Useimpien ihmisten henkinen malli laakerista sisältää metallipallot tai -rullat, jotka vähentävät kitkaa kahden liikkuvan osan välillä. Tämä malli hajoaa kokonaan ilmalaakereilla, jotka pääsevät eroon fyysisestä kosketuksesta kokonaan. Kuulostaa melkein liian yksinkertaiselta työskennellä - kelluttamalla yhtä pintaa ohuella paineilmakalvolla sen sijaan, että annat sen koskettaa mitään -, mutta juuri tämä yksinkertaisuus on syy siihen, miksi tekniikasta on tullut standardi nykyisissä -tarkkuusliikejärjestelmissä.
Perusmekanismi
Ilmalaakeri toimii pakottamalla paineilmaa laakerin pinnassa olevien pienten aukkojen tai huokoisen rajoitinmateriaalin läpi luoden ohuen, jatkuvan ilmakalvon - tyypillisesti muutaman mikronin paksuinen - laakerin ja pinnan väliin, jolla se kulkee. Tämä kalvo tukee kuormaa ja estää kahta pintaa koskaan joutumasta fyysiseen kosketukseen. Koska metalli-metalli- (tai metalli-kiveen) ei ole kosketuksissa, ei käytännössä ole kitkaa, ei kulumista eikä tarttuvaa-luistoa - mekaanisten laakerien pieni, nykivä epäröinti erittäin alhaisilla nopeuksilla tai suunnanmuutosten aikana.
Kolme asiaa tekevät tästä enemmän hyödyllisen kuin tyylikkään:
Kitka ei tarkoita sitä, ettei kosketuksesta synny lämpöä, mikä on erittäin tärkeää järjestelmissä, joissa lämpöstabiilisuus määrää mittaustarkkuuden.
Kulumattomuus tarkoittaa, ettei se huonone ajan myötä. Hyvin-suunniteltu ilmalaakeri voi toimia vuosia ilman, että paikannustarkkuus poikkeaa mekaanisesta kulumisesta, toisin kuin kuula- tai rullalaakerit, jotka menettävät tarkkuutensa hitaasti kilpien ja elementtien kuluessa.
Ilmakalvot ovat luonnollisesti pieniäpinnan epätasaisuuksia, mikä antaa tasaisempaa liikettä kuin useimmat mekaaniset vaihtoehdot voivat saavuttaa.
Miksi ilmalaakerit ja graniitti näkyvät yhdessä
Ilmalaakerit tarvitsevat erittäin tasaisen, vakaan, vähän kitkaa-yhteensopivan pinnan ajellakseen, ja tässä graniitti ansaitsee paikkansa järjestelmässä teräksen tai valuraudan sijaan. Graniitti ei syöpy, ei kehitä mikroskooppisia jäysteitä ja pintamuutoksia, joita metalli voi ajan myötä muuttaa, ja sen tasaisuus kestää, koska se ei ole alttiina koneistettujen ja hitsattujen metallirakenteiden valmistuksen aiheuttamille jäännösjännityksille. Graniittitaso yhdistettynä ilmalaakerivaiheeseen tarjoaa yhdistelmän, jossa kumpikaan komponentti ei ole heikko lenkki tarkkuuden tai pitkän -vakauden kannalta.
Mistä löydät tämän yhdistelmän
Koordinaattimittauskoneet (CMM) ja profiilimittausjärjestelmät, joissa anturin tai anturikelkan on liikuttava aiheuttamatta omaa paikannusmelua.
Puolijohteiden tarkastus- ja litografiavaiheet, joissa kiekkojen paikannustoleranssit mitataan nanometreinä.
Tarkkuuslaserjärjestelmät, mukaan lukien femtosekunti- ja pikosekundi-laseralustat, joissa säteen{0}}reitin vakaus riippuu siitä, että alla oleva mekaaninen pinta pysyy täydellisesti paikallaan ja liikkuu tasaisesti, kun se liikkuu.
Lineaarimoottoriset XY-pöydät, joita käytetään kaikessa piirilevyn porauslaitteista akkukennojen tarkastuslinjoihin.
Tiedon arvoinen kauppa-
Ilmalaakerit eivät ole ilmaisia lounaita - ne tarvitsevat puhtaan, kuivan, säädellyn paineilman syötön, ja jos tämä syöttö keskeytyy, laakeripinnat voivat koskettaa suoraan, mikä on yleensä jotain, joka on suunniteltu kestämään hetken, mutta ei luota siihen. Ne maksavat myös yleensä enemmän etukäteen kuin mekaaniset laakerit vastaavan kantavuuden vuoksi. Sovelluksissa, joissa tarkkuusvaatimus sitä todella vaatii, ei kuitenkaan ole paljon korvaavaa -, minkä vuoksi ilmalaakereista on tullut lähes oletusvaihtoehto ultra-tarkkuusliikejärjestelmissä viimeisen kahden vuosikymmenen aikana.