Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт ба нарийн хөргөгчийн чухал үүрэг

Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт нь ухаалаг гар утас, сансрын систем, хагас дамжуулагч болон дэвшилтэт дүрслэлийн төхөөрөмжүүдэд зориулсан өндөр гүйцэтгэлтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэх үндэс суурь юм. Үйлдвэрлэл нь нанометрийн түвшний нарийвчлал руу чиглэж байгаа тул температурын хяналт нь тогтвортой байдал, давтагдах чадварыг хангах чухал хүчин зүйл болдог. Энэ нийтлэлд хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт, түүний зах зээлийн чиг хандлага, ердийн тоног төхөөрөмж, боловсруулалтын нарийвчлалыг хадгалахад нарийн хөргөлтийн өсөн нэмэгдэж буй ач холбогдлын тоймыг багтаасан болно.

1. Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт гэж юу вэ?
Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт нь хэт нарийвчлалтай машин хэрэгсэл, өндөр нарийвчлалтай хэмжилтийн систем, байгаль орчны хатуу хяналтыг хослуулсан дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн процесс юм. Үүний зорилго нь микрометрээс доогуур хэлбэрийн нарийвчлал, нанометр эсвэл дэд нанометрийн гадаргуугийн тэгш бус байдлыг хангах явдал юм. Энэ технологийг оптик үйлдвэрлэл, сансрын инженерчлэл, хагас дамжуулагч боловсруулалт, нарийн багаж хэрэгсэлд өргөн ашигладаг.

Аж үйлдвэрийн жишиг үзүүлэлтүүд
* Маягтын нарийвчлал: ≤ 0.1 μm
* Гадаргуугийн тэгш бус байдал (Ra/Rq): Нанометр эсвэл дэд нанометрийн түвшин

2. Зах зээлийн тойм ба өсөлтийн төлөв
YH Research-ийн мэдээлснээр, хэт нарийвчлалтай боловсруулах системийн дэлхийн зах зээл 2023 онд 2.094 тэрбум юаньд хүрч, 2029 он гэхэд 2.873 тэрбум юань болж өсөх төлөвтэй байна.
Энэ зах зээлд хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулах тоног төхөөрөмж 2024 онд 880 сая юанийн үнэлгээтэй байсан бол 2031 он гэхэд 1.17 тэрбум юань, CAGR (2025-2031) 4.2%-д хүрнэ гэсэн төсөөлөлтэй байна.

Бүс нутгийн чиг хандлага
* Хойд Америк: Дэлхийн зах зээлийн 36 хувийг эзэлдэг хамгийн том зах зээл
* Европ: Өмнө нь давамгайлж байсан, одоо аажмаар шилжиж байна
* Ази-Номхон далайн бүс нутаг: Хүчтэй үйлдвэрлэлийн чадавхи, технологи нэвтрүүлсний улмаас хурдацтай хөгжиж байна

3. Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалтад ашигладаг үндсэн тоног төхөөрөмж
Хэт нарийн боловсруулалт нь өндөр нэгдсэн технологийн гинжин хэлхээнд тулгуурладаг. Тоног төхөөрөмжийн төрөл бүр нь оптик эд ангиудыг хэлбэржүүлж, өнгөлгөөний нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

(1) Хэт Нарийвчлалтай нэг цэгт алмаз эргүүлэх (SPDT)
Чиг үүрэг: Уян металл (Al, Cu) болон хэт улаан туяаны материалыг (Ge, ZnS, CaF₂) боловсруулахад байгалийн дан болор алмаазан багаж ашиглан гадаргуугийн хэлбэр, бүтцийн боловсруулалтыг нэг дамжлагад гүйцэтгэдэг.

Гол онцлогууд
* Агаар агуулсан булны болон шугаман хөдөлгүүрийн хөтчүүд
* Ra 3–5 нм, хэлбэрийн нарийвчлал < 0.1 μм хүрдэг
* Орчны температурт маш мэдрэмтгий
* Спиндель болон машины геометрийг тогтворжуулахын тулд хөргүүрийн нарийн хяналтыг шаарддаг

(2) Magnetorheological Finishing (MRF) систем
Чиг үүрэг: Соронзон орны удирдлагатай шингэнийг ашиглан асферик, чөлөөт хэлбэр, өндөр нарийвчлалтай оптик гадаргуугийн орон нутгийн нанометрийн түвшний өнгөлгөөг гүйцэтгэдэг.

Гол онцлогууд
* Шугаман тохируулгатай материал зайлуулах хурд
* λ/20 хүртэл хэлбэрийн нарийвчлалд хүрнэ
* Зураас, хөрсний гэмтэл байхгүй
* Тогтвортой хөргөлт шаарддаг гол болон соронзон ороомогт дулаан үүсгэдэг

(3) Интерферометрийн гадаргуугийн хэмжилтийн систем
Чиг үүрэг: Линз, толь, чөлөөт хэлбэрийн оптикийн хазайлт ба долгионы фронтын нарийвчлалыг хэмждэг.

Гол онцлогууд
* λ/50 хүртэлх долгионы нарийвчлал
* Гадаргууг автоматаар сэргээн засварлах, дүн шинжилгээ хийх
* Маш давтагдах боломжтой, контактгүй хэмжилт
* Температурт мэдрэмтгий дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүд (жишээ нь, He-Ne лазер, CCD мэдрэгч)

4. Усны хөргөгч яагаад хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулахад зайлшгүй шаардлагатай вэ?
Хэт нарийвчлалтай боловсруулалт нь дулааны өөрчлөлтөд маш мэдрэмтгий байдаг. Спиндлийн мотор, өнгөлгөөний систем, оптик хэмжих хэрэгслээр үүссэн дулаан нь бүтцийн хэв гажилт эсвэл материалын тэлэлтэд хүргэдэг. Температурын 0.1 хэмийн хэлбэлзэл ч гэсэн боловсруулалтын нарийвчлалд нөлөөлж болно.
Нарийвчилсан хөргөгч нь хөргөлтийн температурыг тогтворжуулж, илүүдэл дулааныг зайлуулж, дулааны шилжилтээс сэргийлдэг. Температурын тогтвортой байдал ±0.1°C ба түүнээс дээш бол нарийн хөргөгч нь боловсруулах, өнгөлөх, хэмжих үйлдлүүдэд микрон болон нанометрийн түвшний тогтвортой гүйцэтгэлийг дэмждэг.

5. Хэт нарийвчлалтай оптик төхөөрөмжид хөргөгч сонгох: Зургаан үндсэн шаардлага
Өндөр чанартай оптик машинууд нь стандарт хөргөлтийн нэгжээс илүү ихийг шаарддаг. Тэдний нарийн хөргөгч нь найдвартай температурын хяналт, цэвэр эргэлт, ухаалаг системийг нэгтгэх ёстой. TEYU CWUP болон RMUP цувралууд нь эдгээр дэвшилтэт хэрэглээнд зориулагдсан бөгөөд дараах боломжуудыг санал болгодог.

(1) Хэт тогтвортой температурын хяналт
Температурын тогтвортой байдал нь ±0.1°C-аас ±0.08°C-ийн хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь ээрэх, оптик болон бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нарийвчлалыг хадгалахад тусалдаг.

(2) Ухаалаг PID зохицуулалт
PID алгоритмууд нь дулааны ачааллын өөрчлөлтөд хурдан хариу үйлдэл үзүүлж, хэт ачааллыг багасгаж, тогтвортой ажиллагааг хангадаг.

(3) Цэвэр, зэврэлтэнд тэсвэртэй эргэлт
RMUP-500TNP зэрэг загварууд нь бохирдлыг багасгах, оптик модулиудыг хамгаалах, масштаб үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх зорилгоор 5 μм шүүлтүүрийг агуулдаг.

(4) Хүчтэй шахуургын гүйцэтгэл
Өндөр өргөх насосууд нь чиглүүлэгч зам, толь, өндөр хурдны ээрэх зэрэг эд ангиудын тогтвортой урсгал, даралтыг хангадаг.

(5) Ухаалаг холболт ба хамгаалалт
RS-485 Modbus-ийн дэмжлэг нь бодит цагийн хяналт, алсын удирдлагатай. Олон түвшний дохиолол, өөрийгөө оношлох нь үйл ажиллагааны аюулгүй байдлыг сайжруулдаг.

(6) Байгальд ээлтэй хөргөлтийн бодис ба стандартын шаардлага хангасан эсэх
Хөргөгч нь R-1234yf, R-513A, R-32 зэрэг GWP багатай, ЕХ-ны F-Gas болон АНУ-ын EPA SNAP шаардлагыг хангасан хөргөгчийг ашигладаг.
CE, RoHS, REACH стандартын дагуу баталгаажсан.

Дүгнэлт
Хэт нарийвчлалтай оптик боловсруулалт нь өндөр нарийвчлал, илүү хатуу хүлцэл рүү ахих тусам дулааны нарийн хяналт зайлшгүй шаардлагатай болсон. Өндөр нарийвчлалтай хөргөгч нь дулааны шилжилтийг дарах, системийн тогтвортой байдлыг сайжруулах, дэвшилтэт боловсруулалт, өнгөлгөө, хэмжилтийн тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг дэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цаашид ухаалаг хөргөлтийн технологи, хэт нарийвчлалтай үйлдвэрлэлийг нэгтгэх нь дараагийн үеийн оптик үйлдвэрлэлийн эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд хамтдаа хөгжих төлөвтэй байна.