在半導體製造和大規模光學檢測領域，對奈米級精度的不懈追求對運動控制系統提出了前所未有的要求。工程師經常面臨一個關鍵的設計選擇：選擇無摩擦的空氣軸承平台，還是選擇堅固耐用、減振可靠的花崗岩基機械平台？在中興電子機械集團，我們深知，最佳解決方案往往蘊藏在材料科學和流體動力學的交叉領域。
核心辯論：氣浮式平台與花崗岩平台
要理解其中的區別，必須考察接觸的力學原理。傳統的花崗岩舞台通常採用高精度機械軸承——例如交叉滾子或滾珠滑塊——直接整合在…上。花崗岩底座這些系統因其高承載能力和卓越的剛度而備受青睞。花崗岩的天然阻尼特性確保馬達或環境產生的任何殘餘振動都能迅速消散，使其成為重型計量領域的必備材料。
相較之下，氣浮平台代表了平穩性的巔峰。這些平台透過一層薄薄的壓縮空氣膜（通常只有幾微米厚）來支撐移動滑架，從而消除了物理接觸。這種無摩擦特性意味著零靜摩擦和零磨損，從而實現了掃描應用所需的極其恆定的速度。雖然氣浮平台具有卓越的幾何精度，但它們需要潔淨乾燥的氣源，與機械平台相比，通常對偏心載荷更為敏感。
分析用於特殊應用的各種光學平台
光學領域需要專門的運動軌跡，這催生了各種光學平台。選擇合適的光學平台取決於所需的自由度和偵測環境。
線性光學平台或許是最常見的，它們要麼採用絲槓實現高力，要麼採用線性馬達實現高加速度。當需要在長行程上達到奈米級直線度時，通常會將氣浮式線性平台與雷射干涉儀搭配使用，以獲得回饋。
旋轉光學平台對於角度相關的測量至關重要，例如測角或檢查透鏡元件的中心位置。氣浮旋轉平台在這方面尤其具有優勢，因為它們具有接近零的軸向和徑向跳動，從而確保光軸在旋轉過程中始終保持完美對準。
多軸系統，例如XY或XYZ堆疊系統，常用於晶圓自動化檢測。在這些配置中，花崗岩底座的選擇至關重要。花崗岩提供了必要的質量和熱慣性，可以防止一個軸的運動影響另一個軸的精確度。
花崗岩與空氣軸承的協同作用
人們普遍誤解氣浮軸承級和花崗岩階段兩者互斥。事實上，最先進的運動系統是兩者的混合體。高階氣浮平台幾乎全部採用花崗岩作為導向面。原因在於花崗岩能夠在大面積範圍內研磨至亞微米級的平整度——這是鋁或鋼難以實現的。
由於氣浮軸承能夠「平均化」導軌表面的不規則性，ZHHIMG製造的花崗岩梁具有極高的平整度，使得氣膜在整個行程中始終保持一致。這種協同作用造就了兼具兩者優勢的運動系統：既擁有空氣的無摩擦運動，又具備花崗岩的堅如磐石的穩定性。
維護和環境因素
運作這些系統需要嚴格的環境控制。機械式花崗岩平台相對堅固耐用，但需要定期潤滑和清潔軸承軌道，以防止碎屑堆積。氣浮軸承系統雖然無需潤滑維護，但其運作依賴於氣源的品質。氣路中的任何水分或油污都可能導致“孔口堵塞”，從而破壞氣膜並造成災難性的表面接觸。
此外，熱管理至關重要。兩種系統都受益於花崗岩的高熱容量，花崗岩可作為線性馬達的散熱器。然而，在奈米級應用中，即使溫度波動一度也會導致顯著膨脹。專業實驗室通常會使用特製的花崗岩外殼來維持工作台周圍穩定的微氣候。
結論：為您的創新選擇合適的基石
無論您的應用需要機械花崗岩平台的高承載能力，還是氣浮系統的超平穩速度控制，基礎始終是最關鍵的部件。在ZHHIMG，我們不僅提供平台，更提供您最具雄心的專案所需的可靠地質和機械性能。隨著半導體和光學產業對公差要求越來越高，我們對卓越材料和精密工程的執著追求，確保您的運動控制系統絕不會成為您研發或生產的限制因素。
發佈時間：2026年1月22日