Ve světě vysoce přesné výroby – kde se tolerance zmenšují pod 5 mikronů a povrchové úpravy se blíží optické kvalitě – se nástroje, na které se spoléháme, musí vyvíjet nad rámec tradic. Po desetiletí vládly metrologickému lavic ocel a žula. Ale jak se odvětví jako polovodičová zařízení, letecká optika a lékařské mikrozařízení dostávají do oblastí, kde i tepelný drift nebo mikroskopické opotřebení způsobují nepřijatelné chyby, objevuje se nová třída referenčních nástrojů: ty, které nejsou vyrobeny z kovu nebo kamene, ale z pokročilé technické keramiky.
V ZHHIMG jsme se posunuli dál než jen k nabízeníKeramické rovné pravítkonebo produkty Keramické úhelníkové pravítko. Znovu definujeme, co může být pravítko – kombinací ultrastabilních keramických materiálů s nejmodernějším designem, včetně našeho průlomového keramického pravítka s plovoucí vrstvou na míru, což je řešení, které zcela eliminuje mechanický kontakt a zároveň poskytuje opakovatelnost na úrovni nanometrů.
Proč keramika? Odpověď začíná na molekulární úrovni. Na rozdíl od oceli – která se s teplotou výrazně roztahuje – nebo žuly – která i přes svou stabilitu zůstává porézní a heterogenní – inženýrsky vyrobená keramika, jako je oxid hlinitý tvrzený zirkoničitým (ZTA) a nitrid křemíku, nabízí téměř nulovou poréznost, výjimečnou tvrdost (1400–1800 HV) a koeficienty tepelné roztažnosti pouhých 3–4 µm/m·°C. To znamená, že keramické pravítko od ZHHIMG si zachovává svou geometrii i při teplotních výkyvech, které by konvenční nástroje deformovaly o několik mikronů.
Ale samotný materiál nestačí. Naše keramická pravítka se skutečně odlišují přesností jejich výroby. Pomocí diamantového broušení, leštění pod aperturou a laserové interferometrické validace v čistých prostorách třídy ISO 5 dosahujeme tolerancí přímosti lepších než 0,8 µm na 500 mm – ověřených nejen při dodání, ale i dokumentovaných v kompletních kalibračních protokolech s návazností na normy NIST a PTB. KaždýKeramické čtvercové pravítkoprochází testem kolmosti pomocí elektronické autokolimace, což zajišťuje, že úhly jsou udržovány s přesností na 1 obloukovou sekundu (odchylka ≈0,5 µm na 100 mm).
Toto nejsou teoretické specifikace. Jsou to provozní reality pro klienty, kteří si již nemohou dovolit kompromisy. Přední dodavatel komponentů pro EUV litografii nyní používá naše keramické rovné pravítko výhradně pro zarovnávání rámů zrcadel. „Ocelová pravítka se během dlouhých expozičních cyklů zdeformovala,“ řekl nám jejich hlavní metrolog. „Žula zachytila částice. Keramická verze? Je stabilní po dobu 18 měsíců – není nutná žádná rekalibrace.“
Přesto i dokonalá geometrie může být narušena kontaktem. Přejetím pravítka po povrchu riskujete mikroškrábance, interferenci olejového filmu nebo elastickou deformaci – zejména na měkkých kovech nebo leštěné optice. A právě zde inovace ZHHIMG posouvá kupředu s keramickým vzduchovým plovoucím pravítkem Custom Ceramic.
Nejedná se jen o keramické pravítko s vyvrtanými otvory. Je to plně navržený aerostatický systém, navržený s využitím výpočetní dynamiky tekutin, který zajišťuje rovnoměrné laminární proudění vzduchu po celé délce pravítka. Při natlakování čistým, suchým vzduchem (nebo dusíkem v citlivých prostředích) se pravítko vznáší 5–10 mikronů nad obrobkem – eliminuje fyzický kontakt a zároveň zachovává dokonalé vyrovnání. Výsledkem je skutečné bezkontaktní měření rovinnosti, přímosti nebo ověření výšky schodu s opakovatelností až ±0,2 µm.
Jedna laboratoř kvantových výpočtů ve Švýcarsku nyní používá 600mm keramické pravítko s plovoucí vzduchovou nástavbou pro kontrolu supravodivých nosičů čipů. „Jakýkoli kontakt – i s měkkým stylusem – zavádí napětí, které mění výkon qubitů,“ vysvětlil jejich procesní inženýr. „Keramické pravítko s plovoucí vzduchovou nástavbou nám poskytuje potřebnou referenci, aniž bychom se museli dotýkat součástky. Stalo se kritickým pro provoz.“
To je možné díky unikátní integraci materiálové vědy, přesného obrábění a metrologických znalostí společnosti ZHHIMG. Zatímco mnoho dodavatelů považuje keramiku za konstrukční součásti, my ji optimalizujeme jako měřicí artefakty. Naše keramické úhelníkové pravítka zahrnují zkosené hrany, které zabraňují odštípnutí, matné zadní strany pro snížení oslnění pod inspekčním osvětlením a volitelné referenční značky pro automatizované systémy vidění. Pro aplikace v čistých prostorách jsou povrchy leštěny na Ra < 0,02 µm, aby se minimalizovala adheze částic.
A protože každá aplikace je jiná, nevěříme v univerzální řešení. Potřebujete keramickou pravítku s integrovanými vakuovými kanály pro uchycení tenkých destiček během kontroly? Sestrojili jsme ji. Potřebujete...čtvercové pravítkos průchozími otvory zarovnanými s hrotem sondy vašeho souřadnicového měřicího stroje? Hotovo. Chcete zakázkové keramické vzduchové plovoucí pravítko s integrovanými tlakovými senzory a digitální nivelační zpětnou vazbou? To je již v beta testování s klientem Tier-1 v leteckém průmyslu.
Následovalo uznání v oboru. V publikaci Global Advanced Metrology Review z roku 2025 byla společnost ZHHIMG označena za jedinou společnost nabízející kompletní řadu certifikovaných keramických referenčních nástrojů – včetně plovoucích variant – s plnou geometrickou validací a digitální sledovatelností. Důležitější je však to, že se jejich zavádění zrychluje: více než 60 % našich objednávek keramických pravítek nyní pochází z odvětví, která dříve považovala takové nástroje za „přehnané“ – dokud nezměřila rozdíl.
Startup zabývající se výrobou zdravotnických prostředků a nervových implantátů přešel z oceli na naše keramické úhelníkové pravítko a zaznamenal nárůst výtěžnosti při prvním průchodu o 22 %. „Staré úhelníkové pravítko zanechávalo na titanových pouzdrech mikrorýhy,“ řekl jejich manažer QA. „Ani jsme si to neuvědomili, dokud jsme nepřešli na jiné pravítko. Nyní každá součástka prochází vizuální a rozměrovou kontrolou napoprvé.“
Takže při hodnocení vaší další metrologické modernizace se zeptejte sami sebe: Přidává moje současná pravítka nejistotu – nebo ji odstraňuje?
Pokud váš proces pracuje na hranici detekovatelnosti, odpověď může spočívat v keramice – ne jako v novinkě, ale jako v nutnosti. Ve společnosti ZHHIMG nevyrábíme jen keramická rovná pravítka, keramická úhelníková pravítka nebo keramické pravítka. Důvěru vkládáme do každého mikronu.
Čas zveřejnění: 31. prosince 2025