為什麼選擇 Granite 空氣軸承來實現零摩擦精密運動？

花崗岩氣浮軸承可提供零摩擦運動，這對於半導體檢測、三坐標測量機 (CMM) 和光學計量系統實現亞微米級精度至關重要。與鋼或陶瓷替代品不同，高密度花崗岩（≈3100kg/m³）具有卓越的熱穩定性（<0.001mm/°C）、天然阻尼和長期尺寸穩定性。 ZHHIMG® 生產直徑達 20,000mm 的花崗岩氣浮軸承，並採用 ISO 等級公差控制，服務全球精密設備製造商。

什麼是氣浮軸承？它們是如何運作的？

氣浮軸承（也稱為靜壓軸承）依靠一層薄薄的壓縮空氣膜而非固體接觸面來支撐負荷。壓縮空氣經由精密孔口流入軸承間隙，形成一層剛度接近零的氣膜，其厚度通常在 5 到 20 微米之間。

這種設計完全消除了機械接觸，從而消除了困擾傳統滾動軸承或滑動軸承的黏滑摩擦、磨損顆粒和振動源。其結果是：實現了平穩、無間隙的運動，定位精度達到奈米等級。

對於半導體晶圓處理、座標測量機 (CMM) 和 AOI (自動光學偵測) 設備而言，這種零摩擦特性並非可有可無，而是吞吐量和良率規格的基本前提。

為什麼花崗岩是氣浮結構的理想材料？

1. 優異的熱穩定性

花崗岩的熱膨脹係數約為 8 × 10⁻⁶/°C，這表示其尺寸變化小於每攝氏度 0.001 毫米。相較之下，鋼的熱膨脹係數約為 12 × 10⁻⁶/°C。

在環境溫度控制嚴格（通常為±0.5°C）的半導體製造廠中，此穩定性可確保測量系統在不同班次和批次運作中保持校準。 ZHHIMG®黑色花崗岩具有緻密的晶體結構（密度≈3100kg/m³），其固有的熱質量可抵抗溫度的快速波動。

2. 優異的振動阻尼性能

花崗岩的天然微觀結構比鋼材更能有效吸收振動能量。鋼材振動時阻尼極小，能量會在結構中迴盪。而花崗岩則能從內部抑制振動，從而減少高速掃描和重複掃描過程中的諧波共振。

對於以千赫茲幀速率運行的光學檢測系統而言，這種阻尼可以直接轉換為影像模糊減少和更快、更可靠的缺陷檢測。

3. 耐腐蝕性和使用壽命

精密花崗岩零件能夠抵抗冷卻液、清潔劑和空氣中水分的腐蝕。鋼製軸承需要保護塗層（鍍鉻、鍍鎳或陶瓷），但這些塗層會隨著時間而老化。花崗岩的礦物結構化學性質穩定，能夠保持表面平整度和精度，使用壽命可達數十年。

4. 尺寸穩定性隨時間的變化

鋼製部件在機械加工和熱處理過程中會累積殘餘應力。經過數月甚至數年，這些內應力會緩慢釋放，導致尺寸偏差——這對需要可追溯校準的計量設備來說是災難性的。

花崗岩作為一種天然火成岩，已經經歷了數百萬年的地質「退火」。其晶體基質幾乎沒有蠕變或應力鬆弛，在正確使用的情況下可以無限期地保持平整度規格（<1μm/1000mm）。

花崗岩氣浮軸承、鋼製氣浮軸承和陶瓷氣浮軸承：直接對比

重點總結

對於需要大尺寸結構（行程>1000mm）和長期穩定性的超精密應用－例如半導體設備、大型三座標測量機、工業CT掃描儀－花崗岩氣浮軸承可提供最低的整體擁有成本。而鋼製和陶瓷氣浮軸承則在緊湊型、高速旋轉應用中表現出色，在這些應用中，重量輕或最大剛度重量比是主要的性能指標。

花崗岩氣浮軸承的主要應用領域有哪些？

半導體製造與檢測

• · 晶圓處理階段需要無顆粒、非接觸式運動
• · 用於微米級解析度缺陷檢測的AOI（自動光學檢測）系統
• · IC 測試處理人員需要快速、可重複的定位
• · 用於包裝完整性驗證的工業CT設備
• · 用於航空航太和汽車零件偵測的座標測量機 (CMM)
• · 用於校準參考系統的雷射干涉儀平台
• · 光學透鏡和模具表面輪廓的形狀測量系統
• · 用於光學透鏡和模具鑲件加工的數控磨床
• · 用於微加工的高速銑削中心
• · 需要無振動直線運動的線切割放電加工平台
• · 用於平面顯示器品質控制的TFT-LCD檢測系統
• 用於生物和材料研究的顯微鏡平台
• · 需要追蹤精度的望遠鏡安裝系統

精密計量

精密加工

光學系統

為什麼選擇 ZHHIMG® 來滿足您的花崗岩氣浮軸承需求？

製造能力

中匯集團（ZHHIMG®）經營全球最大的工廠之一。精密花崗岩加工設施：

• · 最大加工尺寸：20,000 × 4,000 × 1,000 毫米
• · 單件承重能力：高達100噸
• · 月產能：20,000 套（5000mm 規格）
• · 表面平整度公差：可達<1μm/1000mm

品質保證

每台 ZHHIMG® 花崗岩氣浮軸承在出貨前都經過嚴格檢驗：

• · 德國 Mahr 微型指示器系統（解析度 0.1μm）
• · 英國雷尼紹雷射干涉儀用於線性測量驗證
• · Swiss Wyler 電子水平儀，確保幾何精度

全球客戶群

ZHHIMG® 為全球領先的精密設備製造商提供精密花崗岩零件，其中包括：

• · Akribis Systems（新加坡）－精密運動系統
• · STI半導體 – 半導體處理設備
• · Flex（以色列）－製造服務
• · Wyler AG（瑞士）－精密測量儀器
• · Vitrox（馬來西亞）－電子組裝檢測設備

憑藉全球供應鏈經驗，ZHHIMG® 能夠了解一級精密設備製造商的技術規格、文件要求和交付期望。

常見問題：用於精密應用的花崗岩氣浮軸承

1. 與鋼製氣浮軸承相比，花崗岩氣浮軸承的使用壽命有多長？

在適當的空氣供應（經ISO 8573-1標準過濾，壓力符合規範）下，花崗岩氣浮軸承可維持20年以上的精密平面度。而鋼製軸承由於塗層磨損和表面劣化，可能需要每3-5年進行一次翻新。零摩擦設計意味著軸承表面本身不會發生機械磨損。

2. 花崗岩氣浮軸承能承受高加速度和高速度嗎？

是的。氣浮軸承幾乎沒有摩擦，即使在大尺寸平台上也能實現超過 1g (9.8m/s²) 的加速度。定位平台的典型移動速度為 100-500mm/s，掃描應用的移動速度則超過 1000mm/s。動態負載能力取決於氣壓和孔口設計—ZHHIMG® 的工程師會根據您的特定有效載荷和性能要求優化軸承幾何形狀。

3. 需要什麼樣的空氣供應規格？

標準規格包括：

• · 供氣壓力：4-8 巴（58-116 磅/平方英吋）
• · 空氣潔淨度：ISO 8573-1:2010 2級（≤1μm顆粒尺寸）
• · 露點：-40°C 或更低（以防止水汽凝結）
• · 油耗：因軸承尺寸而異；通常每個軸承 20-100 公升/分鐘

4. 花崗岩與其他天然石材（如鑄鐵或礦物鑄件）相比如何？

鑄鐵具有優異的阻尼性能，但熱穩定性和耐腐蝕性較差。礦物鑄造（環氧樹脂結合花崗岩骨材）具有良好的阻尼性能和熱穩定性，但缺乏天然花崗岩的長期尺寸穩定性。 ZHHIMG®採用專有的黑色花崗岩，其礦物成分經過優化，可實現最佳的穩定性和阻尼性能。

5. ZHHIMG® 能達到怎樣的平面度和平行度公差？

精密花崗岩氣浮軸承的標準公差：

• · 平面度：<1μm/1000mm (<2μm/2000mm)
• · 平行度：<2μm/1000mm
• · 直線度：<1μm/1000mm
• ·表面粗糙度：Ra <0.2μm（拋光軸承表面）

可根據要求提供更嚴格的公差—請諮詢 ZHHIMG® 工程部門以取得特定應用規格。

6. ZHHIMG® 為 OEM 客戶提供哪些文件和支援？

ZHHIMG® 提供：

• · 材料證書，包括礦物成分和物理性能
• · 包含測量尺寸資料的檢驗報告
• · 帶有公差標註的組裝圖
• · 表面處理規格（如適用）
• · 為軸承選用和整合指導提供應用工程支持

準備升級您的精密運動系統？

對於需要零摩擦、長期穩定性和高精度測量的應用而言，花崗岩氣浮軸承是理想之選。無論您是設計新一代半導體偵測設備、座標測量機或工業CT系統，高密度花崗岩的材料特性都能提供無可取代的優勢。

ZHHIMG® 將 20,000 毫米級的製造能力與微米級的公差控制相結合，為全球精密設備製造商提供一致的品質和具有競爭力的價格。

立即聯絡 ZHHIMG® 工程部門，探討您的花崗岩氣浮軸承需求。請提供您的應用規格、行程範圍和精度要求，我們將在 3-5 個工作天內為您提供初步設計方案。