Ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеу және дәл салқындатқыштардың маңызды рөлі

Ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеу смартфондарға, аэроғарыштық жүйелерге, жартылай өткізгіштерге және жетілдірілген бейнелеу құрылғыларына арналған өнімділігі жоғары компоненттерді өндіру үшін негіз болып табылады. Өндіріс нанометр деңгейіндегі дәлдікке ұмтылған сайын, температураны бақылау тұрақтылық пен қайталанымдылықты қамтамасыз етудің маңызды факторына айналады. Бұл мақалада ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеуге шолу, оның нарықтық тенденциялары, типтік жабдық және өңдеу дәлдігін сақтаудағы дәл салқындатқыштардың өсіп келе жатқан маңыздылығы берілген.

1. Ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеу дегеніміз не?
Ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеу – ультра дәлдіктегі станоктарды, жоғары дәлдіктегі өлшеу жүйелерін және қоршаған ортаны қатаң бақылауды біріктіретін жетілдірілген өндіріс процесі. Оның мақсаты - субмикрометрлік пішіннің дәлдігіне және нанометрлік немесе суб-нанометрлік беттің кедір-бұдырлығына қол жеткізу. Бұл технология оптикалық өндірісте, аэроғарыштық техникада, жартылай өткізгіштерді өңдеуде және дәл өлшеу аспаптарында кеңінен қолданылады.

Салалық көрсеткіштер
* Пішіннің дәлдігі: ≤ 0,1 мкм
* Бетінің кедір-бұдырлығы (Ra/Rq): Нанометрлік немесе суб-нанометрлік деңгей

2. Нарыққа шолу және өсу болжамы
YH Research мәліметтері бойынша, өте дәл өңдеу жүйелерінің әлемдік нарығы 2023 жылы 2,094 миллиард юаньға жетті және 2029 жылға қарай 2,873 миллиард юаньға дейін өседі деп күтілуде.
Осы нарықта ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеу жабдығы 2024 жылы 880 миллион юаньға бағаланды, болжамдар 2031 жылға қарай 1,17 миллиард юань және CAGR 4,2% (2025–2031) жетеді.

Аймақтық трендтер
* Солтүстік Америка: ең үлкен нарық, әлемдік үлестің 36% құрайды
* Еуропа: Бұрын басым, енді бірте-бірте ауысуда
* Азия-Тынық мұхиты: күшті өндірістік мүмкіндіктер мен технологияны қабылдаудың арқасында жылдам өсуде

3. Ультра дәлдіктегі оптикалық өңдеуде қолданылатын негізгі жабдық
Ультра дәлдікпен өңдеу жоғары интеграцияланған технологиялық тізбекке сүйенеді. Жабдықтың әрбір түрі оптикалық құрамдас бөліктерді пішімдеу мен әрлеуде бірте-бірте жоғары дәлдікке ықпал етеді.

(1) Өте дәлдіктегі бір нүктелі алмазды токарлық өңдеу (SPDT)
Функция: Иілгіш металдарды (Al, Cu) және инфрақызыл материалдарды (Ge, ZnS, CaF₂) өңдеу үшін табиғи монокристалды алмаз құралын пайдалана отырып, бетті пішіндеу мен құрылымдық өңдеуді бір өтуде аяқтайды.

Негізгі мүмкіндіктер
* Ауа мойынтіректері бар шпиндель және сызықты қозғалтқыш жетектері
* Ra 3–5 нм және пішін дәлдігі < 0,1 мкм жетеді
* Қоршаған ортаның температурасына өте сезімтал
* Шпиндель мен машина геометриясын тұрақтандыру үшін салқындатқышты дәл басқаруды қажет етеді

(2) Магнитореологиялық өңдеу (MRF) жүйесі
Функция: Асфералық, еркін пішінді және жоғары дәлдіктегі оптикалық беттер үшін локализацияланған нанометрлік деңгейде жылтыратуды орындау үшін магнит өрісімен басқарылатын сұйықтықты пайдаланады.

Негізгі мүмкіндіктер
* Сызықтық реттелетін материалды алу жылдамдығы
* λ/20 дейін пішіннің дәлдігіне жетеді
* Ешқандай сызаттар немесе жерасты зақымдануы жоқ
* Тұрақты салқындатуды қажет ететін шпиндельде және магниттік катушкаларда жылу шығарады

(3) Интерферометриялық бетті өлшеу жүйелері
Функция: өлшемдер линзалардың, айналардың және еркін пішінді оптиканың ауытқуы мен толқындық бетінің дәлдігін құрайды.

Негізгі мүмкіндіктер
* λ/50 дейін толқындық бет ажыратымдылығы
* Автоматты түрде бетті қайта құру және талдау
* Өте қайталанатын, жанаспайтын өлшемдер
* Температураға сезімтал ішкі компоненттер (мысалы, He-Ne лазерлері, CCD сенсорлары)

4. Неліктен суды салқындатқыштар өте дәлдіктегі оптикалық өңдеу үшін өте маңызды?
Ультра дәлдікпен өңдеу термиялық өзгерістерге өте сезімтал. Шпиндельді қозғалтқыштар, жылтырату жүйелері және оптикалық өлшеу құралдары шығаратын жылу құрылымдық деформацияны немесе материалдың кеңеюін тудыруы мүмкін. Тіпті 0,1°C температура ауытқуы өңдеу дәлдігіне әсер етуі мүмкін.
Дәл салқындатқыштар салқындатқыш температурасын тұрақтандырады, артық қызуды кетіреді және термиялық ауытқуды болдырмайды. Температураның тұрақтылығы ±0,1°C немесе жақсырақ, дәлдіктегі салқындатқыштар өңдеу, жылтырату және өлшеу операцияларында микроннан төмен және нанометр деңгейіндегі тұрақты өнімділікті қолдайды.

5. Өте дәлдіктегі оптикалық жабдық үшін салқындатқышты таңдау: алты негізгі талап
Жоғары сапалы оптикалық машиналар стандартты салқындату қондырғыларынан көбірек талап етеді. Олардың дәлдіктегі салқындатқыштары температураны сенімді бақылауды, таза айналымды және интеллектуалды жүйе интеграциясын қамтамасыз етуі керек. TEYU CWUP және RMUP сериялары келесі мүмкіндіктерді ұсына отырып, осы кеңейтілген қолданбаларға арналған:

(1) Өте тұрақты температура бақылауы
Температураның тұрақтылығы ±0,1°C пен ±0,08°C аралығында болады, бұл шпиндельдерде, оптикада және құрылымдық құрамдас бөліктерде дәлдікті сақтауға көмектеседі.

(2) Intelligent PID реттеуі
PID алгоритмдері жылу жүктемесінің ауытқуларына тез жауап береді, асып кетуді азайтады және тұрақты жұмысты сақтайды.

(3) Таза, коррозияға төзімді айналым
RMUP-500TNP сияқты модельдер қоспаларды азайту, оптикалық модульдерді қорғау және масштабтың жиналуын болдырмау үшін 5 мкм фильтрацияны қамтиды.

(4) Күшті сорғы өнімділігі
Жоғары көтергіш сорғылар бағыттаушы жолдар, айналар және жоғары жылдамдықты шпиндельдер сияқты компоненттер үшін тұрақты ағын мен қысымды қамтамасыз етеді.

(5) Smart қосылым және қорғаныс
RS-485 Modbus қолдауы нақты уақыттағы бақылауға және қашықтан басқаруға мүмкіндік береді. Көп деңгейлі дабылдар мен өзін-өзі диагностикалау жұмыс қауіпсіздігін арттырады.

(6) Экологиялық таза хладагенттер және сертификатталған сәйкестік
Салқындатқыштар EU F-Gas және US EPA SNAP талаптарына сәйкес келетін R-1234yf, R-513A және R-32 сияқты төмен GWP салқындатқыштарды пайдаланады.
CE, RoHS және REACH стандарттарына сәйкес сертификатталған.

Қорытынды
Өте дәлдіктегі оптикалық өңдеу жоғары дәлдік пен қатаң рұқсаттарға қарай ілгерілеген сайын, дәл термиялық бақылау қажет болды. Жоғары дәлдіктегі салқындатқыштар термиялық ауытқуды басу, жүйе тұрақтылығын жақсарту және озық өңдеу, жылтырату және өлшеу жабдықтарының өнімділігін қолдауда маңызды рөл атқарады. Болашақта интеллектуалды салқындату технологиялары мен ультра дәлдіктегі өндірістің интеграциясы келесі ұрпақ оптикалық өндірісінің талаптарын қанағаттандыру үшін бірге дамиды деп күтілуде.