Cáp cho phòng sạch, với hơn 31 triệu chu kỳ mỗi năm

• Yêu cầu: Cáp dẹt ribbon e-skin® flat
• Tiêu chí: Độ chính xác cao, thời gian chu kỳ ngắn và độ tin cậy trong vận hành liên tục
• Ngành công nghiệp: Sản xuất chất bán dẫn
• Thành công cho khách hàng: Ứng dụng đã chứng minh hiệu quả trong suốt một năm với thời gian chu kỳ khoảng 1 giây, tương đương hơn 31 triệu chu kỳ mỗi năm

Hệ thống "Volume Pattern Generator" (VPG) từ Heidelberg Instruments chủ yếu được sử dụng trong sản xuất công nghiệp hàng loạt. Các hệ thống này sử dụng laser UV để tạo ra mặt nạ quang học với độ chính xác và tốc độ cao, đóng vai trò là khuôn mẫu cho việc sản xuất vi mạch, cảm biến, đèn LED và hệ vi cơ điện tử (MEMS). Một số ứng dụng khác của hệ thống VPG bao gồm ghi trực tiếp các cấu trúc vi mô lên wafer.

Ngoài yêu cầu về độ chính xác cực cao, hệ thống còn phải vận hành liên tục 24/7 với thời gian chu kỳ cực ngắn mỗi giây. Michael Kappel, Trưởng bộ phận thiết kế điện: “Vì vậy, chúng tôi tự phát triển nhiều linh kiện cốt lõi, bao gồm bàn trượt XY sử dụng đệm khí.” Vì quá trình chiếu sáng diễn ra trong điều kiện phòng sạch, các linh kiện truyền động phải được lựa chọn phù hợp. Điều này đặc biệt áp dụng cho các đường cấp năng lượng, tín hiệu và môi chất đến bàn XY. Ngay cả những hạt bụi nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng chiếu sáng. Một yêu cầu khác cũng quan trọng không kém. Kappel: “Ngay cả sự nhiễu nhỏ nhất trong quá trình cấp năng lượng cũng phải được loại bỏ, vì nó làm giảm độ chính xác của quá trình chiếu sáng.”

Trong dự án phát triển này, igus® đã giới thiệu e-skin® flat: một khái niệm dẫn cáp hoàn toàn mới, loại bỏ việc sử dụng xích dẫn cáp truyền thống. Thay vào đó, cáp và ống được dẫn trong các cấu trúc dạng dẹt – gọi là pod – có thể mở và đóng riêng lẻ theo nhu cầu. Hệ thống nhỏ gọn này cho phép bán kính uốn cong rất nhỏ và chống mài mòn trong quá trình chuyển động, nhờ không có các mắt xích tiếp xúc với nhau. Điều này giúp sản phẩm phù hợp với môi trường phòng sạch – thậm chí có thể sử dụng nhiều lớp – như đã được xác nhận qua các thử nghiệm của Viện Fraunhofer IPA.

Sự đổi mới này đến đúng thời điểm: các kỹ sư thiết kế tại Heidelberg đã chế tạo một mô hình thử nghiệm độ bền với hệ thống cấp năng lượng mới, hiện đã hoàn thành 120 triệu chu kỳ với tiêu chuẩn ISO 1 tại phòng thí nghiệm của igus®. Cáp đã vượt qua bài kiểm tra với sự hài lòng tuyệt đối từ phía khách hàng. igus® đã thực hiện các điều chỉnh cuối cùng cho các chi tiết cố định – và hệ thống cấp năng lượng mới cho các dòng hệ thống VPG “nhỏ” và ULTRA đã hoàn thiện.

Giải pháp này hiện đã được sử dụng hơn một năm và chứng minh hiệu quả trong thực tế, ngay cả với các ứng dụng có độ động cao với thời gian chu kỳ khoảng 1 giây – tương đương hơn 31 triệu chu kỳ mỗi năm. Heidelberg Instruments sử dụng cáp chainflex® chất lượng cao từ igus® với lớp vỏ TPE chống mài mòn.