ไม้บรรทัดเซรามิก อาจเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขาดหายไปในกระบวนการตรวจสอบระดับต่ำกว่าไมครอนของคุณหรือไม่?

ในโลกของการผลิตที่มีความแม่นยำสูง—ซึ่งค่าความคลาดเคลื่อนลดลงต่ำกว่า 5 ไมครอน และพื้นผิวมีความเรียบเนียนใกล้เคียงกับคุณภาพทางแสง—เครื่องมือที่เราใช้ต้องพัฒนาไปไกลกว่าแบบดั้งเดิม เป็นเวลาหลายทศวรรษที่เหล็กและหินแกรนิตครองตลาดเครื่องมือวัด แต่เมื่ออุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เลนส์สำหรับอวกาศ และอุปกรณ์ขนาดเล็กทางการแพทย์ ก้าวเข้าสู่ขอบเขตที่แม้แต่การเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิหรือการสึกหรอในระดับจุลภาคก็ทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถยอมรับได้ เครื่องมืออ้างอิงประเภทใหม่จึงกำลังเกิดขึ้น: เครื่องมือที่ไม่ได้ทำจากโลหะหรือหิน แต่ทำจากเซรามิกทางเทคนิคขั้นสูง

ที่ ZHHIMG เราก้าวไปไกลกว่าแค่การนำเสนอสินค้าหรือบริการทั่วไปไม้บรรทัดเซรามิกแบบตรงหรือผลิตภัณฑ์ไม้บรรทัดเซรามิก เรากำลังกำหนดนิยามใหม่ของไม้บรรทัดตรง ด้วยการผสมผสานวัสดุเซรามิกที่มีความเสถียรสูงเข้ากับการออกแบบที่ล้ำสมัย รวมถึงไม้บรรทัดเซรามิกแบบลอยตัวด้วยอากาศที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของเรา ซึ่งเป็นโซลูชันที่ขจัดการสัมผัสทางกลอย่างสิ้นเชิง ในขณะที่ยังคงให้ความแม่นยำระดับนาโนเมตร

ทำไมต้องเซรามิก? คำตอบเริ่มต้นที่ระดับโมเลกุล ต่างจากเหล็กซึ่งขยายตัวอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น หรือหินแกรนิตซึ่งแม้จะมีความเสถียร แต่ก็ยังคงมีรูพรุนและไม่สม่ำเสมอ เซรามิกที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม เช่น อลูมินาเสริมความแข็งแรงด้วยเซอร์โคเนีย (ZTA) และซิลิคอนไนไตรด์ มีรูพรุนเกือบเป็นศูนย์ มีความแข็งเป็นพิเศษ (1400–1800 HV) และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำเพียง 3–4 µm/m·°C นั่นหมายความว่าไม้บรรทัดเซรามิกจาก ZHHIMG จะคงรูปทรงเรขาคณิตไว้ได้แม้ในสภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเครื่องมือทั่วไปอาจทำให้เสียรูปทรงไปหลายไมครอน

แต่แค่คุณภาพของวัสดุอย่างเดียวไม่เพียงพอ สิ่งที่ทำให้ไม้บรรทัดเซรามิกของเราโดดเด่นอย่างแท้จริงคือความแม่นยำในการผลิต ด้วยการใช้การเจียรด้วยเพชร การขัดเงาแบบซับอะเพอร์เจอร์ และการตรวจสอบด้วยเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรเมตริกในห้องปลอดเชื้อ ISO Class 5 เราจึงได้ค่าความคลาดเคลื่อนของความตรงที่ดีกว่า 0.8 µm ในระยะ 500 มม. ซึ่งได้รับการตรวจสอบไม่เพียงแค่ตอนส่งมอบเท่านั้น แต่ยังได้รับการบันทึกไว้ในรายงานการสอบเทียบฉบับเต็มที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ตามมาตรฐาน NIST และ PTB อีกด้วยไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมเซรามิกผ่านการทดสอบความตั้งฉากโดยใช้ระบบวัดมุมอัตโนมัติทางอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้มั่นใจว่ามุมต่างๆ อยู่ในช่วง 1 อาร์คเซคอนด์ (≈0.5 ไมโครเมตร ที่ระยะ 100 มิลลิเมตร)

นี่ไม่ใช่ข้อกำหนดทางทฤษฎี แต่เป็นความเป็นจริงในการใช้งานสำหรับลูกค้าที่ไม่สามารถประนีประนอมได้อีกต่อไป ผู้ผลิตชิ้นส่วนลิโทกราฟี EUV ชั้นนำรายหนึ่งใช้ไม้บรรทัดเซรามิกของเราในการจัดแนวเฟรมรองรับกระจกโดยเฉพาะ “ไม้บรรทัดเหล็กบิดเบี้ยวระหว่างรอบการฉายแสงที่ยาวนาน” ผู้เชี่ยวชาญด้านมาตรวิทยาชั้นนำของพวกเขาบอกกับเรา “หินแกรนิตดูดซับอนุภาค แต่ไม้บรรทัดเซรามิกนั้นคงที่มา 18 เดือนแล้ว ไม่จำเป็นต้องปรับเทียบใหม่”

ถึงกระนั้น รูปทรงเรขาคณิตที่สมบูรณ์แบบก็อาจถูกทำลายได้ด้วยการสัมผัส การลากไม้บรรทัดไปบนพื้นผิวอาจทำให้เกิดรอยขีดข่วนเล็กๆ การรบกวนจากฟิล์มน้ำมัน หรือการเสียรูปทรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนโลหะอ่อนหรือเลนส์ขัดเงา นั่นคือจุดที่นวัตกรรมของ ZHHIMG ก้าวล้ำไปอีกขั้นด้วยไม้บรรทัดลอยตัวด้วยอากาศเซรามิกแบบกำหนดเอง

นี่ไม่ใช่แค่ไม้บรรทัดเซรามิกที่มีรูเจาะ แต่เป็นระบบแอโรสแตติกที่ได้รับการออกแบบอย่างสมบูรณ์แบบ โดยใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ เพื่อให้ได้กระแสลมที่สม่ำเสมอและราบเรียบตลอดความยาวของไม้บรรทัด เมื่ออัดด้วยอากาศที่สะอาดและแห้ง (หรือไนโตรเจนในสภาพแวดล้อมที่ไวต่อแรงดัน) ไม้บรรทัดจะลอยอยู่เหนือชิ้นงาน 5-10 ไมครอน ซึ่งช่วยลดการสัมผัสทางกายภาพในขณะที่ยังคงรักษาแนวที่แม่นยำ ผลลัพธ์ที่ได้คือ การวัดแบบไม่สัมผัสอย่างแท้จริงสำหรับการตรวจสอบความเรียบ ความตรง หรือความสูงของขั้นบันได โดยมีความแม่นยำในการวัดซ้ำได้ถึง ±0.2 ไมครอน

ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ควอนตัมแห่งหนึ่งในสวิตเซอร์แลนด์ใช้ไม้บรรทัดเซรามิกแบบลอยตัวในอากาศขนาด 600 มม. ในการตรวจสอบตัวนำยิ่งยวดของชิป วิศวกรกระบวนการของพวกเขาอธิบายว่า “การสัมผัสใดๆ แม้แต่ด้วยสไตลัสที่อ่อนนุ่ม ก็ทำให้เกิดความเครียดที่เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของคิวบิต ไม้บรรทัดเซรามิกแบบลอยตัวในอากาศช่วยให้เราได้จุดอ้างอิงที่ต้องการโดยไม่ต้องสัมผัสชิ้นส่วน มันกลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งแล้ว”

สิ่งที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้คือการผสานรวมที่เป็นเอกลักษณ์ของ ZHHIMG ระหว่างวิทยาศาสตร์วัสดุ การผลิตด้วยเครื่องจักรที่แม่นยำ และความเชี่ยวชาญด้านมาตรวิทยา ในขณะที่ผู้ผลิตหลายรายมองเซรามิกเป็นส่วนประกอบโครงสร้าง แต่เราปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเป็นอุปกรณ์วัด การออกแบบไม้บรรทัดเซรามิกของเรามีขอบลบมุมเพื่อป้องกันการแตกหัก ด้านหลังเคลือบด้านเพื่อลดแสงสะท้อนภายใต้แสงไฟตรวจสอบ และมีเครื่องหมายอ้างอิง (fiducial markers) สำหรับระบบตรวจสอบอัตโนมัติ สำหรับการใช้งานในห้องปลอดเชื้อ พื้นผิวจะถูกขัดเงาให้มีค่า Ra < 0.02 µm เพื่อลดการเกาะติดของอนุภาค

เนื่องจากแต่ละการใช้งานมีความแตกต่างกัน เราจึงไม่เชื่อว่าจะมีแบบเดียวใช้ได้กับทุกอย่าง ต้องการไม้บรรทัดเซรามิกที่มีช่องสุญญากาศในตัวเพื่อยึดแผ่นเวเฟอร์บางๆ ระหว่างการตรวจสอบใช่ไหม? เราสร้างมันขึ้นมาแล้ว ต้องการ...ไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมต้องการไม้บรรทัดเซรามิกแบบลอยตัวด้วยอากาศที่จัดเรียงให้ตรงกับปลายหัววัด CMM ของคุณหรือไม่? เรียบร้อยแล้ว ต้องการไม้บรรทัดแบบลอยตัวด้วยอากาศที่ทำจากเซรามิกแบบกำหนดเอง พร้อมเซ็นเซอร์วัดแรงดันในตัวและระบบปรับระดับดิจิทัลหรือไม่? ตอนนี้กำลังอยู่ในช่วงทดสอบเบต้ากับลูกค้าระดับ Tier-1 ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

การยอมรับจากอุตสาหกรรมได้ตามมา ในรายงาน Global Advanced Metrology Review ปี 2025 บริษัท ZHHIMG ได้รับการยกย่องว่าเป็นบริษัทเดียวที่นำเสนอชุดเครื่องมืออ้างอิงเซรามิกที่ได้รับการรับรองอย่างครบถ้วน รวมถึงแบบลอยตัว พร้อมการตรวจสอบความถูกต้องทางเรขาคณิตอย่างสมบูรณ์และการตรวจสอบย้อนกลับแบบดิจิทัล แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือ การนำไปใช้กำลังเร่งตัวขึ้น: ปัจจุบันกว่า 60% ของคำสั่งซื้อไม้บรรทัดเซรามิกของเรามาจากอุตสาหกรรมที่ก่อนหน้านี้มองว่าเครื่องมือดังกล่าว "เกินความจำเป็น" จนกระทั่งพวกเขาได้วัดความแตกต่างแล้ว

บริษัทสตาร์ทอัพด้านอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ผลิตอุปกรณ์ฝังในสมองได้เปลี่ยนจากไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมเหล็กมาใช้ไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมเซรามิกของเรา และพบว่าอัตราผลผลิตในครั้งแรกเพิ่มขึ้นถึง 22% ผู้จัดการฝ่ายควบคุมคุณภาพของบริษัทกล่าวว่า “ไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมแบบเก่าทำให้เกิดรอยขีดข่วนเล็กๆ บนตัวเรือนไทเทเนียม เราไม่รู้ตัวเลยจนกระทั่งเปลี่ยนมาใช้แบบใหม่ ตอนนี้ชิ้นส่วนทุกชิ้นผ่านการตรวจสอบด้วยสายตาและขนาดในครั้งแรก”

ดังนั้น ขณะที่คุณกำลังพิจารณาการอัปเกรดเครื่องมือวัดครั้งต่อไป ลองถามตัวเองว่า: ไม้บรรทัดตรงที่คุณใช้อยู่ในปัจจุบันนั้นเพิ่มความไม่แน่นอน หรือช่วยลดความไม่แน่นอนลงกันแน่?

หากกระบวนการของคุณทำงานที่ระดับความละเอียดที่ตรวจจับได้ยาก คำตอบอาจอยู่ที่เซรามิก ไม่ใช่ในฐานะของแปลกใหม่ แต่เป็นสิ่งจำเป็น ที่ ZHHIMG เราไม่ได้แค่ผลิตไม้บรรทัดเซรามิก ไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมเซรามิก หรือเครื่องมือวัดขอบตรงเซรามิกเท่านั้น เราออกแบบความมั่นใจในทุกไมครอน