შეიძლება თუ არა კერამიკული სწორი კიდე იყოს დაკარგული რგოლი თქვენს სუბმიკრონულ შემოწმების პროცესში?

მაღალი სიზუსტის წარმოების სამყაროში, სადაც ტოლერანტობა 5 მიკრონზე ქვემოთ მცირდება და ზედაპირის დამუშავება ოპტიკურ ხარისხს უახლოვდება, ჩვენ მიერ დაყრდნობით მიღებული ხელსაწყოები ტრადიციებს უნდა გასცდეს. ათწლეულების განმავლობაში ფოლადი და გრანიტი მეტროლოგიის სკამზე ბატონობდა. თუმცა, როდესაც ნახევარგამტარული მოწყობილობების, აერონავტიკის ოპტიკის და სამედიცინო მიკრომოწყობილობების მსგავსი ინდუსტრიები ისეთ სფეროებში გადადიან, სადაც თერმული დრიფტი ან მიკროსკოპული ცვეთაც კი მიუღებელ შეცდომას იწვევს, ჩნდება საცნობარო ხელსაწყოების ახალი კლასი: ისეთი, რომლებიც დამზადებულია არა ლითონის ან ქვისგან, არამედ მოწინავე ტექნიკური კერამიკისგან.

ZHHIMG-ში ჩვენ უბრალოდ შეთავაზებაზე მეტად გავცდითკერამიკული სწორი სახაზავიან კერამიკული კვადრატული სახაზავის პროდუქტები. ჩვენ ხელახლა განვსაზღვრავთ, თუ რას შეიძლება იყოს სწორი კიდე — ულტრასტაბილური კერამიკული მასალების უახლესი დიზაინის შერწყმით, მათ შორის ჩვენი ინოვაციური კერამიკული ჰაერით მოტივტივე სახაზავით, რომელიც მთლიანად გამორიცხავს მექანიკურ კონტაქტს და ამავდროულად უზრუნველყოფს ნანომეტრის დონის განმეორებადობას.

რატომ კერამიკა? პასუხი მოლეკულურ დონეზე იწყება. ფოლადისგან განსხვავებით, რომელიც ტემპერატურის მატებასთან ერთად მნიშვნელოვნად ფართოვდება, ან გრანიტისგან განსხვავებით, რომელიც, მიუხედავად მისი სტაბილურობისა, ფოროვანი და ჰეტეროგენული რჩება, ინჟინერიულად დამუშავებული კერამიკა, როგორიცაა ცირკონიუმის ოქსიდით გამაგრებული ალუმინი (ZTA) და სილიციუმის ნიტრიდი, თითქმის ნულოვან ფორიანობას, განსაკუთრებულ სიმტკიცეს (1400–1800 HV) და თერმული გაფართოების კოეფიციენტებს 3–4 µm/m·°C-მდე გვთავაზობს. ეს ნიშნავს, რომ ZHHIMG-ის კერამიკული სწორი კიდე ინარჩუნებს თავის გეომეტრიას ტემპერატურის რყევების მიუხედავად, რაც ტრადიციულ ხელსაწყოებს რამდენიმე მიკრონით დაამახინჯებდა.

მაგრამ მხოლოდ მასალა საკმარისი არ არის. ის, რაც ნამდვილად გამოარჩევს ჩვენს კერამიკულ სახაზავებს, არის მათი დამზადების სიზუსტე. ISO Class 5 სუფთა ოთახებში ალმასის დაფქვის, სუბდიაფრაგმული გაპრიალების და ლაზერული ინტერფერომეტრიული ვალიდაციის გამოყენებით, ჩვენ ვაღწევთ სისწორის ტოლერანტობას 0.8 µm-ზე მეტს 500 მმ-ზე - რაც დამოწმებულია არა მხოლოდ მიწოდებისას, არამედ დოკუმენტირებულია სრული კალიბრაციის ანგარიშებში, რომლებიც მიჰყვება NIST და PTB სტანდარტებს.კერამიკული კვადრატული სახაზავიგადის პერპენდიკულარულ ტესტირებას ელექტრონული ავტოკოლიმაციის საშუალებით, რაც უზრუნველყოფს კუთხეების შენარჩუნებას 1 წამის რკალის ფარგლებში (≈0.5 µm გადახრა 100 მმ-ზე).

ეს არ არის თეორიული სპეციფიკაციები. ეს არის ოპერაციული რეალობა იმ კლიენტებისთვის, რომლებსაც აღარ შეუძლიათ კომპრომისზე წასვლა. EUV ლითოგრაფიის კომპონენტების წამყვანი მიმწოდებელი ამჟამად იყენებს ჩვენს კერამიკულ სწორ სახაზავს ექსკლუზიურად სარკის საყრდენი ჩარჩოების გასწორებისთვის. „ფოლადის სახაზავები დეფორმირდება ხანგრძლივი ექსპოზიციის ციკლების დროს“, - გვითხრა მათმა წამყვანმა მეტროლოგმა. „გრანიტი იჭერს ნაწილაკებს. კერამიკული ვერსია? ის სტაბილურია 18 თვის განმავლობაში - ხელახალი კალიბრაცია არ არის საჭირო“.

თუმცა, იდეალური გეომეტრიაც კი შეიძლება შეხებით დაირღვეს. სახაზავის ზედაპირზე გადატანისას, თქვენ რისკავთ მიკრონაკაწრების, ზეთის ფენის ჩარევის ან ელასტიური დეფორმაციის მიღებას - განსაკუთრებით რბილ ლითონებზე ან გაპრიალებულ ოპტიკაზე. სწორედ აქ აღწევს წინ ZHHIMG-ის ინოვაცია Custom Ceramic-ის ჰაერით მოტივტივე სახაზავით.

ეს არ არის მხოლოდ კერამიკული სწორი კიდე გაბურღული ნახვრეტებით. ეს არის სრულად ინჟინერირებული აეროსტატიკური სისტემა, რომელიც შექმნილია გამოთვლითი სითხის დინამიკის გამოყენებით, რათა უზრუნველყოს ერთგვაროვანი, ლამინარული ჰაერის ნაკადი სახაზავის მთელ სიგრძეზე. სუფთა, მშრალი ჰაერით (ან აზოტით მგრძნობიარე გარემოში) წნევის დროს, სახაზავი სამუშაო ნაწილის ზემოთ 5-10 მიკრონის სიმაღლეზე ტივტივებს - რაც გამორიცხავს ფიზიკურ კონტაქტს და ამავდროულად ინარჩუნებს იდეალურ გასწორებას. შედეგი? სიბრტყის, სისწორის ან საფეხურის სიმაღლის ნამდვილი უკონტაქტო გაზომვა, ±0.2 µm-მდე განმეორებადობით.

შვეიცარიაში ერთ-ერთი კვანტური კომპიუტერული ლაბორატორია ამჟამად ზეგამტარი ჩიპების მატარებლების შესამოწმებლად 600 მმ-იან Custom Ceramic-ის ჰაერზე მოტივტივე სახაზავს იყენებს. „ნებისმიერი კონტაქტი - თუნდაც რბილი სტილუსით - იწვევს სტრესს, რომელიც ცვლის კუბიტების მუშაობას“, - განმარტა მათმა პროცესის ინჟინერმა. „ჰაერზე მოტივტივე კერამიკული სახაზავი გვაძლევს საჭირო მითითებას ნაწილთან შეხების გარეშე. ის კრიტიკულად მნიშვნელოვანი გახდა“.

ამას ZHHIMG-ის მიერ მასალათმცოდნეობის, ზუსტი დამუშავებისა და მეტროლოგიის ექსპერტიზის უნიკალური ინტეგრაცია უზრუნველყოფს. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი მომწოდებელი კერამიკას სტრუქტურულ კომპონენტებად მიიჩნევს, ჩვენ მათ ოპტიმიზაციას ვუწევთ, როგორც გაზომვის არტეფაქტებს. ჩვენი კერამიკული კვადრატული სახაზავის დიზაინი მოიცავს დახრილი კიდეებს ნაპრალების თავიდან ასაცილებლად, მქრქალ დამუშავებულ უკანა ნაწილებს ინსპექტირების განათების ქვეშ სიკაშკაშის შესამცირებლად და ავტომატიზირებული ხედვის სისტემებისთვის დამატებით ფიდუციურ მარკერებს. სუფთა ოთახებში გამოყენებისთვის ზედაპირები გაპრიალებულია Ra < 0.02 µm-მდე ნაწილაკების ადჰეზიის მინიმიზაციის მიზნით.

და რადგან ყველა გამოყენება განსხვავებულია, ჩვენ არ გვჯერა უნივერსალური ვარიანტების. გჭირდებათ კერამიკული სწორი კიდე ჩაშენებული ვაკუუმური არხებით, რათა შემოწმების დროს თხელი ვაფლები დაიჭიროს? ჩვენ ის უკვე შევქმენით. გვჭირდებაკვადრატული სახაზავითქვენი CMM ზონდის წვერთან გასწორებული გამჭოლი ნახვრეტებით? მზადაა. გსურთ კერამიკული ჰაერის მცურავი სახაზავი ინტეგრირებული წნევის სენსორებით და ციფრული გასწორების უკუკავშირით? ის უკვე ბეტა ტესტირების პროცესშია Tier-1 აერონავტიკის კლიენტთან.

ინდუსტრიის აღიარება მოჰყვა. 2025 წლის გლობალური მეტროლოგიის მიმოხილვაში, ZHHIMG მოხსენიებული იყო, როგორც ერთადერთი კომპანია, რომელიც გვთავაზობდა სერტიფიცირებული კერამიკული საცნობარო ინსტრუმენტების სრულ ოჯახს - მათ შორის მცურავ ვარიანტებს - სრული გეომეტრიული ვალიდაციითა და ციფრული მიკვლევადობით. მაგრამ უფრო მნიშვნელოვანია, რომ დანერგვა დაჩქარებულია: ჩვენი კერამიკული სახაზავების შეკვეთების 60%-ზე მეტი ახლა იმ ინდუსტრიებიდან მოდის, რომლებიც ადრე ასეთ ინსტრუმენტებს „ზედმეტად“ თვლიდნენ - სანამ სხვაობას არ გაზომავდნენ.

ნეირონული იმპლანტების მწარმოებელი სამედიცინო მოწყობილობების სტარტაპმა ფოლადის ნაცვლად ჩვენს კერამიკულ კვადრატულ სახაზავზე გადაინაცვლა და პირველივე გავლისას მათი გამოსავლიანობა 22%-ით გაიზარდა. „ძველი კვადრატული სახაზავი ტიტანის კორპუსებზე მიკრო-ნაჭდევებს ტოვებდა“, - თქვა მათმა ხარისხის უზრუნველყოფის მენეჯერმა. „ჩვენ ეს ვერც კი შევამჩნიეთ, სანამ არ გადავერთეთ. ახლა ყველა ნაწილი პირველივე ცდაზე გადის ვიზუალურ და განზომილებიან შემოწმებას“.

ასე რომ, როდესაც მეტროლოგიის შემდეგ განახლებას აფასებთ, ჰკითხეთ საკუთარ თავს: ჩემი ამჟამინდელი სწორი ხაზი ზრდის გაურკვევლობას თუ აღმოფხვრის მას?

თუ თქვენი პროცესი ამოცნობადობის ზღვარზეა, პასუხი შეიძლება კერამიკაში იმალებოდეს - არა როგორც სიახლეს, არამედ როგორც აუცილებლობას. ZHHIMG-ში ჩვენ არ ვაწარმოებთ მხოლოდ კერამიკულ სწორ სახაზავს, კერამიკულ კვადრატულ სახაზავს ან კერამიკულ სწორკიდიან ხელსაწყოებს. ჩვენ ყველა მიკრონს თავდაჯერებულობას ვნერგავთ.