաշրջանային միտումներ
* Հյուսիսային Ամերիկա. Ամենամեծ շուկան, որը կազմում է համաշխարհային մասնաբաժնի 36%-ը
* Եվրոպա. Նախկինում գերիշխող, այժմ աստիճանաբար փոխվում է
* Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջան. Արագ աճ՝ շնորհիվ արտադրական հզոր հնարավորությունների և տեխնոլոգիաների ներդրման

3. Գերճշգրիտ օպտիկական մեքենայացման մեջ օգտագործվող հիմնական սարքավորումներ
Գերճշգրիտ մեքենամշակումը հիմնված է բարձր ինտեգրված գործընթացային շղթայի վրա: Սարքավորման յուրաքանչյուր տեսակ նպաստում է օպտիկական բաղադրիչների ձևավորման և մշակման ճշգրտության աստիճանաբար բարձրացմանը:

(1) Գերճշգրիտ միակետային ադամանդի մշակում (SPDT)
Գործառույթը՝ Օգտագործում է բնական միաբյուրեղային ադամանդե գործիք՝ դյուրաբեկ մետաղների (Al, Cu) և ինֆրակարմիր նյութերի (Ge, ZnS, CaF₂) մշակման համար, մեկ անցումով ավարտելով մակերեսի ձևավորումը և կառուցվածքային մշակումը։

Հիմնական առանձնահատկությունները
* Օդային կրող իլիկի և գծային շարժիչի շարժիչներ
* Հասնում է Ra 3–5 նմ և ձևի ճշգրտություն < 0.1 մկմ
* Բարձր զգայունություն շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի նկատմամբ
* Պահանջվում է սառեցնող սարքի ճշգրիտ կառավարում՝ առանցքի և մեքենայի երկրաչափությունը կայունացնելու համար

(2) Մագնիսական ռեոլոգիական մշակման (MRF) համակարգ
Գործառույթը՝ Օգտագործում է մագնիսական դաշտով կառավարվող հեղուկ՝ ասֆերիկ, ազատ ձևի և բարձր ճշգրտության օպտիկական մակերեսների տեղայնացված նանոմետրական մակարդակի հղկում կատարելու համար։

Հիմնական առանձնահատկությունները
* Գծային կարգավորելի նյութի հեռացման արագություն
* Հասնում է մինչև λ/20 ձևի ճշգրտության
* Չի պարունակում քերծվածքներ կամ ստորգետնյա վնասվածքներ
* Ջերմություն է առաջացնում լիսեռում և մագնիսական կծիկներում, ինչը պահանջում է կայուն սառեցում

(3) Ինտերֆերոմետրիկ մակերևույթի չափման համակարգեր
Գործառույթը՝ չափում է ոսպնյակների, հայելիների և ազատ ձևի օպտիկայի ձևի շեղումը և ալիքային ճակատի ճշգրտությունը։

Հիմնական առանձնահատկությունները
* Ալիքային ճակատի լուծաչափը մինչև λ/50
* Ավտոմատ մակերեսի վերակառուցում և վերլուծություն
* Բարձր կրկնելիությամբ, անհպում չափումներ
* Ջերմաստիճանին զգայուն ներքին բաղադրիչներ (օրինակ՝ He-Ne լազերներ, CCD սենսորներ)

4. Ինչու են ջրային սառեցուցիչները կարևոր գերճշգրիտ օպտիկական մեքենայացման համար
Գերճշգրիտ մշակումը չափազանց զգայուն է ջերմային տատանումների նկատմամբ: Առանցքային շարժիչների, հղկող համակարգերի և օպտիկական չափման գործիքների կողմից առաջացող ջերմությունը կարող է առաջացնել կառուցվածքային դեֆորմացիա կամ նյութի ընդարձակում: Նույնիսկ 0.1°C ջերմաստիճանի տատանումը կարող է ազդել մշակման ճշգրտության վրա:
Ճշգրիտ սառեցուցիչները կայունացնում են սառեցնող հեղուկի ջերմաստիճանը, հեռացնում ավելորդ ջերմությունը և կանխում ջերմային շեղումը: ±0.1°C կամ ավելի բարձր ջերմաստիճանի կայունությամբ, ճշգրիտ սառեցուցիչները ապահովում են ենթամիկրոնային և նանոմետրային մակարդակի կայուն աշխատանք մեքենայացման, հղկման և չափման գործողությունների ընթացքում:

5. Չիլլերի ընտրություն գերճշգրիտ օպտիկական սարքավորումների համար. Վեց հիմնական պահանջներ
Բարձրակարգ օպտիկական մեքենաները պահանջում են ավելին, քան ստանդարտ սառեցման սարքերը: Նրանց ճշգրիտ սառեցուցիչները պետք է ապահովեն հուսալի ջերմաստիճանի կառավարում, մաքուր շրջանառություն և ինտելեկտուալ համակարգի ինտեգրում: TEYU CWUP և RMUP շարքերը նախագծված են այս առաջադեմ կիրառությունների համար՝ առաջարկելով հետևյալ հնարավորությունները.

(1) Գերկայուն ջերմաստիճանի կառավարում
Ջերմաստիճանի կայունությունը տատանվում է ±0.1°C-ից մինչև ±0.08°C, ինչը նպաստում է իլիկների, օպտիկայի և կառուցվածքային բաղադրիչների ճշգրտության պահպանմանը։

(2) Խելացի PID կարգավորում
PID ալգորիթմները արագ արձագանքում են ջերմային բեռի տատանումներին՝ նվազագույնի հասցնելով գերբեռնվածությունը և պահպանելով կայուն աշխատանքը։

(3) Մաքուր, կոռոզիային դիմացկուն շրջանառություն
RMUP-500TNP-ի նման մոդելները ներառում են 5 մկմ ֆիլտրացիա՝ խառնուրդները նվազեցնելու, օպտիկական մոդուլները պաշտպանելու և մասշտաբի կուտակումը կանխելու համար։

(4) Հզոր պոմպային կատարողականություն
Բարձր բարձրացման պոմպերը ապահովում են կայուն հոսք և ճնշում այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են ուղեցույցները, հայելիները և բարձր արագության իլիկներ:

(5) Խելացի կապ և պաշտպանություն
RS-485 Modbus-ի աջակցությունը հնարավորություն է տալիս իրական ժամանակում մոնիթորինգի և հեռակառավարման: Բազմամակարդակ ահազանգերը և ինքնաախտորոշումը բարձրացնում են շահագործման անվտանգությունը:

(6) Էկոլոգիապես մաքուր սառնարանային նյութեր և հավաստագրված համապատասխանություն
Սառնարանները օգտագործում են ցածր ԳՏՊ պարունակող սառնագենտներ, այդ թվում՝ R-1234yf, R-513A և R-32, որոնք համապատասխանում են ԵՄ F-Գազի և ԱՄՆ EPA SNAP պահանջներին։
Հավաստագրված է CE, RoHS և REACH ստանդարտներին համապատասխան։

Եզրակացություն
Քանի որ գերճշգրիտ օպտիկական մշակումը զարգանում է դեպի ավելի բարձր ճշգրտություն և ավելի խիստ թույլատրելի սահմաններ, ճշգրիտ ջերմային կառավարումը դարձել է անփոխարինելի: Բարձր ճշգրտության սառեցուցիչները կարևոր դեր են խաղում ջերմային շեղումը զսպելու, համակարգի կայունությունը բարելավելու և առաջադեմ մշակում, հղկում և չափման սարքավորումների աշխատանքը ապահովելու գործում: Առաջ նայելով՝ ինտելեկտուալ սառեցման տեխնոլոգիաների և գերճշգրիտ արտադրության ինտեգրումը, ինչպես կանխատեսվում է, կշարունակի զարգանալ միասին՝ հաջորդ սերնդի օպտիկական արտադրության պահանջները բավարարելու համար: