Нанометрийн түвшний нарийвчлал нь бүтээгдэхүүнийг бүтээх эсвэл эвдэх боломжтой нарийн үйлдвэрлэлийн ертөнцөд туршилтын тавцангийн тэгш байдал нь найдвартай хэмжилтийн чухал үндэс суурь болдог. ZHHIMG дээр бид боржин чулуун эд анги үйлдвэрлэх урлаг, шинжлэх ухааныг төгс болгоход хэдэн арван жил зарцуулж, уламжлалт гар урлалыг хамгийн сүүлийн үеийн технологитой хослуулан хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлээс эхлээд сансар судлалын инженерчлэл хүртэлх салбаруудад эцсийн лавлагаа болгон үйлчилдэг гадаргууг бий болгосон. Манай чанарын баталгаажуулалтын үйл явцын тулгын чулуу болох өнцгийн зөрүүний арга нь энэхүү эрэл хайгуулын оргил үеийг илэрхийлдэг бөгөөд хэмжилтийн технологийн хязгаарыг сорих замаар тэгш байдлыг баталгаажуулахын тулд математикийн нарийвчлалыг гар ажиллагаатай хослуулдаг.
Хавтгай байдлын баталгаажуулалтын цаад шинжлэх ухаан
Боржин чулуун туршилтын тавцангуудыг үйлдвэрлэлийн хэллэгээр ихэвчлэн "гантиг" тавцан гэж буруу нэрлэдэг бөгөөд онцгой талст бүтэц, дулааны тогтвортой байдлаа харгалзан сонгосон боржин чулуун ордоос бүтээдэг. Стрессийн үед хуванцар деформацид өртөж болох металл гадаргуугаас ялгаатай нь манай ойролцоогоор 3100 кг/м³ нягтралтай ZHHIMG® хар боржин чулуу нь хатуу ширүүн үйлдвэрлэлийн орчинд ч гэсэн бүрэн бүтэн байдлаа хадгалдаг. Энэхүү байгалийн давуу тал нь бидний нарийвчлалын үндэс суурь болдог боловч жинхэнэ нарийвчлал нь өнцгийн зөрүүний техник гэх мэт аргуудаар дамжуулан нарийн баталгаажуулалтыг шаарддаг.
Өнцгийн зөрүүний арга нь хуурамч энгийн зарчим дээр ажилладаг: гадаргуу дээрх зэргэлдээ цэгүүдийн хоорондох налуу өнцгийг хэмжсэнээр бид түүний топографийг ер бусын нарийвчлалтайгаар математикийн аргаар сэргээн босгож чадна. Манай техникчид боржин чулуун гадаргуу дээр мэдрэмтгий налуу хэмжигчээр тоноглогдсон нарийвчлалтай гүүрэн хавтанг байрлуулснаар эхэлдэг. Тэд од хэлбэртэй эсвэл торон хэлбэрээр системтэйгээр хөдөлж, өнцгийн хазайлтыг урьдчилан тодорхойлсон интервалаар бүртгэж, тавцангийн микроскопийн долгионы нарийвчилсан газрын зургийг гаргадаг. Дараа нь эдгээр өнцгийн хэмжилтийг тригонометрийн тооцооллыг ашиглан шугаман хазайлт болгон хөрвүүлж, харагдах гэрлийн долгионы уртаас ихэвчлэн доогуур байдаг гадаргуугийн хэлбэлзлийг илрүүлдэг.
Энэ аргыг онцгой хүчирхэг болгодог зүйл бол том хэмжээтэй платформуудыг (зарим нь 20 метрээс урт) тогтмол нарийвчлалтайгаар зохицуулах чадвар юм. Жижиг гадаргуу нь лазер интерферометр гэх мэт шууд хэмжилтийн хэрэгслүүдэд тулгуурлаж болох ч өнцгийн зөрүүний арга нь урт боржин чулуун байгууламжууд дээр үүсч болох нарийн гажуудлыг илрүүлэхдээ давуу талтай. "Бид нэгэн цагт 4 метрийн платформ дээр уламжлалт аргаар илрүүлэхгүй байх 0.002 мм-ийн хазайлтыг тогтоосон" гэж 35 гаруй жилийн туршлагатай манай ахлах хэмжил зүйч Ван Жиан дурсав. "Нано хэмжээний шинж чанарыг хэмждэг хагас дамжуулагчийн үзлэгийн тоног төхөөрөмжийг барьж байх үед энэ түвшний нарийвчлал чухал юм."
Өнцгийн зөрүүний аргыг нөхөж байгаа зүйл бол ижил төстэй үр дүнд хүрэхийн тулд оптик тохируулга ашигладаг автоколлиматорын техник юм. Хөдөлгөөнт гүүрэн дээр суурилуулсан нарийвчлалтай толин тусгалаас коллимат гэрлийг тусгаснаар манай техникчид өнцгийн өөрчлөлтийг 0.1 арксекунд буюу 2 километрийн зайнаас хүний үсний өргөнийг хэмжихтэй тэнцэх хэмжээгээр илрүүлж чадна. Энэхүү давхар баталгаажуулалтын арга нь ZHHIMG платформ бүр DIN 876 болон ASME B89.3.7 зэрэг олон улсын стандартыг хангаж эсвэл давж байгаа эсэхийг баталгаажуулж, үйлчлүүлэгчдэдээ манай гадаргууг чанарын хяналтын үйл явцад эцсийн лавлагаа болгон ашиглах итгэлийг өгдөг.
Уран бүтээлийн нарийвчлал: Ил уурхайгаас квант хүртэл
Түүхий боржин чулуун блокоос баталгаажсан туршилтын тавцан хүртэлх аялал нь байгалийн төгс төгөлдөр байдал болон хүний ухааны нэгдлийн гэрч юм. Бидний үйл явц нь материалын сонголтоос эхэлдэг бөгөөд геологичид онцгой жигд боржин чулуу үйлдвэрлэдэгээрээ алдартай Шаньдун мужийн мэргэшсэн карьеруудаас блокуудыг гараар сонгодог. Блок бүрийг хэт авианы шинжилгээнд хамруулж, далд ан цавыг илрүүлдэг бөгөөд куб метр тутамд гурваас цөөн бичил ан цавтай блокууд л үйлдвэрлэлд ордог бөгөөд энэ нь салбарын стандартаас хамаагүй давсан стандарт юм.
Жинань хотын ойролцоох хамгийн сүүлийн үеийн үйлдвэрт эдгээр блокуудыг нарийн хяналттай үйлдвэрлэлийн дарааллаар хувиргадаг. Компьютерийн тоон удирдлагатай (CNC) машинууд эхлээд боржин чулууг эцсийн хэмжээсээс 0.5 мм дотор барзгар зүсэж, зүсэлтийн нарийвчлалыг хадгалахын тулд 8 цаг тутамд солих шаардлагатай алмазан үзүүртэй багаж хэрэгслийг ашигладаг. Энэхүү анхны хэлбэржүүлэлтийг орчны нөхцөлийг 20°C ± 0.5°C-д тогтмол байлгадаг температур тогтворжуулсан өрөөнд хийдэг бөгөөд энэ нь дулааны тэлэлт хэмжилтэд нөлөөлөхөөс сэргийлдэг.
Жинхэнэ ур чадвар нь эцсийн нунтаглалтын үе шатанд гарч ирдэг бөгөөд мастер гар урчууд үеэс үед дамжин ирсэн техникийг ашигладаг. Усанд ууссан төмрийн исэл зүлгүүрээр ажилладаг эдгээр гар урчууд гадаргуугийн квадрат метр тутамд 120 цаг хүртэл гараар өнгөлгөө хийж, 2 микрон хүртэлх жижиг хазайлтыг илрүүлэхийн тулд сургагдсан мэдрэхүйгээ ашигладаг. "Энэ нь хоёр цаасыг хооронд нь давхарласан болон гурван цаасны хоорондох ялгааг мэдрэхийг оролдохтой адил юм" гэж НАСА-гийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн лабораторийн тавцан үйлдвэрлэхэд тусалсан гурав дахь үеийн нунтаглагч Лю Вэй тайлбарлав. "25 жилийн дараа таны хуруу төгс төгөлдөр санах ойг бий болгодог."
Энэхүү гар ажиллагаа нь зөвхөн уламжлалт бус бөгөөд үйлчлүүлэгчдийн шаарддаг нанометрийн түвшний өнгөлгөөг бий болгоход зайлшгүй шаардлагатай. Дэвшилтэт CNC нунтаглагчтай ч гэсэн боржин чулуун талст бүтцийн санамсаргүй байдал нь зөвхөн хүний зөн совингоор л жигд жигдрүүлж чадах бичил оргил, хөндийг бий болгодог. Манай гар урчууд хосоороо ажилладаг бөгөөд Германы Mahr арван мянган минутын тоолуур (0.5μm нягтралтай) болон Швейцарийн WYLER электрон түвшинг ашиглан нунтаглах болон хэмжих үйл явцын хооронд ээлжлэн ажилладаг бөгөөд стандарт платформуудад зориулсан 3μm/m, нарийвчлалын зэрэгт зориулсан 1μm/m гэсэн хатуу тэгш байдлын хүлцэлээс хэтрэхгүй талбайг баталгаажуулдаг.
Гадаргуугаас гадна: Байгаль орчны хяналт ба урт наслалт
Нарийн боржин чулуун тавцан нь ажиллаж байгаа орчинтойгоо адил найдвартай байдаг. Үүнийг хүлээн зөвшөөрч, бид салбарын хамгийн дэвшилтэт Тогтмол температур, чийгшлийн цехүүдийн нэг (температур, чийгшлийн хяналттай цех) гэж үздэг бөгөөд үндсэн байгууламждаа 10,000 м² гаруй талбайг хамардаг. Эдгээр өрөөнүүд нь 500 мм өргөнтэй газар хөдлөлтийн эсрэг суваг (чичиргээг бууруулдаг суваг)-аар тусгаарлагдсан 1 метр зузаантай хэт хатуу бетон шалтай бөгөөд орчны эвдрэлийг багасгадаг чимээгүй дээгүүрх крануудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь вирусээс бага хазайлтыг хэмжихэд чухал хүчин зүйл болдог.
Эндхийн орчны параметрүүд нь туйлын туйлширсан: температурын хэлбэлзэл 24 цаг тутамд ±0.1°C хүртэл хязгаарлагддаг, чийгшлийг 50% ± 2% байлгадаг, агаарын тоосонцрын тоог ISO 5 стандартын дагуу хадгалдаг (куб метр тутамд 0.5μм ба түүнээс дээш хэмжээтэй 3520-аас цөөн тоосонцор). Ийм нөхцөл байдал нь үйлдвэрлэлийн явцад нарийвчлалтай хэмжилт хийхээс гадна манай платформуудыг эцсийн эцэст ашиглах хяналттай орчныг дуурайдаг. "Бид платформ бүрийг ихэнх үйлчлүүлэгчдийн тулгарч байгаагүй хүнд нөхцөлд туршиж үздэг" гэж манай байгаль орчны инженерийн мэргэжилтэн Жан Ли тэмдэглэв. "Хэрэв платформ энд тогтвортой байдлаа хадгалж чадвал дэлхийн хаана ч ажиллах болно."
Байгаль орчны хяналтын энэхүү үүрэг амлалт нь бидний сав баглаа боодол, тээвэрлэлтийн үйл явцад хамаарна. Платформ бүрийг 1 см зузаантай хөөсөнцөр дэвсгэрт ороож, чичиргээг намсгагч материалаар бүрсэн захиалгат модон хайрцагт бэхлээд, дараа нь агаарын түдгэлзүүлэлтийн системээр тоноглогдсон тусгай тээвэрлэгчээр тээвэрлэдэг. Бид IoT мэдрэгч ашиглан тээвэрлэлтийн явцад цочрол болон температурыг хянаж, үйлчлүүлэгчдэд бүтээгдэхүүн нь манай байгууламжаас гарахаас өмнө бүрэн байгаль орчны түүхийг өгдөг.
Энэхүү нямбай арга барилын үр дүн нь онцгой ашиглалтын хугацаатай бүтээгдэхүүн юм. Салбарын дундаж үзүүлэлтүүд нь боржин чулуун тавцанг 5-7 жилийн дараа дахин тохируулах шаардлагатай байж болохыг харуулж байгаа ч манай үйлчлүүлэгчид ихэвчлэн 15 ба түүнээс дээш жил тогтвортой гүйцэтгэлтэй гэж мэдээлдэг. Энэхүү урт наслалт нь зөвхөн боржин чулуун төрөлхийн тогтвортой байдлаас гадна түүхий блокуудыг боловсруулахаас өмнө дор хаяж 24 сарын турш байгалийн жамаар хөгшрүүлдэг бидний өөрийн стресс тайлах процессоос үүдэлтэй юм. "Бид 12 жилийн дараа үйлчлүүлэгчээс тавцанг шалгахаар буцааж өгсөн" гэж чанарын хяналтын менежер Чен Тао дурсав. "Түүний хавтгай байдал нь бидний анхны хүлцлийн үзүүлэлтийн хүрээнд ердөө 0.8μм-ээр өөрчлөгдсөн. Энэ бол ZHHIMG-ийн ялгаа юм."
Стандарт тогтоох нь: Гэрчилгээ ба дэлхийн хэмжээнд хүлээн зөвшөөрөгдөх байдал
Нарийвчлалын талаарх мэдэгдэл түгээмэл байдаг салбарт бие даасан баталгаажуулалт их зүйлийг илэрхийлдэг. ZHHIMG нь манай салбарт ISO 9001, ISO 45001, ISO 14001 гэрчилгээг нэгэн зэрэг эзэмшдэг цорын ганц үйлдвэрлэгч гэдгээрээ бахархдаг бөгөөд энэ нь чанар, ажлын байрны аюулгүй байдал, байгаль орчны хариуцлагын бидний үүрэг амлалтыг тусгасан онцлог юм. Германы Mahr болон Японы Mitutoyo багаж зэрэг манай хэмжих хэрэгслийг Шаньдун мужийн Хэмжилзүйн хүрээлэн жил бүр тохируулдаг бөгөөд тогтмол аудитаар дамжуулан үндэсний стандартад нийцүүлэн мөрдөх боломжтой байдаг.
Эдгээр гэрчилгээ нь дэлхийн хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй байгууллагуудтай түншлэлийн үүд хаалгыг нээж өгсөн. Samsung-ийн хагас дамжуулагч литографийн машинуудад зориулсан боржин чулуун суурь нийлүүлэхээс эхлээд Германы Физик-Техникийн Холбоо (PTB)-д лавлах гадаргууг нийлүүлэх хүртэл манай эд ангиуд дэлхийн технологийг хөгжүүлэхэд чимээгүй боловч чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. "Apple компани AR чихэвчний эд ангиудыг турших нарийвчлалтай платформуудыг авахаар бидэнтэй холбогдоход тэд зөвхөн нийлүүлэгчийг хүсээгүй - тэд өөрсдийн өвөрмөц хэмжилтийн бэрхшээлийг ойлгож чадах түншийг хүссэн" гэж олон улсын борлуулалтын захирал Майкл Жан хэлэв. "Бидний физик платформ болон баталгаажуулалтын үйл явцыг хоёуланг нь өөрчлөх чадвар нь бүх зүйлийг өөрчилсөн."
Магадгүй хамгийн чухал нь хэмжилзүйн судалгааны тэргүүн эгнээнд явж буй эрдэм шинжилгээний байгууллагуудын хүлээн зөвшөөрөлт юм. Сингапурын Үндэсний Их Сургууль болон Шведийн Стокгольмын Их Сургуультай хамтран ажилласнаар бид өнцгийн зөрүүний арга зүйгээ боловсронгуй болгоход тусалсан бол Хятадын Жэжян Их Сургуультай хамтарсан төслүүд хэмжигдэхүйц зүйлийн хил хязгаарыг тэлсээр байна. Эдгээр түншлэлүүд нь квант тооцооллоос эхлээд дараагийн үеийн батерей үйлдвэрлэх хүртэл бидний техникүүд шинээр гарч ирж буй технологиудтай зэрэгцэн хөгжихийг баталгаажуулдаг.
Ирээдүй рүү харахад өнцгийн зөрүүний аргын үндэс суурь болсон зарчмууд урьдын адил хамааралтай хэвээр байна. Автоматжуулалт нэмэгдэж буй эрин үед хамгийн найдвартай хэмжилтүүд нь дэвшилтэт технологи болон хүний мэргэжлийн ур чадварын хослолоос үүдэлтэй хэвээр байгааг бид олж мэдсэн. Манай мастер нунтаглагчид микрон хазайлтыг "мэдрэх" чадвартай бөгөөд хэдэн секундын дотор мянга мянган хэмжилтийн цэгийг боловсруулдаг хиймэл оюун ухаанаар ажилладаг өгөгдлийн шинжилгээний системүүдтэй хамтран ажилладаг. Энэхүү синерги - хуучин ба шинэ, хүн ба машин - нь бидний нарийвчлалд хандах хандлагыг тодорхойлдог.
Өөрийн бүтээгдэхүүний нарийвчлалыг хангах үүрэг хүлээсэн инженерүүд болон чанарын мэргэжилтнүүдийн хувьд туршилтын платформ сонгох нь үндсэн зарчим юм. Энэ нь зөвхөн техникийн үзүүлэлтүүдийг хангах тухай биш, харин тэдний шууд бусаар итгэж болох лавлах цэгийг бий болгох тухай юм. ZHHIMG дээр бид зөвхөн боржин чулуун платформ бүтээдэггүй - бид өөртөө итгэх итгэлийг бий болгодог. Хамгийн жижиг хэмжилт хамгийн том нөлөө үзүүлж чадах ертөнцөд энэ итгэл бол бүх зүйл юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 11-р сарын 3