Ментални модел лежаја већине људи укључује металне куглице или ваљке који смањују трење између два покретна дела. Тај модел се у потпуности квари са ваздушним лежајевима, који се у потпуности ослобађају физичког контакта. Звучи скоро сувише једноставно радити - да лебди једну површину на танком слоју ваздуха под притиском уместо да јој дозволи да додирне било шта -, али управо та једноставност је разлог зашто је технологија постала стандард у-системима за кретање највише прецизности направљеним данас.
Основни механизам
Ваздушни лежај функционише тако што гура компримовани ваздух кроз низ малих отвора или порозног материјала за ограничавање на површини лежаја, стварајући танак, непрекидан слој ваздуха - обично дебљине неколико микрона - између лежаја и површине по којој се креће. Тај филм подржава оптерећење и спречава да две површине икада остваре физички контакт. Пошто нема контакта -на-метал (или метал-на-камен), у суштини нема трења, хабања и понашања -клизања - малог, трзавог оклевања које механички лежајеви могу да испоље при веома малим брзинама или током промене смера.
Три ствари чине ово заиста корисним, а не само елегантним:
Без трења не значи стварање топлоте из контакта, што је од огромног значаја у системима где термичка стабилност одређује тачност мерења.
Нема хабања значи да нема деградације током времена. Добро{1}}дизајниран ваздушни лежај може да ради годинама без да прецизност позиционирања наруши због механичког хабања, за разлику од кугличних или ваљкастих лежајева, који полако губе прецизност како се полуге и елементи троше.
Ваздушни филмови су природно у просеку малинесавршености површине, дајући глатко кретање него што већина механичких алтернатива може постићи.
Зашто се ваздушни лежајеви и гранит појављују заједно
Ваздушним лежајевима је потребна изузетно равна, стабилна површина компатибилна са малим-трењем- за вожњу, и ту је место где гранит заузима место у систему, а не челик или ливено гвожђе. Гранит не кородира, не развија микроскопске неравнине и површинске промене које метал може током времена, а његова равност се одржава јер није подложан заосталим напрезањима које обрађене и заварене металне конструкције носе од производње. Гранитна платформа упарена са степеном ваздушног лежаја даје вам комбинацију у којој ниједна компонента није слаба карика прецизности или дугорочне-стабилности.
Где ћете заправо пронаћи ову комбинацију
Координатне мерне машине (ЦММ) и системи за мерење профила, где сонда или носач сензора треба да се помера без уношења сопствене буке при позиционирању.
Фазе контроле полупроводника и литографије, где се толеранције позиционирања плочице мере у нанометрима.
Прецизни ласерски системи, укључујући фемтосекундне и пикосекундне ласерске платформе, где стабилност{0}}пута снопа зависи од тога да механичка фаза испод остаје савршено мирна и глатко се креће када се креће.
КСИ столови са линеарним мотором који се користе у свему, од опреме за бушење ПЦБ-а до линија за инспекцију ћелија батерије.
Замјена{0}}Вредна познавања
Ваздушни лежајеви нису бесплатни ручак - њима је потребан чист, сув, регулисан довод компримованог ваздуха, а ако се то снабдевање прекине, површине лежаја могу директно да ступе у контакт, што је генерално нешто што је систем дизајниран да толерише накратко, али не на шта се ослања. Они такође имају тенденцију да коштају више унапред од механичких лежајева за еквивалентну носивост. Међутим, за апликације у којима захтев за прецизношћу то заиста захтева, нема много замене -, због чега су ваздушни лежајеви постали близу подразумеваног избора у ултра-системима за прецизно кретање током последње две деценије.