Највише пажње привлачи гранитпрецизна базаи дискусије о ваздушним лежајевима, и из доброг разлога - је доказано, широко доступно и исплативо-у обимима. Али уђите у фабрику полупроводника која ради на плочи-која се бави фазама заиста екстремном брзином и убрзањем, и све ћете више открити да керамика обавља посао који је гранит некада обављао сам. Компоненте од глинице и силицијум карбида створиле су праву нишу у овом простору, не као маркетиншка надоградња, већ зато што одређене апликације превазилазе оно што гранит може разумно да пружи.
Где гранит почиње да улази у границе
Гранит је густ, димензионо стабилан и природно немагнетни -, све истинске предности о којима се говори на другим местима на овом сајту. Али има плафон. Његов однос крутости-и-тежине је релативно скроман у поређењу са пројектованом керамиком, што постаје право ограничење када фаза треба брзо да убрза и успори без изазивања савијања структуре. Такође је порознији од техничке-техничке керамике са ситним зрном, што је битно када се толеранције зазора ваздушних лежајева смање према екстремном доњем крају онога што захтева тренутна опрема за руковање и инспекцију плочица-. За већину ЦММ и општих метролошких апликација, гранита перформанси је више него довољна. За{11}}брзинске полупроводничке процесне алате може почети да буде ограничавајући фактор.
Глиница (Ал2О3): Тхе Воркхорсе Церамиц
Керамика од алуминијум оксида - глиница - је најчешће специфицирана од два материјала за прецизне структурне и ваздушне компоненте, углавном зато што успоставља разумну равнотежу између перформанси и производности. Алуминијум високе -чистоће (обично 95–99,5% Ал2О3 у зависности од квалитета) нуди знатно већу крутост од гранита на само део тежине, заједно са одличном отпорношћу на хабање и хемијском инертношћу - корисним у полупроводничким окружењима где је изложеност процесним хемикалијама стварна, а не теоретска ствар.
Топлотна проводљивост глинице је значајно већа од оне гранита, што звучи као недостатак с обзиром на све што је речено о спором термичком одговору гранита у другим контекстима -, али за степенице велике-брзине које генеришу сопствену локализовану топлоту од мотора и трења лежајева, брже одвођење топлоте заправо помаже у спречавању стварања термичких градијента унутар саме термалне компоненте. Другачија апликација, другачији приоритет.
Силицијум карбид (СиЦ): тамо где је екстремна крутост најважнија
Силицијум карбид је један слој изнад глинице у односу на крутост-/-однос тежине и топлотне проводљивости, и појављује се у апликацијама где се брзина и прецизност не-не преговарају - високим-степенима вафера са високим убрзањем, одређеним структурама оптичке монтаже} под сталним управљањем топлотом} и генерисаним високим радом мотора{5. ограничење, а не секундарна брига. СиЦ је теже обрађивати и генерално кошта више од глинице, због чега има тенденцију да се појављује у горњем слоју полупроводничких алата, а не као подразумевани избор материјала широм света.
Оба материјала деле једну предност која се посебно односи на примене ваздушних лежајева: изузетно фина завршна обрада површине са веома ниском порозношћу, што је директно важно за одржавање конзистентног, танког ваздушног филма преко површине лежаја. Порозна или неравномерно обрађена површина изазива локализовану варијацију притиска у ваздушном филму, што се преводи у грешку позиционирања - по истом принципу који се примењује на гранитне ваздушне лежајеве, само уз ужу толеранцију.
Шта ово значи у пракси
Керамичке компоненте ваздушних лежајева обично се појављују у истом општем простору примене као гранитни - ЦММ, КСИ столови, степени линеарних мотора, опрема за инспекцију полупроводника и процесна опрема -, али посебно тамо где брзина, крутост или изложеност хемикалијама превазилазе оно чиме се гранит удобно рукује. Није неуобичајено да један комад опреме користи гранит за своју главну структуру, где су пригушивање масе и вибрација приоритет, и керамику за компоненте покретне позорнице, где су мала маса и висока крутост важнији. Ова два материјала се заправо не такмиче за исту улогу колико покривају различите делове исте машине.
Разуман начин за процену избора
За инжењерске тимове који одлучују између гранита, глинице или СиЦ-а за дату компоненту, практична питања су: какво убрзање и брзину фаза треба да одржи, да ли постоји директна изложеност процесним хемикалијама или екстремно термички циклус, и да ли толеранција примене заиста захтева крутост на керамичком-нивоу, или би гранит требало да задовољи нижу цену{1} Керамика није аутоматски бољи избор - већ је прикладан избор за специфичну, захтевну подскупину апликација, а њено навођење где би гранит био адекватан само додаје цену без одговарајуће користи.
Као произвођачи прецизности који раде на компонентама од гранита и техничке керамике, ово је разговор вредан искреног разговора са добављачем у раној фази процеса пројектовања, уместо да се заобиђе материјал за који се дати продавац специјализовао.