Dans les domaines de la fabrication de précision et de la recherche scientifique, la planéité des plateformes de précision en granit est un indicateur clé pour garantir la précision des équipements. Vous trouverez ci-dessous une présentation détaillée de plusieurs méthodes de contrôle courantes et de leurs procédures d'utilisation.
I. Méthode de détection par interféromètre laser
L'interféromètre laser est l'outil de choix pour la détection de planéité de haute précision. Prenons l'exemple de l'interféromètre laser ZYGO GPI XP, dont la résolution peut atteindre 0,1 nm. Lors de la mesure, on commence par aligner la source lumineuse de l'interféromètre avec la plateforme, puis on divise la surface de cette dernière en une grille de 50 mm × 50 mm. Ensuite, les données des franges d'interférence sont collectées point par point, puis ajustées et analysées à l'aide du polynôme de Zernike afin d'obtenir l'erreur de planéité. Cette méthode est applicable aux plateformes de haute précision et permet de détecter des erreurs de planéité ≤ 0,5 µm/m². Elle est couramment utilisée pour le contrôle des machines de photolithographie et des plateformes de machines de mesure tridimensionnelles haut de gamme.
II. Méthode de réseau de niveaux électroniques
Le système de détection par niveau électronique est simple d'utilisation et très performant. Le niveau électronique TESA A2 (résolution de 0,01 µm/m) a été sélectionné et disposé en une matrice 9×9 le long des axes X et Y de la plateforme. La valeur de planéité est obtenue avec précision grâce à la collecte simultanée des données d'inclinaison de chaque niveau et au calcul par la méthode des moindres carrés. Cette méthode permet d'identifier efficacement les défauts de concavité et de convexité locaux de la plateforme. Par exemple, une fluctuation de 0,2 µm sur une distance de 50 mm peut être détectée, ce qui est particulièrement adapté au contrôle rapide en production de masse.
III. Méthode des cristaux plats optiques
La méthode du cristal optique plan est adaptée au contrôle de la planéité des surfaces de petite taille. Fixez fermement le cristal optique plan sur la surface à tester et observez les franges d'interférence qui se forment sous l'éclairage d'une source de lumière monochromatique (comme une lampe à sodium). Si les franges sont parallèles et droites, la planéité est bonne. Si elles sont courbes, calculez l'erreur de planéité en fonction de leur courbure. Chaque frange courbe représente une différence de hauteur de 0,316 µm, et les données de planéité peuvent être obtenues par une simple conversion.
4. Méthode d'inspection par machine à mesurer tridimensionnelle
La machine de mesure tridimensionnelle permet des mesures de haute précision dans l'espace tridimensionnel. Placez la plateforme en granit sur la table de travail de la machine et utilisez la sonde pour collecter uniformément des données à partir de plusieurs points de mesure sur sa surface. Le système de la machine traite et analyse ces données afin de générer un rapport de planéité de la plateforme. Cette méthode permet non seulement de détecter la planéité, mais aussi d'obtenir simultanément d'autres paramètres géométriques de la plateforme, et convient parfaitement au contrôle complet de grandes plateformes en granit.
La maîtrise de ces méthodes de détection vous permettra d'évaluer avec précision la planéité de la plateforme de précision en granit et de garantir le fonctionnement stable des équipements de précision.
Date de publication : 29 mai 2025