Trong chuỗi công nghiệp gốm sứ tiên tiến, người ta thường tập trung nhiều hơn vào bản thân vật liệu, chẳng hạn như alumina, silicon nitride, silicon Carbide, mâm cặp tĩnh điện và các thành phần cốt lõi khác. Tuy nhiên, do thiết bị bán dẫn, thiết bị quang học, hệ thống làm mát bằng chất lỏng AI và các lĩnh vực khác đòi hỏi-độ chính xác cao hơn bao giờ hết nên "thiết bị xử lý" đang trở thành yếu tố chính quyết định năng suất và chi phí.
Những thách thức trong chế biến gốm sứ tiên tiến
Vật liệu gốm tiên tiến thường có độ cứng cao và độ giòn cao. Các bộ phận như mâm cặp tĩnh điện, mâm cặp hút bằng gốm và các bộ phận kết cấu chính xác dùng trong ngành bán dẫn thường yêu cầu gia công hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lỗ-vi mô. Nếu chỉ một lỗ có hiện tượng sứt mẻ cạnh, nứt hoặc lệch kích thước thì toàn bộ phôi có thể bị loại bỏ. Do đó, độ ổn định, độ lặp lại và tuổi thọ dụng cụ của thiết bị xử lý ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí sản xuất.
Đây là lý do tại sao công nghệ gia công siêu âm ngày càng được chú ý nhiều trong lĩnh vực gốm sứ tiên tiến. So với xử lý thông thường, ưu điểm của gia công siêu âm chủ yếu là khoan và loại bỏ vật liệu cứng và giòn. Ví dụ, khi khoan gốm alumina mà không có sự hỗ trợ siêu âm, các dụng cụ thông thường có thể bị mòn nhanh chóng chỉ sau hàng chục lỗ. Với sự hỗ trợ siêu âm, tuổi thọ dụng cụ tương tự có thể được kéo dài lên hơn 200–300 lỗ. Đồng thời, gia công siêu âm giúp giảm nguy cơ sứt mẻ, cải thiện chất lượng thành lỗ và tăng năng suất tổng thể. Trong nhiều-ứng dụng cao cấp, khách hàng sẵn sàng hy sinh một số hiệu quả xử lý để đổi lấy tính toàn vẹn của sản phẩm tốt hơn.
Phần cứng máy công cụ cũng phải đáp ứng các tiêu chuẩn
Để thực sự đạt được-quy trình xử lý gốm tiên tiến chất lượng cao, chỉ công nghệ siêu âm thôi là chưa đủ. Gia công các vật liệu cứng và giòn đặt ra yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác vốn có của máy công cụ. Langen Precision hiện sử dụng cấu trúc nền đá granit để giảm tác động của biến dạng nhiệt và ứng suất vật liệu. So với các giường-gang truyền thống, kết cấu bằng đá granit duy trì độ chính xác-của thiết bị lâu dài tốt hơn. Langen nhằm mục đích kiểm soát khả năng lặp lại định vị trong phạm vi 1 micron, bao gồm độ thẳng, độ phẳng và độ vuông góc của đường dẫn hướng.
Để đạt được sự ổn định này, Langen Precision đã xây dựng một xưởng lắp ráp chính xác có độ chính xác-nhiệt độ,{1}}độ ẩm không đổi tiên tiến. Ngoài các thanh dẫn hướng-cao cấp, trục xoay nhập khẩu và hệ thống CNC nhập khẩu, nhiều quy trình vẫn dựa vào chuyên môn của con người. Ví dụ: "cạo thủ công" trong quá trình lắp ráp máy vẫn là một bước quan trọng trong các công cụ máy cao cấp. Độ dày lớp cạo thậm chí còn mỏng hơn sợi tóc người và việc hoàn thiện thủ công (lặp đi lặp lại) các bề mặt giao phối đạt được độ chính xác tiếp xúc và độ ổn định cấu trúc cao hơn. Loại quy trình này khó có thể thay thế hoàn toàn bằng máy móc trong thời gian ngắn và thường phải mất hơn sáu tháng để đào tạo một công nhân lành nghề.