對于精密測量設備而言,核心部件的用材質量直接影響設備性能與使用壽命,ZYGO 3D 光學輪廓儀 ZeGage Pro 在關鍵部件選材上嚴格把控,搭配成熟的技術設計,在實際應用中展現出穩定可靠的性能,為各行業測量工作提供有力支持。
核心部件用材解析
ZeGage Pro 的核心部件選用行業內優質材料,從光學系統到機械結構,每一處選材都圍繞 “穩定"“耐用"“精準" 三個核心目標,確保設備長期運行中的性能表現。
在光學系統部分,核心的干涉物鏡鏡片采用低色散光學玻璃。這種玻璃經過特殊工藝加工,能有效減少光線傳播過程中的色散現象,保證不同波長光線的傳播路徑一致性,為精準獲取干涉信號奠定基礎。同時,鏡片表面鍍有多層抗反射膜,膜層采用高硬度材料,不僅能降低光線反射損耗(反射率可控制在 1% 以下),還能抵抗平常清潔過程中的輕微摩擦,延長鏡片使用壽命。光源組件則采用高穩定性 LED 燈珠,燈珠封裝材料選用耐高溫的陶瓷材質,可在設備長時間運行過程中有效散熱,避免溫度過高導致光源亮度衰減,確保照明強度始終保持穩定,減少因光源波動對測量結果的影響。
機械結構方面,設備的主體框架采用高強度鋁合金型材,通過一體成型工藝制造。鋁合金材料兼具輕量化與高剛性特點,框架整體重量控制在 30kg 以內,方便搬運與安裝,同時能有效抵抗外界振動干擾,為內部精密部件提供穩定支撐。測量臺面則選用不銹鋼材質,表面經過精密研磨處理,平面度誤差可控制在 5μm/m 以內。不銹鋼材質具有良好的耐磨性與抗腐蝕性,即使在頻繁放置、取下工件的使用場景中,也能長期保持臺面平整度,避免因臺面磨損影響測量基準精度。
核心的壓電掃描單元,其驅動元件采用高性能壓電陶瓷。這種壓電陶瓷具有優異的位移線性度與響應速度,在電壓控制下可實現納米級的精準位移,且長期使用過程中性能衰減緩慢,確保掃描過程的穩定性與重復性。掃描單元的導向結構則采用精密滾珠導軌,導軌材質為高硬度合金鋼,表面經過特殊潤滑處理,不僅能減少運動過程中的摩擦阻力,還能降低磨損,延長導軌使用壽命,保證掃描過程的順暢與精準。
實際應用中的性能表現
在電子元件制造場景中,ZeGage Pro 可對芯片引腳的表面粗糙度與高度尺寸進行測量。以常見的 QFP(四方扁平封裝)芯片為例,其引腳寬度通常在 0.3mm-0.5mm 之間,高度誤差要求控制在 5μm 以內。ZeGage Pro 通過搭配 20 倍物鏡,可清晰捕捉引腳表面的微觀紋理,測量出的粗糙度參數(Ra)重復性誤差小于 0.05nm,高度尺寸測量誤差小于 1μm,能準確識別引腳高度超差、表面劃痕等缺陷,幫助企業及時調整生產工藝,減少不良品產出。
在光學鏡片加工領域,針對凸透鏡的面型誤差測量,ZeGage Pro 展現出出色的性能。以直徑 50mm 的平凸透鏡為例,其面型誤差要求控制在 λ/4(λ=632.8nm)以內。ZeGage Pro 通過相干掃描干涉技術,可快速獲取鏡片表面的三維形貌數據,計算出面型誤差數值,測量結果與標準檢測設備的對比誤差小于 λ/20,能為鏡片加工過程中的精度調整提供準確依據,助力企業生產出符合高光學性能要求的鏡片產品。
在醫療器械制造場景中,針對人工關節的球面表面粗糙度測量,ZeGage Pro 同樣表現優異。人工關節球面的粗糙度(Ra)要求通??刂圃?0.02μm 以內,ZeGage Pro 通過優化的測量參數設置,可精準測量出球面不同區域的粗糙度數值,測量重復性誤差小于 0.002μm,能有效幫助制造商監控產品表面質量,確保人工關節在使用過程中具有良好的耐磨性與生物相容性。
不同場景的適配方案
針對不同行業的使用場景特點,ZeGage Pro 提供靈活的適配方案。在生產車間等振動較為明顯的場景中,可搭配專用的防震臺使用。防震臺采用空氣彈簧減震結構,能有效過濾頻率在 2Hz-100Hz 范圍內的振動干擾,使設備在振動環境下仍能保持穩定的測量性能。
對于需要進行大批量工件測量的場景,ZeGage Pro 可集成自動化上下料系統。該系統包括機械臂、工件定位裝置與輸送軌道,可實現工件的自動抓取、定位與輸送,減少人工操作步驟,提高測量效率。以電子元件批量檢測為例,自動化系統可將單個工件的測量周期從人工操作的 3 分鐘縮短至 1 分鐘以內,大幅提升檢測效率,滿足企業大批量生產的質檢需求。
在實驗室等對測量環境要求較高的場景中,ZeGage Pro 可搭配恒溫恒濕罩使用。恒溫恒濕罩能將設備周圍環境溫度控制在 23℃±0.5℃,濕度控制在 50%±5%,避免溫度與濕度波動對測量結果的影響,為高精度科研實驗提供穩定的測量條件。
無論是核心部件的優質用材,還是實際應用中的穩定性能,亦或是靈活的場景適配方案,ZeGage Pro 都展現出對精密測量需求的深度契合,為各行業用戶提供可靠的測量解決方案,助力企業提升產品質量與生產效率。