Os 6 fatores a considerar para um nanoposicionamento perfeito
Se você não usou anteriormente um sistema de nanoposicionamento, ou teve motivos para especificar um por um tempo, então vale a pena levar algum tempo para considerar alguns dos principais fatores que irão garantir uma compra bem-sucedida.Esses fatores se aplicam a todas as aplicações em fabricação industrial de precisão, ciência e pesquisa, fotônica e instrumentação de satélite.
1.Construção de dispositivos de nanoposicionamento
A ciência do nanoposicionamento, com resolução excepcional na faixa do nanômetro e subnanômetro, e taxas de resposta medidas em submilisegundos, depende fundamentalmente da estabilidade, precisão e repetibilidade da tecnologia mecânica e eletrônica utilizada em cada sistema.
O primeiro fator chave a ser considerado ao escolher um novo sistema deve, portanto, ser a qualidade de seu projeto e fabricação.A engenharia de precisão e a atenção aos detalhes serão óbvias, refletindo-se nos métodos de construção, nos materiais utilizados e no layout dos componentes, como estágios, sensores, cabeamento e flexões.Eles devem ser projetados para criar uma estrutura robusta e sólida, livre de flexão e distorção sob pressão ou durante o movimento, interferência de fontes externas ou efeitos ambientais, como expansão e contração térmica.
O sistema também deve ser construído para atender as demandas de cada aplicação;por exemplo, as condições sob as quais um sistema usado para a inspeção óptica de wafers semicondutores terá critérios de operação completamente diferentes daqueles destinados a uso em áreas de ultra-alto vácuo ou alta radiação.
2. O perfil de movimento
Além de entender as demandas da aplicação, também é importante considerar o perfil de movimento que será necessário.Isso deve levar em conta:
O comprimento de curso necessário para cada eixo de movimento
O número e combinação de eixos de movimento: x, y e z, mais ponta e inclinação
A velocidade da viagem
Movimento dinâmico: por exemplo, a necessidade de digitalizar em ambas as direções ao longo de cada eixo, a exigência de movimento constante ou escalonado ou a vantagem de capturar imagens em tempo real;isto é, enquanto o instrumento conectado está em movimento.
3. Resposta de frequência
A resposta de frequência é essencialmente uma indicação da velocidade com que um dispositivo responde a um sinal de entrada em uma determinada frequência.Os sistemas Piezo respondem rapidamente aos sinais de comando, com frequências ressonantes mais altas produzindo taxas de resposta mais rápidas, maior estabilidade e largura de banda.Deve-se reconhecer, no entanto, que a frequência de ressonância de um dispositivo de nanoposicionamento pode ser afetada pela carga aplicada, com um aumento na carga reduzindo a frequência de ressonância e, portanto, a velocidade e a precisão do nanoposicionador.
4.Tempo de estabilização e subida
Os sistemas de nanoposicionamento movem distâncias extremamente pequenas, em altas velocidades.Isso significa que o tempo de acomodação pode ser um elemento crucial.Este é o tempo que leva para o movimento diminuir para um nível aceitável antes que uma imagem ou medição possa ser feita posteriormente.
Em comparação, o tempo de subida é o intervalo decorrido para um estágio de nanoposicionamento se mover entre dois pontos de comando;isso é normalmente muito mais rápido do que o tempo de sedimentação e, mais importante, não inclui o tempo necessário para o estágio de nanoposicionamento assentar.
Ambos os fatores afetam a precisão e a repetibilidade e devem ser incluídos em qualquer especificação do sistema.
5. Controle digital
Resolver os desafios da resposta em frequência, juntamente com os tempos de estabilização e subida, depende em grande parte da escolha correta do controlador do sistema.Hoje, esses são dispositivos digitais extremamente avançados que se integram a mecanismos de detecção capacitiva de precisão para produzir um controle excepcional em precisões posicionais abaixo do mícron e altas velocidades.
Como exemplo, nossos mais recentes controladores de velocidade de circuito fechado Queensgate usam filtragem de entalhe digital em conjunto com design de estágio mecânico de precisão.Essa abordagem garante que as frequências ressonantes permaneçam consistentes mesmo sob mudanças significativas de carga, enquanto fornece tempos de subida rápidos e tempos de estabilização curtos – todos alcançados com níveis excepcionais de repetibilidade e confiabilidade.
6. Cuidado com as especificações!
Finalmente, esteja ciente de que diferentes fabricantes geralmente optam por apresentar as especificações do sistema de maneiras variadas, o que pode dificultar a comparação.Além disso, em alguns casos, um sistema pode funcionar bem para determinados critérios – geralmente aqueles promovidos pelo fornecedor – mas funcionar mal em outras áreas.Se o último não for crucial para sua aplicação específica, isso não deve ser um problema;é, no entanto, igualmente possível que, se negligenciados, possam ter um impacto prejudicial na qualidade de sua produção posterior ou atividades de pesquisa.
Nossa recomendação é sempre conversar com vários fornecedores para obter uma visão equilibrada antes de decidir sobre o sistema de nanoposicionamento que melhor atende às suas necessidades.Como fabricante líder, que projeta e fabrica sistemas de nanoposicionamento - incluindo estágios, atuadores piezo, sensores capacitivos e eletrônicos, estamos sempre dispostos a fornecer conselhos e informações sobre as diferentes tecnologias e dispositivos de nanoposicionamento disponíveis.
Horário de postagem: 22 de maio de 2023