空氣軸承 用空氣作為潤滑劑的滑動(dòng)軸承�,?諝獗扔驼硿孕�,,耐高溫,無污染,,因而可用于高速機(jī)器,、儀器及放射性裝置中,但其負(fù)荷能力比油低,。- e1 l, D0 g$ h& h+ k
空氣軸承優(yōu)點(diǎn)
5 {8 B# p- z/ Q 1.更高精度
# D6 @. J0 c5 ?- o6 T 空氣軸承提供極高的徑向和軸向旋轉(zhuǎn)精度,。由于沒有機(jī)械接觸,磨損程度降到了最低,,從而確保精度始終保持穩(wěn)定,。1 T O; M" Y. G) I; C8 f
由于制造結(jié)構(gòu)的不同,空氣主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的精確性是天生具備的,。特殊的制造技術(shù)提高了這一精確性,,能夠提供極高的旋轉(zhuǎn)和軸向精度�,?諝庵鬏S的設(shè)計(jì)是,,能夠在軸向和徑向同時(shí)獲得小于0.1微米TIR的旋轉(zhuǎn)精確性。由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和靜態(tài)支撐部分之間沒有機(jī)械接觸,,所以沒有磨損產(chǎn)生,,從而確保精度始終保持穩(wěn)定——制造商使用統(tǒng)計(jì)學(xué)加工控制的一個(gè)重要特性。5 C6 B4 V' w6 ~8 H3 d, D& H
典型的同步徑向偏擺值:<10微米(PCB鉆孔主軸,,高速)
& @2 P9 A5 L( s9 `+ X4 Y4 g 典型的非同步徑向偏擺值:<0.025微米(磁盤測試主軸,,低速)
q6 G# j9 \) Y, { D1787高端PCB主軸的動(dòng)態(tài)偏擺與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系5 `1 h G/ u# h7 s
D1640-05磁盤測試主軸的非同步徑向偏擺與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系
- g \& }# H5 f: N w 2. 高速 - P! V6 }0 r, a& p) F" o& S/ D
空氣軸承內(nèi)部的低剪切力,能夠在提供極高轉(zhuǎn)速的同時(shí),,將動(dòng)力損失降到最低,,并使產(chǎn)生的熱量非常小。轉(zhuǎn)速可以超過300,000轉(zhuǎn)/分鐘,。# @0 t8 ?( c, S% N# S. A3 N+ _( i
空氣軸承阻力較低,,允許較高的速度,并能同時(shí)保持較低的振動(dòng)水平,。摩擦對空氣軸承旋轉(zhuǎn)的阻礙非常小,,并且,因此使得動(dòng)力損失和熱量產(chǎn)生也非常小。這使得轉(zhuǎn)子能夠以極高的表面速度運(yùn)行,。有些主軸中,,較高的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動(dòng)力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點(diǎn)導(dǎo)致的。 4 m' i/ h$ A( A7 B1 U
各個(gè)市場領(lǐng)域中目前最高速西風(fēng)空氣主軸的圖示 2 O3 F- Z+ C7 W+ T- ?
3.增加刀具壽命: D+ P3 I/ l! Q% k
使用空氣軸承意味著能夠大大延長刀具的壽命,。
) l3 ^) o7 o% `8 q. ?: s# L& m 較低的振動(dòng)和較高的旋轉(zhuǎn)精度,,意味著鉆頭、刀具,、砂輪,、和鉆探工具都會(huì)有更長的壽命——降低了保養(yǎng)和運(yùn)行成本。特別地,,在PCB鉆孔行業(yè)中,目前使用的鉆針直徑更小至50微米,,只有空氣主軸才能以所需的速度運(yùn)行,,以確保刀具的壽命達(dá)到要求
6 h6 }- ^4 ?7 I n/ D 砂輪壽命的典型增長:1.5倍~4倍,取決于應(yīng)用領(lǐng)域和砂輪類型
f/ Y$ z# {$ [( `2 p 直徑0.01的PCB鉆孔工具壽命與旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系 # K% N: k: W8 `1 w
4.提高表面光度- L5 m, S. V V. F
空氣主軸精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng),,使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度。& ]; G) G7 O. m1 X" O% z) u" F
空氣主軸的應(yīng)用(如:半導(dǎo)體加工)提供了流暢的,、精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)——使得表面光度更佳。與滾珠軸承主軸不同,,空氣軸承提供了穩(wěn)定的軸承硬度,,能夠確保所加工的硬質(zhì)材料表面以下部分的破損程度最小。由于硬度是由貫穿軸承的,、始終如一的空氣流提供的,,轉(zhuǎn)子所經(jīng)受的、來自外負(fù)載的作用力,,在其旋轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上,。這一特性與研磨時(shí)產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān)。
1 L4 u( C8 T# Z/ q3 O) N# G, U$ X :典型的表面光度:2 V/ j) W6 }9 t0 S# R
表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA
) G6 K3 \( W2 b, `& {, V 菱形轉(zhuǎn)動(dòng),、或者飛刀切削丙烯酸樹脂和軟性材料——<0.012微米(0.5微因存)CLA,,達(dá)到穩(wěn)定的光學(xué)品質(zhì)9 P3 O: X) L/ |. Q0 X
空氣軸承硬度值:
5 ]7 T8 D$ \2 ]/ i( f ——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)- ], {1 v. c) h- S
——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸)& w& B. c e! h4 B- W! f0 u7 l
空氣主軸精確的、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng),,使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度,。% o6 w3 p7 k7 M
空氣主軸的應(yīng)用(如:半導(dǎo)體加工)提供了流暢的、精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)——使得表面光度更佳,。與滾珠軸承主軸不同,空氣軸承提供了穩(wěn)定的軸承硬度,,能夠確保所加工的硬質(zhì)材料表面以下部分的破損程度最小,。由于硬度是由貫穿軸承的,、始終如一的空氣流提供的,轉(zhuǎn)子所經(jīng)受的,、來自外負(fù)載的作用力,,在其旋轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上。這一特性與研磨時(shí)產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān),。
, j& I( y2 s- A! v U+ ~# \) D :典型的表面光度:8 A( i3 t/ z4 ~1 x/ x4 T5 o
表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA% f& ?4 @# M& N& \8 F
菱形轉(zhuǎn)動(dòng),、或者飛刀切削丙烯酸樹脂和軟性材料——<0.012微米(0.5微因存)CLA,達(dá)到穩(wěn)定的光學(xué)品質(zhì)
8 E7 L: D& \/ p2 U* y: V( I 空氣軸承硬度值:
3 E6 Z7 S% j$ j- S. G3 C5 N ——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)2 n* x* @2 }$ T( O5 U4 h5 c9 v
——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸) : e' A6 K5 m1 D8 D6 \5 \
C滾動(dòng)元件軸承和空氣軸承的硬度比較
! I! ]6 h1 L# i5 s 5.延長軸承壽命, R7 I' ^) Z+ C3 \" C4 ~4 x' U! F
由于沒有機(jī)械接觸,、并且供給清潔的空氣(沒有油和水),,因此軸承的壽命大大延長了。
Z- g1 W8 n* ^( g! K+ z 軸承內(nèi)部沒有任何金屬與金屬之間的接觸,,如果供給的空氣清潔,、且沒有油和水,將確保實(shí)際上無限的壽命,,此外,,由于運(yùn)行的性質(zhì),空氣軸承會(huì)從軸承尾部不斷排除空氣,,這就形成了阻礙外部有害污染物(如:原料碎片,、或者切割液)進(jìn)入的天然屏障。這增加了機(jī)器的利用率,,減少了停機(jī)時(shí)間,,從而提高了整體的效率。
; e! n5 \+ f3 O0 b$ H4 s/ s, Y3 X 滾珠軸承和空氣軸承壽命的比較: d4 B# f$ n. \& M. }# J3 e8 D
6.溫度上升緩慢0 ~# b7 T# o% G5 v& @
低摩擦,,穩(wěn)定的空氣流,、和有效的動(dòng)力傳送,使溫度上升幅度降到最低,。
( k0 j8 g/ S2 m* o- }" y: [ 由于多種因素(如:低摩擦,,穩(wěn)定的空氣流、和有效的動(dòng)力傳送),,主軸轉(zhuǎn)子的熱效應(yīng)非常小,。此外,特殊材料和結(jié)構(gòu)方法的選擇,,以及內(nèi)部的液體冷卻管道,,幾乎完全消除了溫度的上升,因此,,無需預(yù)熱階段,。+ m1 n+ s+ A9 A
水冷卻PCB鉆孔主軸在200,000轉(zhuǎn)/分鐘的速度時(shí)的熱成像" W# b+ i3 F. r7 Q
7.減少保養(yǎng)
7 s: ^0 J. _9 p1 v1 `- t7 E& p6 M 只需要極少的保養(yǎng)。對空氣供給和冷卻系統(tǒng)的定期檢查,就是確保完全可靠性所需完成的全部工作,。: j* q+ n/ n$ m' V, R/ [4 S, ~
通常,,對空氣供給進(jìn)行定期檢查就足以確保完全的軸承可靠性。如果主軸是在設(shè)計(jì)規(guī)范限定的條件下運(yùn)行的,,主軸擁有很長的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命,。一般保養(yǎng)通常包括:確保空氣和水供給保持清潔,,并達(dá)到正確的標(biāo)準(zhǔn),。& l5 S% Y5 V/ z2 e, ]; _7 u: c
注意:將夾頭或者其他支撐裝置安裝到主軸上,必須遵循特定的保養(yǎng)規(guī)定,。) y# E; z' D0 r/ L- r
典型的空氣過濾要求:0.1微米
' X* H% i* K% \4 c 8.增大負(fù)載能力" V7 c0 [8 u0 d5 j
空氣軸承能夠支撐很大的負(fù)載,,所以使得它們能夠被應(yīng)用于很多行業(yè)的機(jī)械工具中。
( ~" w. o. G: Z0 b! J+ O 空氣軸承設(shè)計(jì)能夠具備較高的負(fù)載能力,、較高的硬度能力,、或者兩者同時(shí)兼?zhèn)洹T诤芏嗫諝廨S承的應(yīng)用中,,主軸速度相對較低,因此能夠組成徑向和軸向半徑較大的軸承,。; k! P% q" k2 I C4 U- _
徑向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克,。8 k7 Z" g% W- A( J, r
軸向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克。0 y0 h _. ~* u* v
9.降低震動(dòng) X- n! n! [2 l5 F& W) a* K- `% Y
空氣主軸運(yùn)行時(shí),,只產(chǎn)生最小幅度的振動(dòng)和可聞噪音,。1 z9 n7 b$ c0 _% P! \
由于達(dá)到了高度的平衡標(biāo)準(zhǔn)、而且沒有機(jī)械接觸,,西風(fēng)空氣主軸產(chǎn)生的振動(dòng)幅度和可聞噪音都是最小的,。# V- Z1 s" c! P- z: o
典型的平衡標(biāo)準(zhǔn):G0.4或者更高。2 |7 @8 d1 R) j2 k6 T9 |
典型的振動(dòng)幅度:<0.2毫米/秒(低速主軸),。<1.0毫米/秒(高速主軸),。
5 h! b+ D7 Q/ V4 @8 v+ o 典型的噪音水平:70~80調(diào)整分貝
' U D; y) ^1 U) G. a" U! | D1733PCB主軸徑向振動(dòng)與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系" K7 o: o6 i% b0 J( Y
10.清潔9 [ O& ^) ~- j( d
唯一使用的潤滑劑是空氣;因此,,對于必須要求無污染的工件,、或者工作環(huán)境來說,空氣軸承技術(shù)是理想的,。
$ Q @8 F* I$ z c, r. H 在從空作環(huán)境中去除脂,、油、和油霧后,,使用空氣主軸的條件將保持更加清潔,。空氣軸承對環(huán)境不產(chǎn)生反作用,因此,,是無塵環(huán)境(如:磁盤驅(qū)動(dòng)器制造)的理想應(yīng)用產(chǎn)品,。事實(shí)上,特殊設(shè)計(jì)的西風(fēng)空氣主軸還能在高度真空的條件下使用,,如:已經(jīng)在半導(dǎo)體硅晶片制造方面的應(yīng)用,。& K/ f% b- \( r$ y1 Y9 Z5 j
主軸可以運(yùn)行的、典型的無塵室標(biāo)準(zhǔn):100級,。 ~ X: \( C# H$ j) o. `
絕對無塵環(huán)境 |