空氣軸承 用空氣作為潤滑劑的滑動軸承,�,?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。% p6 G, A7 A( q' h
空氣軸承優(yōu)點(diǎn)7 I j3 w$ k/ F8 L- a
1.更高精度: g k$ P- }+ c# g4 i7 W% @
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,。
; Z) W/ n% f$ X# V5 e$ ~% L# v 由于制造結(jié)構(gòu)的不同,,空氣主軸旋轉(zhuǎn)時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,。空氣主軸的設(shè)計(jì)是,,能夠在軸向和徑向同時獲得小于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)加工控制的一個重要特性,。
6 S6 U- p8 r. ~5 \- L 典型的同步徑向偏擺值:<10微米(PCB鉆孔主軸,高速)
+ n$ i! i" K0 w4 I 典型的非同步徑向偏擺值:<0.025微米(磁盤測試主軸,,低速)
6 A h9 _3 Q) `. X" _4 e D1787高端PCB主軸的動態(tài)偏擺與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系
0 Q3 s2 |1 c9 T2 {- }$ h 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
6 b% Y' l: L/ K8 g) c 2. 高速
0 x3 X$ q. t* p7 \5 @ 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,,將動力損失降到最低,并使產(chǎn)生的熱量非常小,。轉(zhuǎn)速可以超過300,000轉(zhuǎn)/分鐘,。
. w3 ?9 c! H1 A5 D& ] _. M 空氣軸承阻力較低,允許較高的速度,,并能同時保持較低的振動水平,。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)速度會導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點(diǎn)導(dǎo)致的,。 : E B4 n$ _. S9 N
各個市場領(lǐng)域中目前最高速西風(fēng)空氣主軸的圖示 6 X- X1 F4 j' ~2 A
3.增加刀具壽命& M z3 r2 g( `1 }* k4 j1 J
使用空氣軸承意味著能夠大大延長刀具的壽命。
; u; q8 f9 F/ D% V( R, u# z 較低的振動和較高的旋轉(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$ q+ n9 V9 A1 N n9 e) K2 `! E
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
, M* G& K$ G: u. J0 D 直徑0.01的PCB鉆孔工具壽命與旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系
- u0 T! u+ h" t# o# K1 g 4.提高表面光度- ^2 H6 y4 R5 a3 h
空氣主軸精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動,使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度,。5 H7 T- A3 d& v7 j3 y; Q+ w: {+ ]
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——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)時穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上。這一特性與研磨時產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān),。
' O* A$ l o$ I1 z! T. @, \ :典型的表面光度:( \6 B3 C+ {, I/ Y/ J' U
表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA
8 l6 T3 A% Q: W5 W& ^! z; Y 菱形轉(zhuǎn)動,、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) }7 Q/ X- Q/ b0 J7 b: ]
空氣軸承硬度值:
% w" L5 C+ `9 ]* j ——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)1 o$ l: }1 D* G! i9 @5 `
——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸)* x3 m4 W! ^9 R# @/ @, t
空氣主軸精確的、可重復(fù)的運(yùn)動,,使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度,。
0 s% e. u6 B/ x# C x6 x' p: s& n 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——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)時穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上,。這一特性與研磨時產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān)。
/ s/ u. Y/ z7 _6 [+ u3 z! O7 R :典型的表面光度:
# }3 \2 r7 R: w 表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA) c \. u8 a2 }3 h) |! v
菱形轉(zhuǎn)動,、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)
_" a9 e! a( |6 L& [; k5 R0 T 空氣軸承硬度值:6 |! a9 P) I, o. V8 R' z1 G
——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)8 j: \+ J x7 l
——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸) 8 }; j/ O! k; l& ?4 W' w
C滾動元件軸承和空氣軸承的硬度比較
: h1 B1 Q8 g" l 5.延長軸承壽命
- a2 F& B: I" z4 _ 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,。
) ~ @1 W! l C4 l3 n 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)時間,,從而提高了整體的效率,。/ M6 ?5 k. E( C7 W
滾珠軸承和空氣軸承壽命的比較
) F- `3 E+ `( m1 J9 w 6.溫度上升緩慢
3 t- s3 I0 B) a% B. M2 c @ 低摩擦,穩(wěn)定的空氣流,、和有效的動力傳送,,使溫度上升幅度降到最低。
6 }( c6 P2 ~9 p; B, W7 J" a 由于多種因素(如:低摩擦,,穩(wěn)定的空氣流,、和有效的動力傳送),,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。! k& W5 t7 O m5 s, D: E) _
水冷卻PCB鉆孔主軸在200,000轉(zhuǎn)/分鐘的速度時的熱成像 | _* ]8 h& G+ V+ ^* } T
7.減少保養(yǎng)# q$ ?( ?' X2 ?6 p+ e H( l- t
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。6 f5 P( `6 c V$ m2 G; |. u" ~
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�,?諝夂退┙o保持清潔,并達(dá)到正確的標(biāo)準(zhǔn),。9 J4 E1 u" U K7 M
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。* W' `6 \" `$ L- p3 L; z
典型的空氣過濾要求:0.1微米! Z8 V5 n( l1 L% \: D2 E4 E
8.增大負(fù)載能力
: s0 g( T8 @4 O# |7 U 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,。$ X& L) n3 s8 {' M
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,、或者兩者同時兼?zhèn)�,。在很多空氣軸承的應(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,。
8 r0 O" \. Y( M( ^ 徑向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克。 P. D$ y' m/ U! _0 T% j
軸向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克,。
+ R! E) A, H3 N/ h/ t 9.降低震動
" U+ `+ x, W4 E9 p- S" W2 N: z 空氣主軸運(yùn)行時,,只產(chǎn)生最小幅度的振動和可聞噪音。. I" v0 C* P3 `
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)生的振動幅度和可聞噪音都是最小的。
) y. |/ X+ Q0 P$ V 典型的平衡標(biāo)準(zhǔn):G0.4或者更高,。
8 ~/ e8 w( F0 d( @ 典型的振動幅度:<0.2毫米/秒(低速主軸),。<1.0毫米/秒(高速主軸)。
* Q: g H1 m5 Q, G 典型的噪音水平:70~80調(diào)整分貝 / I3 Y% c: s( o
D1733PCB主軸徑向振動與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系7 U3 L6 q/ ]: C" p# D, Q
10.清潔
/ W5 N: Z0 V: {5 e- B 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,。: r8 e3 L0 \, ^1 F. }4 c8 b& U
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,。$ n. S0 B* a6 t7 k" }' `5 A* b$ [$ f
主軸可以運(yùn)行的,、典型的無塵室標(biāo)準(zhǔn):100級。" b% x) H- k! Q3 L
絕對無塵環(huán)境 |