Технология нанорезки основана на атомной силовой микроскопии (AFM) и может быть использована для создания канавок с постоянной глубиной резки в несколько микрон. Линейные датчики смещения, системы управления обратной связью и пьезоэлектрические приводы работают вместе, чтобы поддерживать постоянную нормальную режущую силу во время обработки.
Микроструктуры, микроструктуры или инженерные поверхности широко используются в различных промышленных областях, таких как электроника, энергия, оптика, механика, фрикционизм и биология, таких как оптические линзы, призмы панелей жидкокристаллических дисплеев (LCD), текстурные поверхности, предназначенные для создания « эффекта лотоса » для водонепроницаемости, теплообменники и так далее. Микроструктуры на механических деталях обычно изготавливаются с использованием фотолитографии и травления, но эти процессы требуют сложного и дорогостоящего оборудования, материальных ограничений, геометрических ограничений и использования опасных химических веществ. Компоненты с функцией подавления поверхностного отражения, такой как структура глаза мотылька, более сложны в производстве, особенно при изготовлении на неровной поверхности.
Структура моллюсков
Формирование и прессование являются отличными способами производства этой микротекстильной поверхности, но точность формы является одним из самых важных факторов, поскольку она представляет собой качество формовочной продукции. Точная обработка с использованием алмазных инструментов все чаще используется для изготовления высокоточных деталей для передовых промышленных применений.
Технология изготовления микроструктур и микроканавок с использованием алмазных инструментов может быть использована для плоской обработки, которая требует сверхточного механизма движения и сложной системы управления с использованием пьезоэлектрической платформы быстрого позиционирования для достижения требуемой точности нано - / микрон. Глубина резания устанавливается механизмом подачи, точность детали напрямую зависит от точности пьезоэлектрического пульта позиционирования быстрого инструмента.
Платформа позиционирования пьезоэлектрического быстрого инструмента - это высокоточное, высокоскоростное, высокожесткое, высоконадежное устройство позиционирования инструмента, в основном используемое в высокоточном резании, прецизионной обработке, производстве полупроводников, прецизионной электронике, фотоэлектронике, прецизионных приборах и других областях. Он управляется пьезоэлектрической керамикой и обеспечивает высокоточное позиционирование инструмента посредством быстрой деформации. Система управления управляет питанием и сигналами пьезоэлектрического привода для достижения точного управления положением инструмента. пьезоэлектрический быстрый нож позиционный стол является одним из важных устройств в современном высокотехнологичном производстве и лабораториях, может повысить эффективность работы и качество продукции, уменьшить ошибки ручного управления.
В дополнение к описанной выше микроподаче с использованием пьезоэлектрического пульта позиционирования быстрого инструмента можно использовать еще один метод постоянного резания, который контролирует нормальную режущую силу, наложенную на инструмент, чтобы поддерживать постоянную режущую силу, например, нанорезание с использованием механизма атомной силовой микроскопии (AFM). Однако из - за ограниченного хода используемого пьезоэлектрического сканера и низкой жесткости консоли этот процесс не может быть применен к фактической резке.
Однако на основе технологии нанорезания AFM в сочетании с алмазными инструментами могут быть сформированы системы резания для микромасштабной обработки и больших площадей резания. Подобно AFM, система также имеет консольную балочную конструкцию, на которой установлены алмазные ножи. Система также использует оптические методы для измерения крутки и изгиба консоли для оценки силы резания. Система характеризуется способностью формировать канавки с постоянной глубиной резания на поверхности с наклонными и изогнутыми поверхностями.
На рисунке ниже показана система микрорезки, которая объединяет атомный микроскоп с алмазом. Система включает в себя бесконтактный конденсаторный датчик и пьезоэлектрический привод PZT, который последовательно работает для поддержания постоянной силы нормального резания.
консольная балка и конденсаторные датчики установлены на линейной направляющей, соединенной с пьезоэлектрическим приводом. Конденсаторный датчик может обнаруживать деформацию и смещение консольной балки, а пьезоэлектрический привод может регулировать положение z вверх с наноточностью. Система может компенсировать некоторые геометрические ошибки движущейся системы, такие как неуправляемость оси или ошибки в пути инструмента.
Основные технические параметры конденсаторных датчиков CoreMorrow таковы:
Для управления направлением резания деформация свободного края консоли измеряется конденсаторным датчиком. Система управления обратной связью компенсирует любую деформацию консольной балки, основной задачей которой является поддержание постоянного относительного положения между датчиком и измерительной панелью. Контролируя расширение или сокращение пьезоэлектрического привода во время резки, он взаимодействует с консолью. Система замкнутого цикла состоит из функционального генератора, усилителя напряжения (управляющего пьезоэлектрического привода), пьезоэлектрического привода, конденсаторного датчика и контроллера (пропорционального интегрального PI).
пьезоэлектрический привод CoreMorrow имеет несколько моделей, необязательный диаметр от 9 мм до 45 мм, необязательный смещение от 7 мкм до 260 мкм и выход до десятков тысяч ньютонов, которые могут быть настроены по запросу.
Типичные параметры пьезокерамических приводов:
пьезоусилитель CoreMorrow имеет множество дополнительных функций, опциональное аналоговое или цифровое управление, опциональные действия с клавиатурой, программные операции, необязательные типы карт, типы корпусов. У нас есть две модели малого размера и высокой мощности для удовлетворения потребностей различных приложений.
Обычная система AFM использует пьезоэлектрическую сканирующую трубку, которая не только компенсирует деформацию консоли, но и позволяет относительное движение X - Y между кончиком и поверхностью, подлежащей сканированию. Однако максимальная измеренная площадь пьезоэлектрической сканирующей трубки составляет около нескольких сотен квадратных микрон, что не соответствует требованиям большой площади обработки.
Основные параметры сканера напряжений CoreMorrow таковы:
Для решения проблемы небольшой площади обработки на трехосном прецизионном станке установлена система резки, которая может быть отрегулирована движением по трем осям, тем самым расширяя измеренную площадь, образуя микроканавки на поверхности площадью несколько квадратных сантиметров.
Типичные данные о трехосных пьезоэлектрических двигателях CoreMorrow:
При нагрузке 0,5 кг, 20,8 °C, 31% влажности.
Для получения дополнительной информации о применении микронарезки, пожалуйста, свяжитесь с CoreMorrow по телефону 0451 - 86268790, info@coremorrow.com.