在半导体制造和大规模光学检测领域，对纳米级精度的不懈追求对运动控制系统提出了前所未有的要求。工程师们经常面临一个关键的设计选择：是选择无摩擦的空气轴承平台，还是选择坚固耐用、减振可靠的花岗岩基机械平台？在中兴电子机械集团，我们深知，最佳解决方案往往蕴藏在材料科学和流体动力学的交叉领域。
核心辩论：气浮式平台与花岗岩平台
要理解其中的区别，必须考察接触的力学原理。传统的花岗岩舞台通常采用高精度机械轴承——例如交叉滚子或滚珠滑块——直接集成在……上。花岗岩底座这些系统因其高承载能力和卓越的刚度而备受青睐。花岗岩的天然阻尼特性确保电机或环境产生的任何残余振动都能迅速消散，使其成为重型计量领域的必备材料。
相比之下，气浮平台代表了平稳性的巅峰。这些平台通过一层薄薄的压缩空气膜（通常只有几微米厚）来支撑移动滑架，从而消除了物理接触。这种无摩擦特性意味着零静摩擦和零磨损，从而实现了扫描应用所需的极其恒定的速度。虽然气浮平台具有卓越的几何精度，但它们需要洁净干燥的气源，并且与机械平台相比，通常对偏心载荷更为敏感。
分析用于特殊应用的各种光学平台
光学领域需要专门的运动轨迹，由此催生了各种光学平台。选择合适的光学平台取决于所需的自由度和检测环境。
线性光学平台或许是最常见的，它们要么采用丝杠实现高力，要么采用线性电机实现高加速度。当需要在长行程上达到纳米级直线度时，通常会将气浮式线性平台与激光干涉仪配合使用，以获得反馈。
旋转光学平台对于角度相关的测量至关重要，例如测角或检查透镜元件的中心位置。气浮旋转平台在这方面尤其具有优势，因为它们具有接近于零的轴向和径向跳动，从而确保光轴在旋转过程中始终保持完美对准。
多轴系统，例如XY或XYZ堆叠系统，常用于晶圆自动化检测。在这些配置中，花岗岩底座的选择至关重要。花岗岩提供了必要的质量和热惯性，可以防止一个轴的运动影响另一个轴的精度。
花岗岩与空气轴承的协同作用
人们普遍误解气浮轴承级和花岗岩阶段两者互斥。事实上，最先进的运动系统是两者的混合体。高端气浮平台几乎全部采用花岗岩作为导向面。原因在于花岗岩能够在大面积范围内研磨至亚微米级的平整度——这是铝或钢难以实现的。
由于气浮轴承能够“平均化”导轨表面的不规则性，ZHHIMG制造的花岗岩梁具有极高的平整度，使得气膜在整个行程中始终保持一致。这种协同作用造就了兼具两者优势的运动系统：既拥有空气的无摩擦运动，又具备花岗岩的坚如磐石的稳定性。
维护和环境因素
运行这些系统需要严格的环境控制。机械式花岗岩平台相对坚固耐用，但需要定期润滑和清洁轴承轨道，以防止碎屑堆积。气浮轴承系统虽然无需润滑维护，但其运行依赖于气源的质量。气路中的任何水分或油污都可能导致“孔口堵塞”，从而破坏气膜并造成灾难性的表面接触。
此外，热管理至关重要。两种系统都受益于花岗岩的高热容量，花岗岩可作为线性电机的散热器。然而，在纳米级应用中，即使温度波动一度也会导致显著膨胀。专业实验室通常会使用特制的花岗岩外壳来维持工作台周围稳定的微气候。
结论：为您的创新选择合适的基石
无论您的应用需要机械花岗岩平台的高承载能力，还是气浮系统的超平稳速度控制，基础始终是最关键的部件。在ZHHIMG，我们不仅提供平台，更提供您最具雄心的项目所需的可靠地质和机械性能。随着半导体和光学行业对公差要求越来越高，我们对卓越材料和精密工程的执着追求，确保您的运动控制系统绝不会成为您研发或生产的限制因素。
发布时间：2026年1月22日