Halfgeleiderproductie zonder slag of stoot

In de halfgeleiderindustrie wordt steeds verder gewerkt aan kleinere, efficiëntere, snellere en goedkoper geproduceerde chips. Hierbij worden ook steeds hogere eisen gesteld aan de handlingsystemen die verantwoordelijk zijn voor het schone en veilige transport van de wafers. In een maatwerktoepassing beschermen tien kleine stootdempers van ACE Stoßdämpfer alle lineaire assen.

Vanwege de grote vraag naar microprocessors en geheugenchips, en productie-uitval bij de productie van wafers te voorkomen, werken veel chipfabrikanten met eigen leveranciers van handlingsystemen. Zij voeren hun ontwerpen veelal uit met hoogwaardige, geteste standaardcomponenten voor aandrijvingen, besturingen en lineaire assen. Om laatstgenoemde lineaire assen optimaal met mechanische machineonderdelen te kunnen beschermen, die ook in een clean oom kunnen worden gebruikt, is bij ACE Stoßdämpfer GmbH aangeklopt. De stootdemperspecialist biedt namelijk ook maatwerkoplossingen aan - ook conform de eisen van halfgeleiderfabrikanten. Met behulp van speciale software is een oplossing uitgewerkt, die op de testbank aan de tand is gevoeld. Zo kunnen alle productieassen goed worden beschermd en wordt beschadiging tijdens de handling voorkomen.

Drie types

Voor de productie van chips worden uiterst nauwkeurige, wrijvingsloze assen in een handlingsysteem geïnstalleerd. Volgens de fabrikant mogen de X- en Y-as en de centrale as bij een crash slechts met de maximaal toegestane krachten worden belast, om er 100 procent zeker van te zijn dat het systeem niet wordt beschadigd. Daarom moesten de drie assen hier worden uitgerust met drie verschillende types kleine stootdempers uit het assortiment van ACE:
- voor de Y-as worden vier kleine stootdempers met M20 schroefdraad gebruikt;
- voor de X-as eveneens vier, maar met M18 schroefdraad;
- voor de centrale as twee met M25 schroefdraad.

De engineers van ACE kregen bovendien informatie over de maximale reactiekracht bij een crash. Bij de Y-as waren de parameters per demper bijvoorbeeld als volgt: massa, m = 95,85 kg en de snelheid, v = 1,08 m/s, en komt daarmee overeen met een kinetische energie van 55,90 Nm. De maximale toegestane reactiekracht voor deze as was 5.700 Nm.

Boorpatroon

Op basis van deze informatie werd op de R&D-afdeling van ACE in een tweede stap het bijbehorende boorpatroon voor de passende types kleine stootdempers gesimuleerd. Men slaagde erin om de energie en snelheid gelijkmatig over de gehele slaglengte van 14 mm te vertragen en daarbij de maximale reactiekracht tot circa 5.300 Nm terug te brengen. ACE kon met behulp van mechanische onderdelen ook voldoen aan de gespecificeerde waarden voor de best mogelijke bescherming van de andere twee assen. In een derde en laatste stap werden de kleine stootdempers, die op basis van de simulatie op maat werden gemaakt, na uitvoerige tests aan de klant geleverd. De tien kleine stootdempers van ACE beschermen nu alle drie de bewegingsassen van een handlingsysteem dat wordt gebruikt voor de productie van wafers.

Door middel van simulatie wordt het boorpatroon voor van de smooropeningen in de drukhuls van de demper bepaald. 

Kleine stootdempers van ACE

De drie verschillende kleine stootdempers met schroefdraad in de maten M18 tot M25 in de beschreven toepassing zijn typische voorbeelden van voor de tien productseries van kleine stootdempers van ACE. Daartoe behoren ook dempings- en remelementen van rvsl, die niet alleen voldoen aan de strenge eisen van de halfgeleiderindustrie, maar ook aan de hygiënevoorschriften in de medische technologie en de voedingsmiddelenindustrie.
Bepaalde modellen van de compacte, onderhoudsvrije, hydraulische machineonderdelen werken indien nodig ook rechtstreeks in de pneumatische cilinders. Zij verminderen de belasting daar even goed als bij gebruik in miniatuurgeleidingen in handlingapparatuur en in vele andere industriële toepassingen. Innovatieve afdichtingstechnieken en de stootdemperbehuizingen, gemaakt van gelegeerd hogesterktestaal, garanderen hoge standtijden. Naast een assortiment van toebehoren, zoals geleidingspennen, biedt ACE ook stootdempers met speciale schroefdraadmaten, vloeistoffen, andere slaglengtes en in speciale uitvoeringen aan.

De zelfinstellende kleine schokdempers uit de series SC190 tot SC925 van ACE (M14x1,5 tot M25x1,5) hebben een slaglengte tot 40 mm en een energieabsorpties van 25 Nm/slag tot 110 Nm/slag.