ZYGO在超精密加工表面評(píng)估中的價(jià)值
超精密加工技術(shù)追求亞微米級(jí)的形狀精度和納米級(jí)的表面光潔度,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光學(xué)、半導(dǎo)體、航空航天等尖duan領(lǐng)域。對(duì)這些加工表面的評(píng)估,需要測(cè)量?jī)x器具備極gao的垂直分辨率、優(yōu)異的重復(fù)性和對(duì)微觀特征的靈敏響應(yīng)。ZYGO ZeGage Pro光學(xué)輪廓儀以其亞納米級(jí)的垂直分辨率和非接觸測(cè)量特性,成為評(píng)估超精密加工表面質(zhì)量、診斷工藝缺陷、優(yōu)化加工參數(shù)的關(guān)鍵計(jì)量工具。
超精密車削、銑削、磨削和拋光等工藝產(chǎn)生的表面,其形貌特征通常在納米到亞微米尺度。這些特征不僅包括表面粗糙度,還包括波紋度、面形誤差以及由刀具軌跡、振動(dòng)、材料特性等引起的周期性或非周期性結(jié)構(gòu)。ZeGage Pro能夠全面捕捉并量化這些信息。在表面粗糙度與紋理分析方面,它是評(píng)價(jià)加工光潔度的quan威工具。可以精確測(cè)量經(jīng)過(guò)金剛石車削的光學(xué)表面、超精密拋光后的硅片或藍(lán)寶石襯底的表面粗糙度(Ra, Rq 值可達(dá)0.1 nm以下)。更重要的是,它能通過(guò)功率譜密度(PSD)分析或波形分析,將表面輪廓分解為不同空間頻率的成分,從而:
識(shí)別加工紋理的來(lái)源:區(qū)分出由主軸回轉(zhuǎn)誤差引起的周期性波紋、由進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的刀痕、或由振動(dòng)產(chǎn)生的中頻誤差。
量化各頻段誤差:這對(duì)于光學(xué)元件尤為重要,因?yàn)椴煌臻g頻率的誤差會(huì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光產(chǎn)生不同的散射效應(yīng)。
在面形與輪廓精度測(cè)量方面,ZeGage Pro可以評(píng)估超精密加工后的幾何形狀。例如:
測(cè)量非球面、自由曲面的面形誤差,與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行比對(duì),生成誤差云圖。
測(cè)量微結(jié)構(gòu)陣列(如微透鏡陣列、衍射光柵)的單元形狀、周期一致性和高度均勻性。
在工藝診斷與優(yōu)化中,其數(shù)據(jù)直接指導(dǎo)生產(chǎn):
刀具狀態(tài)監(jiān)控:通過(guò)測(cè)量加工表面形貌的變化,可以間接判斷金剛石刀具的磨損、崩刃情況,實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性換刀。
工藝參數(shù)優(yōu)化:對(duì)比不同主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、切削深度、拋光壓力下的表面形貌數(shù)據(jù),找出獲得表面質(zhì)量的工藝窗口。
振動(dòng)源排查:表面形貌中出現(xiàn)的特定頻率的周期性波紋,是追蹤和消除機(jī)床或環(huán)境振動(dòng)源的直接證據(jù)。
ZYGO ZeGage Pro在超精密領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)在于其無(wú)損、高分辨率和高效率。它不會(huì)像接觸式探針那樣可能劃傷柔軟或超光滑表面。其快速的測(cè)量能力允許對(duì)工件進(jìn)行多點(diǎn)或全域檢測(cè),而不像原子力顯微鏡(AFM)那樣局限于極小區(qū)域。通過(guò)提供客觀、量化的三維數(shù)據(jù),它使得超精密加工從依賴?yán)蠋煾档摹笆指?和“經(jīng)驗(yàn)",升級(jí)為基于數(shù)據(jù)的精密科學(xué),確保了gao端制造領(lǐng)域?qū)i致表面質(zhì)量的可控、可預(yù)測(cè)和可追溯性要求。
ZYGO在超精密加工表面評(píng)估中的價(jià)值