В цепочке передовой керамической промышленности люди часто больше внимания уделяют самому материалу, такому как оксид алюминия, нитрид кремния, карбид кремния, электростатические патроны и другие основные компоненты. Однако поскольку полупроводниковое оборудование, оптические устройства, системы жидкостного охлаждения искусственного интеллекта и другие области требуют все более высокой точности, «технологическое оборудование» становится ключевым фактором, определяющим производительность и стоимость.
Проблемы современной обработки керамики
Современные керамические материалы обычно обладают высокой твердостью и высокой хрупкостью. Такие компоненты, как электростатические патроны, керамические присоски и прецизионные конструкционные детали, используемые в полупроводниковой промышленности, часто требуют обработки сотен или даже тысяч микро-отверстий. Если хотя бы в одном отверстии имеются сколы, трещины или отклонения размеров, вся заготовка может быть отправлена в брак. Таким образом, стабильность, повторяемость и срок службы технологического оборудования напрямую влияют на производственные затраты.
Вот почему технология ультразвуковой обработки привлекает все большее внимание в области современной керамики. По сравнению с традиционной обработкой преимущества ультразвуковой обработки заключаются главным образом в сверлении и удалении твердых и хрупких материалов. Например, при сверлении глиноземной керамики без помощи ультразвука обычные инструменты могут быстро изнашиваться уже после нескольких десятков отверстий. С помощью ультразвука тот же срок службы инструмента можно увеличить до более чем 200–300 отверстий. В то же время ультразвуковая обработка снижает риск сколов, улучшает качество стенок отверстий и увеличивает общий выход продукции. Во многих приложениях высокого уровня-клиенты готовы пожертвовать некоторой эффективностью обработки в обмен на лучшую целостность продукта.
Оборудование станков также должно соответствовать стандартам.
Чтобы добиться действительно высокого-качественной обработки керамики, одних только ультразвуковых технологий недостаточно. Обработка твердых и хрупких материалов предъявляет чрезвычайно высокие требования к точности станка. Langen Precision в настоящее время использует структуру гранитного слоя, чтобы уменьшить влияние термической деформации и напряжения материала. По сравнению с традиционными чугунными-кроватями гранитные конструкции лучше сохраняют-точность оборудования в течение длительного срока службы. Langen стремится контролировать повторяемость позиционирования в пределах 1 микрона, включая прямолинейность, плоскостность и перпендикулярность направляющих.
Для достижения этой стабильности компания Langen Precision построила усовершенствованный цех точной сборки с постоянной-температурой и постоянной-влажностью. Помимо высококачественных-направляющих, импортных шпинделей и импортных систем ЧПУ, многие процессы по-прежнему зависят от человеческого опыта. Например, «ручная очистка» при сборке станков остается критически важным этапом в-высокотехнологичных станках. Толщина очищенного слоя даже тоньше человеческого волоса, а ручная (многократная) обработка сопрягаемых поверхностей обеспечивает более высокую точность контакта и структурную стабильность. Этот тип процесса сложно полностью заменить машинами в краткосрочной перспективе, а на подготовку квалифицированного рабочего часто уходит более шести месяцев.