سي اين سي عددي ڪنٽرول سامان جي پروسيسنگ جي درستگي تي گرينائيٽ جي نقصانن جا مخصوص اثر ڪهڙا آهن؟

سي اين سي عددي ڪنٽرول سامان ۾، جيتوڻيڪ گرينائيٽ جون جسماني خاصيتون اعليٰ درستگي واري پروسيسنگ لاءِ بنياد فراهم ڪن ٿيون، پر ان جي موروثي خرابيون پروسيسنگ جي درستگي تي گهڻ طرفي اثر وجهي سگهن ٿيون، جيڪي خاص طور تي هيٺ ڏنل طور تي ظاهر ٿين ٿيون:
1. مواد جي ڀُرڻ جي ڪري پروسيسنگ ۾ مٿاڇري جون خرابيون
گرينائيٽ جي نازڪ نوعيت (وڌيڪ دٻاءُ واري طاقت پر گهٽ لچڪدار طاقت، عام طور تي لچڪدار طاقت صرف 1/10 کان 1/20 تائين دٻاءُ واري طاقت هوندي آهي) ان کي پروسيسنگ دوران ڪنارن جي ڀڃڪڙي ۽ مٿاڇري جي مائڪرو ڪريڪس جهڙن مسئلن جو شڪار بڻائي ٿي.

خوردبيني خرابيون درستگي جي منتقلي تي اثرانداز ٿين ٿيون: جڏهن اعليٰ درستگي سان پيسڻ يا ملنگ ڪندي، اوزار جي رابطي جي جڳهن تي ننڍڙا دراڙ بي ترتيب سطحون ٺاهي سگهن ٿا، جنهن جي ڪري اهم حصن جهڙوڪ گائيڊ ريل ۽ ورڪ ٽيبل جي سڌي ٿيڻ جون غلطيون وڌي وينديون آهن (مثال طور، فليٽنس مثالي ±1μm/m کان ±3~5μm/m تائين خراب ٿي ويندي آهي). اهي خوردبيني خرابيون سڌو سنئون پروسيس ٿيل حصن ڏانهن منتقل ڪيون وينديون، خاص طور تي پروسيسنگ منظرنامي جهڙوڪ درستگي آپٽيڪل اجزاء ۽ سيمي ڪنڊڪٽر ويفر ڪيريئرز ۾، جيڪي ورڪ پيس جي مٿاڇري جي خرابي ۾ اضافو ڪري سگهن ٿيون (Ra ويليو 0.1μm کان 0.5μm کان مٿي وڌي ٿو)، آپٽيڪل ڪارڪردگي يا ڊوائيس جي ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿي.
متحرڪ پروسيسنگ ۾ اوچتو فريڪچر جو خطرو: تيز رفتار ڪٽڻ جي حالتن ۾ (جهڙوڪ اسپنڊل اسپيڊ > 15,000 ر/منٽ) يا فيڊ ريٽ > 20 ميٽر/منٽ، گرينائيٽ اجزاء فوري اثر قوتن جي ڪري مقامي ٽڪراءَ جو تجربو ڪري سگهن ٿا. مثال طور، جڏهن گائيڊ ريل جوڙو تيزيءَ سان رخ تبديل ڪري ٿو، ته ڪنڊ جي ڀڃڪڙي حرڪت جي رفتار کي نظرياتي رستي کان انحراف ڪرڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ پوزيشننگ جي درستگي ۾ اوچتو گهٽتائي اچي ٿي (پوزيشننگ جي غلطي ±2μm کان ±10μm کان وڌيڪ تائين وڌي ٿي)، ۽ اڃا تائين اوزار جي ٽڪراءَ ۽ اسڪريپنگ جو سبب بڻجي ٿي.
ٻيو، وزن ۽ سختي جي وچ ۾ تضاد جي ڪري متحرڪ درستگي جو نقصان
گرينائيٽ جي اعليٰ کثافت واري خاصيت (تقريبن 2.6 کان 3.0 گرام/سينٽي ميٽر جي کثافت سان) وائبريشن کي دٻائي سگهي ٿي، پر اهو هيٺيان مسئلا پڻ آڻيندو آهي:

انرشيل فورس سروو ريسپانس ليگ جو سبب بڻجي ٿي: تيز رفتاري ۽ سستي دوران ڳري گرينائيٽ بيڊ (جهڙوڪ وڏا گينٽري مشين بيڊ جيڪي ڏهه ٽن وزني ٿي سگهن ٿا) پاران پيدا ٿيندڙ انرشيل فورس سروو موٽر کي وڌيڪ ٽورڪ آئوٽ پُٽ ڪرڻ تي مجبور ڪري ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ پوزيشن لوپ ٽريڪنگ غلطي ۾ اضافو ٿئي ٿو. مثال طور، لڪير موٽرن ذريعي هلندڙ تيز رفتار سسٽم ۾، وزن ۾ هر 10٪ واڌ لاءِ، پوزيشننگ جي درستگي 5٪ کان 8٪ گهٽجي سگهي ٿي. خاص طور تي نانو اسڪيل پروسيسنگ منظرنامي ۾، هي ليگ ڪنٽور پروسيسنگ غلطين جو سبب بڻجي سگهي ٿو (جهڙوڪ گول انٽرپوليشن دوران گولائي جي غلطي 50nm کان 200nm تائين وڌي ٿي).
ناکافي سختي گهٽ فريڪوئنسي وائبريشن جو سبب بڻجندي آهي: جيتوڻيڪ گرينائيٽ ۾ نسبتاً وڌيڪ موروثي ڊمپنگ آهي، ان جو لچڪدار ماڊيولس (تقريبن 60 کان 120GPa) ڪاسٽ آئرن کان گهٽ آهي. جڏهن متبادل لوڊ جي تابع ڪيو وڃي (جهڙوڪ ملٽي محور لنڪيج پروسيسنگ دوران ڪٽڻ واري قوت ۾ اتار چڙهاؤ)، مائڪرو ڊيفارميشن جمع ٿي سگهي ٿو. مثال طور، پنج محور مشيننگ سينٽر جي سوئنگ هيڊ جزو ۾، گرينائيٽ بيس جي معمولي لچڪدار خرابي گردش محور جي ڪوئلي پوزيشننگ درستگي کي ڊريفٽ ڪرڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿي (جهڙوڪ انڊيڪسنگ غلطي ±5" کان ±15" تائين وڌي رهي آهي)، پيچيده وکر سطحن جي مشيننگ درستگي کي متاثر ڪري ٿي.
II. حرارتي استحڪام ۽ ماحولياتي حساسيت جون حدون
جيتوڻيڪ گرينائيٽ جي حرارتي توسيع جو ڪوئفيشيٽ (تقريبن 5 کان 9×10⁻⁶/℃) ڪاسٽ آئرن جي ڀيٽ ۾ گهٽ آهي، پر اهو اڃا تائين درست پروسيسنگ ۾ غلطيون پيدا ڪري سگهي ٿو:

گرمي پد جي درجي بندي ساخت جي خرابي جو سبب بڻجن ٿا: جڏهن سامان مسلسل ڊگهي وقت تائين ڪم ڪري ٿو، ته گرمي جا ذريعا جهڙوڪ مين شافٽ موٽر ۽ گائيڊ ريل لوبريڪيشن سسٽم گرينائيٽ حصن ۾ گرمي پد جي خرابي جو سبب بڻجي سگهن ٿا. مثال طور، جڏهن ورڪ ٽيبل جي مٿئين ۽ هيٺين سطحن جي وچ ۾ گرمي پد جو فرق 2 ℃ هوندو آهي، ته اهو وچ محدب يا وچ مقعر جي خرابي جو سبب بڻجي سگهي ٿو (انحراف 10 کان 20μm تائين پهچي سگهي ٿو)، جنهن جي ڪري ورڪ پيس ڪلمپنگ جي فليٽنس ناڪام ٿي سگهي ٿي ۽ ملنگ يا گرائنڊنگ جي متوازي درستگي کي متاثر ڪري ٿي (جهڙوڪ فليٽ پليٽ حصن جي ٿولهه برداشت ±5μm کان ±20μm کان وڌيڪ).
ماحولياتي نمي ٿوري واڌ جو سبب بڻجندي آهي: جيتوڻيڪ گرينائيٽ جي پاڻي جذب ڪرڻ جي شرح (0.1٪ کان 0.5٪) گهٽ آهي، جڏهن گهڻي وقت تائين وڌيڪ نمي واري ماحول ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، ته پاڻي جذب ڪرڻ جي ٿوري مقدار جالي جي واڌ جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ گائيڊ ريل جي جوڙي جي فٽ ڪليئرنس ۾ تبديليون اينديون آهن. مثال طور، جڏهن نمي 40٪ RH کان 70٪ RH تائين وڌي ٿي، ته گرينائيٽ گائيڊ ريل جو لڪير وارو طول و عرض 0.005 کان 0.01mm/m تائين وڌي سگهي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ سلائيڊنگ گائيڊ ريل جي حرڪت جي همواريءَ ۾ گهٽتائي ۽ "ڪرولنگ" رجحان جو واقعو ٿئي ٿو، جيڪو مائڪرون-سطح جي فيڊ جي درستگي کي متاثر ڪري ٿو.
Iv. پروسيسنگ ۽ اسيمبلي جي غلطين جا مجموعي اثر
گرينائيٽ جي پروسيسنگ جي مشڪل تمام گهڻي آهي (خاص هيرن جي اوزارن جي ضرورت آهي، ۽ پروسيسنگ جي ڪارڪردگي ڌاتو جي مواد جي صرف 1/3 کان 1/2 آهي)، جيڪا اسيمبلي جي عمل ۾ درستگي جي نقصان جو سبب بڻجي سگهي ٿي:

ميٽنگ مٿاڇري جي پروسيسنگ ايرر ٽرانسميشن: جيڪڏهن گائيڊ ريل جي انسٽاليشن مٿاڇري ۽ ليڊ اسڪرو سپورٽ هولز جهڙن اهم حصن ۾ پروسيسنگ انحراف (جهڙوڪ فليٽنس > 5μm، هول اسپيسنگ ايرر > 10μm) آهن، ته اهو انسٽاليشن کان پوءِ لڪير گائيڊ ريل جي بگاڙ، بال اسڪرو جي غير مساوي پري لوڊ، ۽ آخرڪار حرڪت جي درستگي جي خرابي جو سبب بڻجندو. مثال طور، ٽن محوري لنڪيج پروسيسنگ دوران، گائيڊ ريل جي بگاڙ جي ڪري عمودي غلطي ڪعب جي ڊاگونل ڊگھائي غلطي کي ±10μm کان ±50μm تائين وڌائي سگھي ٿي.
ورهايل ڍانچي جو انٽرفيس گيپ: وڏن سامان جا گرينائيٽ جزا اڪثر ڪري ورهائڻ جي ٽيڪنڪ اختيار ڪندا آهن (جهڙوڪ ملٽي سيڪشن بيڊ اسپلائسنگ). جيڪڏهن ورهائڻ واري مٿاڇري تي معمولي ڪوئلي غلطيون (> 10") يا مٿاڇري جي خرابي > Ra0.8μm آهن، ته اسيمبلي کان پوءِ دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن يا گيپ ٿي سگهي ٿي. ڊگهي مدت جي لوڊ هيٺ، اهو ساخت جي آرام جو سبب بڻجي سگهي ٿو ۽ درستگي جي وهڪري جو سبب بڻجي سگهي ٿو (جهڙوڪ هر سال پوزيشننگ جي درستگي ۾ 2 کان 5μm جي گهٽتائي).
خلاصو ۽ مقابلو ڪرڻ جا حوصلا
گرينائيٽ جا نقصان سي اين سي سامان جي درستگي تي هڪ ڳجهو، مجموعي ۽ ماحولياتي طور تي حساس اثر رکن ٿا، ۽ انهن کي منظم طريقي سان حل ڪرڻ جي ضرورت آهي جيئن ته مواد جي ترميم (جهڙوڪ سختي کي وڌائڻ لاءِ رال امپريگنيشن)، ساخت جي اصلاح (جهڙوڪ ڌاتو-گرينائيٽ جامع فريم)، حرارتي ڪنٽرول ٽيڪنالاجي (جهڙوڪ مائڪرو چينل پاڻي جي ٿڌي)، ۽ متحرڪ معاوضي (جهڙوڪ ليزر انٽرفيروميٽر سان حقيقي وقت جي ڪيليبريشن). نانو اسڪيل پريسيجن پروسيسنگ جي ميدان ۾، گرينائيٽ جي ڪارڪردگي فائدن کي مڪمل طور تي استعمال ڪرڻ لاءِ مواد جي چونڊ، پروسيسنگ ٽيڪنالاجي کان وٺي پوري مشين سسٽم تائين مڪمل چين ڪنٽرول ڪرڻ اڃا به وڌيڪ ضروري آهي جڏهن ته ان جي موروثي خرابين کان بچي سگهجي.