अल्ट्रा परिशुद्धता विनिर्माण में स्थिरांक -तापमान कार्यशालाओं की भूमिका

किसी मेट्रोलॉजिस्ट से पूछें कि एक सामान्य कारखाने में माप त्रुटि का सबसे बड़ा स्रोत क्या है, और अधिकांश लोग उपकरण के बारे में नहीं बताएंगे। वे कहेंगे कमरा.

तापमान परिशुद्धता का मूक शत्रु क्यों है?

सटीक विनिर्माण में उपयोग की जाने वाली लगभग हर सामग्री - स्टील, ग्रेनाइट, सिरेमिक, एल्युमीनियम - तापमान के साथ फैलती और सिकुड़ती है। प्रभाव प्रति डिग्री छोटा होता है, लेकिन सहनशीलता के मामले में आधुनिक उपकरण (अक्सर एक अंकीय माइक्रोमीटर या उससे कम) की अपेक्षा की जाती है, यहां तक ​​कि एक कार्यदिवस में 1-2 डिग्री का उतार-चढ़ाव भी मापने योग्य आयामी त्रुटि उत्पन्न कर सकता है।

यही कारण है कि गंभीर सटीक विनिर्माण सुविधाएं केवल एयर कंडीशनिंग पर निर्भर नहीं होती हैं - वे सामान्य उत्पादन क्षेत्रों से अलग नियंत्रित वातावरण के रूप में समर्पित स्थिर तापमान, स्थिर {{2} आर्द्रता कार्यशालाओं का निर्माण करती हैं।

एक वास्तविक स्थिरांक में क्या शामिल होता है -तापमान कार्यशाला

अति परिशुद्धता कार्य के लिए बनाई गई कार्यशाला मानक जलवायु नियंत्रित फ़ैक्टरी फ़्लोर से कई विशिष्ट तरीकों से भिन्न होती है:

फर्श निर्माण. मानक कंक्रीट के बजाय, ये कार्यशालाएँ आमतौर पर लचीलेपन को कम करने और एक स्थिर द्रव्यमान प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण मोटाई - अक्सर एक मीटर या अधिक - तक डाली गई उच्च {{1}शक्ति प्रबलित कंक्रीट फर्श का उपयोग करती हैं जो आसपास के उपकरण या पैदल यातायात से कंपन हस्तांतरण का प्रतिरोध करती है।

अलगाव खाइयाँ. नियंत्रित क्षेत्र की परिधि के आसपास, वर्कशॉप के फर्श को पास की मशीनरी, वाहन यातायात, या यहां तक ​​​​कि इमारत के बाहर से जमीन से पैदा होने वाले कंपन से भौतिक रूप से अलग करने के लिए अलगाव खाइयां (कभी-कभी कई सौ मिलीमीटर चौड़ी और कुछ मीटर गहरी) बनाई जाती हैं।

मूक ओवरहेड क्रेनें। भारी ग्रेनाइट या धातु घटकों को स्थानांतरित करने के लिए उपयोग की जाने वाली मानक ओवरहेड क्रेनें कंपन और शोर ला सकती हैं जो प्रगति में चल रहे संवेदनशील माप कार्य को बाधित करती हैं। परिशुद्ध सुविधाएं अक्सर इन नियंत्रित क्षेत्रों के अंदर विशेष रूप से उपयोग के लिए कम शोर, कंपन वाले क्रेन सिस्टम स्थापित करती हैं।

तापमान और आर्द्रता नियंत्रण प्रणाली. बुनियादी एचवीएसी से परे, ये कमरे आम तौर पर निरंतर निगरानी के साथ तंग सेटपॉइंट (अक्सर ±0.5 डिग्री या बेहतर) बनाए रखते हैं, क्योंकि उपकरण या प्रकाश व्यवस्था से स्थानीयकृत हॉट स्पॉट भी वर्कपीस में थर्मल ग्रेडिएंट बना सकते हैं।

क्लीनरूम-आसन्न विधानसभा क्षेत्र

कुछ घटकों के लिए - विशेष रूप से वे जिनके लिए नियत हैंअर्धचालक उपकरण- नियंत्रण की एक अतिरिक्त परत की आवश्यकता है। कुछ सुविधाएं विशेष रूप से ग्रेनाइट संरचनात्मक घटकों की अंतिम असेंबली के लिए सेमीकंडक्टर क्लीनरूम सिद्धांतों पर शिथिल रूप से तैयार किए गए एक समर्पित स्थिरांक तापमान, धूल - को नियंत्रित असेंबली क्षेत्र बनाए रखती हैं। यह असेंबली के दौरान कण संदूषण को कम करता है और यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि मेट्रोलॉजी रूम में मापे और मिलान किए गए घटक तैयार सिस्टम में एकीकृत होने के बाद अपनी प्रमाणित सटीकता बनाए रखते हैं।

यह बुनियादी ढांचा निवेश खरीदारों के लिए क्यों मायने रखता है?

ग्रेनाइट बेस या सटीक घटकों की सोर्सिंग करने वाले उपकरण निर्माता के लिए, आपूर्तिकर्ता जिस वातावरण में भागों को मापता है और पूरा करता है, वह कच्चे माल की गुणवत्ता जितना ही महत्वपूर्ण है। एक अनियंत्रित कमरे में लैप्ड और प्रमाणित किया गया ग्रेनाइट बेस कागज पर सटीकता दिखा सकता है जो ग्राहक के अपने परिवेश - या उससे भी बदतर तक पहुंचने के बाद टिक नहीं पाता है, हो सकता है कि शुरुआत में वह वास्तव में बताई गई सहनशीलता पर कभी नहीं रहा हो, क्योंकि माप स्वयं अस्थिर परिस्थितियों में लिया गया था।

आपूर्तिकर्ता से पूछने लायक कुछ व्यावहारिक प्रश्न:

आपके मेट्रोलॉजी कक्ष में तापमान सहनशीलता कितनी रखी गई है?

क्या कमरा कंपन स्रोतों से पृथक है, और कैसे?

क्या अंशांकन माप अंतिम निरीक्षण के समान नियंत्रित वातावरण में लिए गए हैं?

क्या सेमीकंडक्टर ग्रेड कंपोनेंट असेंबली के लिए कोई अलग धूल नियंत्रित क्षेत्र है?

बड़ी तस्वीर

अत्यधिक सटीक विनिर्माण की चर्चा अक्सर मशीन सहनशीलता और उपकरण रिज़ॉल्यूशन के संदर्भ में की जाती है, लेकिन जिस कमरे में ये मशीनें और उपकरण बैठते हैं, वह समान जांच के योग्य है। एक कंपन{2}पृथक, तापमान{{3}स्थिर कार्यशाला कोई विलासिता का साधन नहीं है{{4}पर - यह पर्यावरणीय आधार है जो प्रक्रिया में हर अन्य सटीक दावे को विश्वसनीय बनाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: कितना तापमान परिवर्तन वास्तव में सटीक माप को प्रभावित करता है? यह सामग्री और भाग के आकार पर निर्भर करता है, लेकिन एक सामान्य नियम के रूप में, 1 डिग्री परिवर्तन थर्मल विस्तार - के कारण 1 मीटर स्टील के हिस्से की लंबाई को लगभग 12 माइक्रोमीटर तक स्थानांतरित कर सकता है जो कि उप-माइक्रोन सहनशीलता कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।

प्रश्न: क्या सभी ग्रेनाइट उत्पादों के लिए एक स्थिर तापमान कार्यशाला आवश्यक है? प्रत्येक उत्पाद के लिए - सामान्य-उद्देश्यीय ग्रेनाइट बेस के लिए कम सहनशीलता के साथ इसकी आवश्यकता नहीं हो सकती है। यह संदर्भ श्रेणी सतह प्लेटों, अर्धचालक चरण घटकों और उप-माइक्रोन समतलता या समांतरता आवश्यकताओं वाले किसी भी भाग के लिए आवश्यक हो जाता है।

प्रश्न: कंपन अलगाव वास्तव में कैसे सत्यापित किया जाता है? सुविधाएं आम तौर पर नियंत्रित क्षेत्र के भीतर जमीन से पैदा होने वाले कंपन के स्तर को मापने के लिए कंपन सेंसर या एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करती हैं और उनकी तुलना प्रासंगिक उद्योग कंपन मानदंडों (जैसे वीसी {{1} ए से वीसी - ई वक्र के माध्यम से सेमीकंडक्टर और प्रयोगशाला सुविधा डिजाइन में उपयोग की जाती है) के खिलाफ करती हैं।