Más allá de la fricción: soluciones aerostáticas e hidrostáticas en máquinas herramienta de ultraprecisión

En el ámbito de la fabricación de ultraprecisión, la transición del contacto mecánico a la lubricación por película fluida marca la frontera entre la ingeniería estándar y el dominio a escala nanométrica. Para los fabricantes de equipos originales (OEM) que construyen la próxima generación de...Máquinas-herramientas de ultraprecisión, la elección fundamental a menudo se basa en el tipo de sistema de cojinetes sin contacto a implementar.

En ZHHIMG, proporcionamos la arquitectura de granito esencial que sustenta estos sistemas avanzados de película fluida. Comprender las diferencias entre los rodamientos aerostáticos e hidrostáticos es esencial para optimizar el rendimiento de las etapas de movimiento de alta gama y los husillos con rodamientos de aire.

Cojinetes aerostáticos vs. hidrostáticos: La división técnica

Ambos tipos de rodamientos pertenecen a la familia de rodamientos "Presurizados Externamente", donde se introduce un fluido (aire o aceite) en el espacio entre las superficies del rodamiento. Sin embargo, sus características operativas definen sus aplicaciones específicas.

1. Cojinetes aerostáticos (cojinetes de aire)

Los cojinetes aerostáticos utilizan aire presurizado para crear un espacio delgado y de baja viscosidad.

  • Ventajas:Fricción cero a velocidad cero, velocidades de rotación excepcionalmente altas paraHusillos con cojinetes de airey cero contaminación, lo que los hace ideales para entornos de salas blancas en la industria de semiconductores.

  • Limitación:Menor rigidez en comparación con los sistemas de aceite, aunque esto se mitiga de manera efectiva mediante el uso de componentes de granito negro Jinan de alta densidad como superficie de referencia para garantizar la máxima rigidez estructural.

2. Cojinetes hidrostáticos (cojinetes de aceite)

Estos sistemas utilizan aceite presurizado, que tiene una viscosidad significativamente mayor que el aire.

  • Ventajas:Gran capacidad de carga y alta amortiguación de vibraciones. La película de aceite actúa como un amortiguador natural, lo cual resulta beneficioso para el rectificado o fresado intensivo.

  • Limitación:Mayor complejidad debido a la filtración de aceite, los sistemas de enfriamiento y el potencial de crecimiento térmico si la temperatura del aceite no está estrictamente regulada.

El papel de la placa de inspección de granito en la calibración del sistema

El rendimiento de cualquier cojinete de película fluida es directamente proporcional a la planitud de la superficie de contacto. Por ello, la placa de inspección de granito sigue siendo una herramienta indispensable en el montaje y la calibración de...Máquinas-herramientas de ultraprecisión.

Una placa de inspección de granito ZHHIMG, lapeada según las especificaciones de grado 000, proporciona la referencia de "cero absoluto" necesaria para verificar la altura de vuelo y la distribución de presión de un cojinete de aire. Dado que el granito es naturalmente no corrosivo y térmicamente estable, garantiza que los datos de calibración se mantengan consistentes en diferentes climas geográficos, un factor crucial para nuestros clientes europeos y estadounidenses que exportan máquinas a nivel mundial.

Estructura de granito NDT

Integración del husillo con cojinetes de aire para el acabado nanométrico

El husillo con cojinetes de aire es el núcleo de los tornos de diamante y las rectificadoras ópticas. Al eliminar el ruido mecánico de los cojinetes de bolas, estos husillos permiten acabados superficiales ($Ra$) medidos en nanómetros de un solo dígito.

Al integrar estos husillos en una máquina, la interfaz entre la carcasa y el bastidor de la máquina debe ser impecable. ZHHIMG se especializa en pilares y puentes de granito mecanizados a medida que alojan estos husillos. Nuestra capacidad para taladrar aberturas de precisión y traslapar superficies de montaje con tolerancias submicrónicas garantiza que el eje de rotación del husillo permanezca perfectamente perpendicular a los ejes de movimiento.

Perspectiva de la industria: Por qué el granito es el sustrato definitivo

En la carrera por una mayor precisión, los metales están alcanzando sus límites físicos. Las tensiones internas del hierro fundido y la alta expansión térmica del aluminio crean microderivaciones que arruinan los procesos de mecanizado de ciclo largo.

El granito natural, curado durante millones de años, ofrece una relación de amortiguación de vibraciones casi diez veces superior a la del acero. Esto lo convierte en la única base viable para una máquina herramienta que utiliza cojinetes neumáticos lineales para los ejes y unHusillo con cojinete de airePara el cabezal de trabajo. En ZHHIMG, nuestro equipo de ingeniería trabaja directamente con los diseñadores para integrar ranuras en T, insertos roscados y canales de fluido complejos directamente en el granito, reduciendo el número de piezas y aumentando la rigidez general del sistema.

Conclusión: Ingeniería del futuro del movimiento

Ya sea que su aplicación requiera la limpieza de alta velocidad de un cojinete aerostático o la amortiguación de alto rendimiento de un sistema hidrostático, el éxito de la máquina depende de la estabilidad de su base.

ZHHIMG es más que un proveedor de piedra; somos un socio en la búsqueda del nanómetro. Al combinar las ventajas naturales del granito de alta calidad con lo último en tecnología de película fluida, ayudamos a nuestros clientes a redefinir las posibilidades de las máquinas herramienta de ultraprecisión.


Hora de publicación: 20 de enero de 2026