对于精密测量设备而言,核心部件的用材质量直接影响设备性能与使用寿命,ZYGO 3D 光学轮廓仪 ZeGage Pro 在关键部件选材上严格把控,搭配成熟的技术设计,在实际应用中展现出稳定可靠的性能,为各行业测量工作提供有力支持。
核心部件用材解析
ZeGage Pro 的核心部件选用行业内优质材料,从光学系统到机械结构,每一处选材都围绕 “稳定"“耐用"“精准" 三个核心目标,确保设备长期运行中的性能表现。
在光学系统部分,核心的干涉物镜镜片采用低色散光学玻璃。这种玻璃经过特殊工艺加工,能有效减少光线传播过程中的色散现象,保证不同波长光线的传播路径一致性,为精准获取干涉信号奠定基础。同时,镜片表面镀有多层抗反射膜,膜层采用高硬度材料,不仅能降低光线反射损耗(反射率可控制在 1% 以下),还能抵抗平常清洁过程中的轻微摩擦,延长镜片使用寿命。光源组件则采用高稳定性 LED 灯珠,灯珠封装材料选用耐高温的陶瓷材质,可在设备长时间运行过程中有效散热,避免温度过高导致光源亮度衰减,确保照明强度始终保持稳定,减少因光源波动对测量结果的影响。
机械结构方面,设备的主体框架采用高强度铝合金型材,通过一体成型工艺制造。铝合金材料兼具轻量化与高刚性特点,框架整体重量控制在 30kg 以内,方便搬运与安装,同时能有效抵抗外界振动干扰,为内部精密部件提供稳定支撑。测量台面则选用不锈钢材质,表面经过精密研磨处理,平面度误差可控制在 5μm/m 以内。不锈钢材质具有良好的耐磨性与抗腐蚀性,即使在频繁放置、取下工件的使用场景中,也能长期保持台面平整度,避免因台面磨损影响测量基准精度。
核心的压电扫描单元,其驱动元件采用高性能压电陶瓷。这种压电陶瓷具有优异的位移线性度与响应速度,在电压控制下可实现纳米级的精准位移,且长期使用过程中性能衰减缓慢,确保扫描过程的稳定性与重复性。扫描单元的导向结构则采用精密滚珠导轨,导轨材质为高硬度合金钢,表面经过特殊润滑处理,不仅能减少运动过程中的摩擦阻力,还能降低磨损,延长导轨使用寿命,保证扫描过程的顺畅与精准。
实际应用中的性能表现
在电子元件制造场景中,ZeGage Pro 可对芯片引脚的表面粗糙度与高度尺寸进行测量。以常见的 QFP(四方扁平封装)芯片为例,其引脚宽度通常在 0.3mm-0.5mm 之间,高度误差要求控制在 5μm 以内。ZeGage Pro 通过搭配 20 倍物镜,可清晰捕捉引脚表面的微观纹理,测量出的粗糙度参数(Ra)重复性误差小于 0.05nm,高度尺寸测量误差小于 1μm,能准确识别引脚高度超差、表面划痕等缺陷,帮助企业及时调整生产工艺,减少不良品产出。
在光学镜片加工领域,针对凸透镜的面型误差测量,ZeGage Pro 展现出出色的性能。以直径 50mm 的平凸透镜为例,其面型误差要求控制在 λ/4(λ=632.8nm)以内。ZeGage Pro 通过相干扫描干涉技术,可快速获取镜片表面的三维形貌数据,计算出面型误差数值,测量结果与标准检测设备的对比误差小于 λ/20,能为镜片加工过程中的精度调整提供准确依据,助力企业生产出符合高光学性能要求的镜片产品。
在医疗器械制造场景中,针对人工关节的球面表面粗糙度测量,ZeGage Pro 同样表现优异。人工关节球面的粗糙度(Ra)要求通常控制在 0.02μm 以内,ZeGage Pro 通过优化的测量参数设置,可精准测量出球面不同区域的粗糙度数值,测量重复性误差小于 0.002μm,能有效帮助制造商监控产品表面质量,确保人工关节在使用过程中具有良好的耐磨性与生物相容性。
不同场景的适配方案
针对不同行业的使用场景特点,ZeGage Pro 提供灵活的适配方案。在生产车间等振动较为明显的场景中,可搭配专用的防震台使用。防震台采用空气弹簧减震结构,能有效过滤频率在 2Hz-100Hz 范围内的振动干扰,使设备在振动环境下仍能保持稳定的测量性能。
对于需要进行大批量工件测量的场景,ZeGage Pro 可集成自动化上下料系统。该系统包括机械臂、工件定位装置与输送轨道,可实现工件的自动抓取、定位与输送,减少人工操作步骤,提高测量效率。以电子元件批量检测为例,自动化系统可将单个工件的测量周期从人工操作的 3 分钟缩短至 1 分钟以内,大幅提升检测效率,满足企业大批量生产的质检需求。
在实验室等对测量环境要求较高的场景中,ZeGage Pro 可搭配恒温恒湿罩使用。恒温恒湿罩能将设备周围环境温度控制在 23℃±0.5℃,湿度控制在 50%±5%,避免温度与湿度波动对测量结果的影响,为高精度科研实验提供稳定的测量条件。
无论是核心部件的优质用材,还是实际应用中的稳定性能,亦或是灵活的场景适配方案,ZeGage Pro 都展现出对精密测量需求的深度契合,为各行业用户提供可靠的测量解决方案,助力企业提升产品质量与生产效率。