什么是空氣軸承

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空氣軸承（牧風科技  www.umhu.com）
1 \. f, e6 K' |* t　　空氣軸承（又稱為氣浮軸承）指的是用氣體（通常是空氣，但也有可能是其它氣體）作為潤滑劑的滑動軸承。空氣比油粘滯性小，耐高溫，無污染，因而可用于高速機器、儀器及放射性裝置中，但其負荷能力比油低。
7 h; O* b+ S  \! p! u) Z) a　　空氣軸承優點
　　1.更高精度
# f3 [( \/ u7 v) c* e1 `. {* v- ?　　空氣軸承提供極高的徑向和軸向旋轉精度。由于沒有機械接觸，磨損程度降到了最低，從而確保精度始終保持穩定。
　　由于制造結構的不同，空氣主軸旋轉時的精確性是天生具備的。特殊的制造技術提高了這一精確性，能夠提供極高的旋轉和軸向精度。空氣主軸的設計是，能夠在軸向和徑向同時獲得小于0.1微米TIR的旋轉精確性。由于旋轉的轉子和靜態支撐部分之間沒有機械接觸，所以沒有磨損產生，從而確保精度始終保持穩定——制造商使用統計學加工控制的一個重要特性。
/ |& G9 w3 m$ {3 w5 D　　典型的同步徑向偏擺值：<10微米（PCB鉆孔主軸，高速）
　　典型的非同步徑向偏擺值：<0.025微米（磁盤測試主軸，低速）
' f' p4 _" X' r/ h" i' G　　D1787高端PCB主軸的動態偏擺與轉子速度之間的關系
　　D1640-05磁盤測試主軸的非同步徑向偏擺與轉子速度之間的關系
　　2. 高速
　　空氣軸承內部的低剪切力，能夠在提供極高轉速的同時，將動力損失降到最低，并使產生的熱量非常小。轉速可以超過300,000轉/分鐘。
　　空氣軸承阻力較低，允許較高的速度，并能同時保持較低的振動水平。摩擦對空氣軸承旋轉的阻礙非常小，并且，因此使得動力損失和熱量產生也非常小。這使得轉子能夠以極高的表面速度運行。有些主軸中，較高的旋轉速度會導致軸承硬度的增加——由空氣動力學和回轉加勁的特點導致的。
" z; N% N8 @; u! _　　各個市場領域中目前最高速西風空氣主軸的圖示
5 C1 i1 C. }/ V+ w% }6 e% f　　3.增加刀具壽命
　　使用空氣軸承意味著能夠大大延長刀具的壽命。
4 E! A& @5 f5 B5 o+ B　　較低的振動和較高的旋轉精度，意味著鉆頭、刀具、砂輪、和鉆探工具都會有更長的壽命——降低了保養和運行成本。特別地，在PCB鉆孔行業中，目前使用的鉆針直徑更小至50微米，只有空氣主軸才能以所需的速度運行，以確保刀具的壽命達到要求
　　砂輪壽命的典型增長：1.5倍～4倍，取決于應用領域和砂輪類型
# M2 N/ |" A, f0 ~　　直徑0.01的PCB鉆孔工具壽命與旋轉速度之間的關系
% x( Q1 g$ k7 v5 d7 ~, W　　4.提高表面光度
　　空氣主軸精確的、可重復的運動，使得表明光度達到了非常出色的程度。
　　空氣主軸的應用（如：半導體加工）提供了流暢的、精確的、可重復的運動——使得表面光度更佳。與滾珠軸承主軸不同，空氣軸承提供了穩定的軸承硬度，能夠確保所加工的硬質材料表面以下部分的破損程度最小。由于硬度是由貫穿軸承的、始終如一的空氣流提供的，轉子所經受的、來自外負載的作用力，在其旋轉時穩定的分布在所有點上。這一特性與研磨時產生良好的表面光度息息相關。
# M% f- O/ J+ P5 p8 c　　:典型的表面光度：
2 G, N% E2 e( I( I1 T: z0 g$ _　　表面研磨——<0.05微米（2微英寸）CLA
　　菱形轉動、或者飛刀切削丙烯酸樹脂和軟性材料——<0.012微米（0.5微因存）CLA，達到穩定的光學品質
　　空氣軸承硬度值：
　　——軸向：達到250牛頓/微米（1,400,000磅/英寸）
4 Q, V: F; t$ K1 Q4 Y/ u2 N. p* {- r　　——徑向：達到580牛頓/微米（3,300,000磅/英寸）
; q. s' ~! H' I3 s　　空氣主軸精確的、可重復的運動，使得表明光度達到了非常出色的程度。
　　空氣主軸的應用（如：半導體加工）提供了流暢的、精確的、可重復的運動——使得表面光度更佳。與滾珠軸承主軸不同，空氣軸承提供了穩定的軸承硬度，能夠確保所加工的硬質材料表面以下部分的破損程度最小。由于硬度是由貫穿軸承的、始終如一的空氣流提供的，轉子所經受的、來自外負載的作用力，在其旋轉時穩定的分布在所有點上。這一特性與研磨時產生良好的表面光度息息相關。
" Z2 R. n2 D0 o9 o- n! {3 T; P　　:典型的表面光度：
　　表面研磨——<0.05微米（2微英寸）CLA
% b& z8 x  b$ W2 @' E* k& D5 D　　菱形轉動、或者飛刀切削丙烯酸樹脂和軟性材料——<0.012微米（0.5微因存）CLA，達到穩定的光學品質
　　空氣軸承硬度值：
% m: @: y; v' T: w　　——軸向：達到250牛頓/微米（1,400,000磅/英寸）
　　——徑向：達到580牛頓/微米（3,300,000磅/英寸）
　　C滾動元件軸承和空氣軸承的硬度比較
　　5.延長軸承壽命
/ M8 p8 H% k: Z, @- b　　由于沒有機械接觸、并且供給清潔的空氣（沒有油和水），因此軸承的壽命大大延長了。
　　軸承內部沒有任何金屬與金屬之間的接觸，如果供給的空氣清潔、且沒有油和水，將確保實際上無限的壽命，此外，由于運行的性質，空氣軸承會從軸承尾部不斷排除空氣，這就形成了阻礙外部有害污染物（如：原料碎片、或者切割液）進入的天然屏障。這增加了機器的利用率，減少了停機時間，從而提高了整體的效率。
　　滾珠軸承和空氣軸承壽命的比較
" b, G* T9 O8 [6 t　　6.溫度上升緩慢
　　低摩擦，穩定的空氣流、和有效的動力傳送，使溫度上升幅度降到最低。
- [! {, `* ~2 U$ M4 {8 I4 U　　由于多種因素（如：低摩擦，穩定的空氣流、和有效的動力傳送），主軸轉子的熱效應非常小。此外，特殊材料和結構方法的選擇，以及內部的液體冷卻管道，幾乎完全消除了溫度的上升，因此，無需預熱階段。
　　水冷卻PCB鉆孔主軸在200,000轉/分鐘的速度時的熱成像
9 M8 f6 ~5 F  ~$ x) w0 c　　7.減少保養
1 x7 F) |1 B& f) N/ [. f　　只需要極少的保養。對空氣供給和冷卻系統的定期檢查，就是確保完全可靠性所需完成的全部工作。
　　通常，對空氣供給進行定期檢查就足以確保完全的軸承可靠性。如果主軸是在設計規范限定的條件下運行的，主軸擁有很長的運轉壽命。一般保養通常包括：確保空氣和水供給保持清潔，并達到正確的標準。
　　注意：將夾頭或者其他支撐裝置安裝到主軸上，必須遵循特定的保養規定。
7 y0 C% |9 n6 O; B, K; p# s　　典型的空氣過濾要求：0.1微米
5 G" X; Q7 U* \8 g. s　　8.增大負載能力
/ p7 R! Y! C2 Z8 Y5 K2 m7 I　　空氣軸承能夠支撐很大的負載，所以使得它們能夠被應用于很多行業的機械工具中。
　　空氣軸承設計能夠具備較高的負載能力、較高的硬度能力、或者兩者同時兼備。在很多空氣軸承的應用中，主軸速度相對較低，因此能夠組成徑向和軸向半徑較大的軸承。
　　徑向軸承的負載可達500千克。
　　軸向軸承的負載可達500千克。
　　9.降低震動
　　空氣主軸運行時，只產生最小幅度的振動和可聞噪音。
5 f' e# E/ s+ p1 W0 w2 Z　　由于達到了高度的平衡標準、而且沒有機械接觸，西風空氣主軸產生的振動幅度和可聞噪音都是最小的。
　　典型的平衡標準：G0.4或者更高。
　　典型的振動幅度：<0.2毫米/秒（低速主軸）。<1.0毫米/秒（高速主軸）。
　　典型的噪音水平：70～80調整分貝
　　D1733PCB主軸徑向振動與轉子速度之間的關系
　　10.清潔
　　唯一使用的潤滑劑是空氣；因此，對于必須要求無污染的工件、或者工作環境來說，空氣軸承技術是理想的。
　　在從空作環境中去除脂、油、和油霧后，使用空氣主軸的條件將保持更加清潔。空氣軸承對環境不產生反作用，因此，是無塵環境（如：磁盤驅動器制造）的理想應用產品。事實上，特殊設計的西風空氣主軸還能在高度真空的條件下使用，如：已經在半導體硅晶片制造方面的應用。
　　主軸可以運行的、典型的無塵室標準：100級。
; a) c" [- ~. D+ b9 Y, U　　絕對無塵環境
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孟賢海

學習了！真是好東東

850713

學習了。長見識了