Für den Einsatz im Vakuum
Steinmeyer Mechatronik stellt für Ultrahochvakuum eine Reihe neuer Positioniersysteme für Lineartische vor, der Miniatur-Kugelgewindetrieb von August Steinmeyer ist ein wichtiger Bestandteil davon
Kugelgewindetriebe und Positioniersysteme. Die Positionierexperten von August Steinmeyer, Albstadt, haben Kugelgewindetriebe für die Anwendung im Ultrahochvakuum entwickelt. Diese kommen in einer universellen Reihe von Lineartischen für ein neuartiges Bildgebungsverfahren mit 30 nm Auflösung zur Anwendung. Dafür waren mehrere Positioniersysteme für extreme Stillstandsstabilität von 10 nm gefordert. Ein Kugelgewindetrieb macht die Positioniertechnik besonders stabil und präzise – je nach Auslegung auch schnell und langlebig. Die Systeme kamen, wie der Hersteller erklärt, am Paul Scherrer Institut (PSI) zum Einsatz und haben dort die anspruchsvollen Erwartungen voll erfüllt. Die Technologie deckt ein breites Anwendungsspektrum ab: von der Forschung über die Medizintechnik bis hin zur Halbleitertechnik.
»Positionieren im Vakuum ist eine besondere Herausforderung und bedarf geeigneter Materialien, Komponenten und Schmierstoffe«, erklärt Elger Matthes, Leiter Produktmanagement bei der Steinmeyer Mechatronik GmbH in Dresden, dem Kompetenzzentrum für Positioniersysteme in der Steinmeyer-Gruppe. Das Unternehmen hat für anspruchsvolle Vakuum-Anwendungen unter UV, HV, UHV und auch EUV eine Reihe neuer Positioniersysteme entwickelt. Auch werden wegen der sehr niedrigen Ausgasung und Partikelarmut die Anforderungen an einen Einsatz unter extrem ultravioletter Strahlung erfüllt. Die Achsen sind in den Größen ›LA80‹, ›LA95‹, ›LA170‹ erhältlich und für Lasten bis 20 kg im Vertikalbetrieb ausgelegt. Mit einer besonders schnellen Transportachse für die Probenzuführung werden Hublängen bis 500 mm angeboten. Von Vorteil ist, dass sich Kugelgewindetriebe mit einem robusten Schrittmotorantrieb kombinieren lassen, der wahlweise auch mit µm-Feedback mittels Linearmaßstab betrieben werden kann.
Ein wesentlicher Bestandteil der Lineartische ist ein Sonder-Kugelgewindetrieb, um einerseits für Vakuum ungewöhnlich schnell (bis 50 mm/s) und mit einer bislang unerreichten Lebensdauer von bis zu 5 km trocken zu verfahren. Beim Einsatz von Ultrahochvakuumschmierstoffen erhöht sich die erreichbare Lebensdauer auf mehrere 100 km. Bei höheren Partialdrücken können durch die für diesen Bereich verfügbaren besseren Schmierstoffe und haltbareren Materialien im Vakuum auch Strecken von mehreren 1000 km erreicht werden. Entwickelt wurde die Komponente von der August Steinmeyer GmbH & Co. KG. »Mit Keramikkugeln, einer Beschichtung der Laufbahnen, einem speziellen Gewindeschleifverfahren sowie einer optimierten Umlenkung lassen sich auch ohne Schmierung gute Laufeigenschaften des Kugelgewindetriebes erreichen«, erklärt Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter bei August Steinmeyer.