Vibration Isolators คืออะไร? หลักการทำงาน ประเภท และการใช้งาน

Vibration Isolators คือเครื่องมือแยกการสั่นสะเทือนที่ออกแบบมาเพื่อแยกเครื่องมือที่ไวต่อการสั่นสะเทือน เช่น กล้องจุลทรรศน์ เครื่องมือวัดพิกัด หรือเครื่องผลิตเซมิคอนดักเตอร์ออกจากแรงสั่นสะเทือนภายนอก ซึ่งเกิดได้จากหลายปัจจัย เพราการสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบที่ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง อาจทำให้ภาพที่ได้ออกมาไม่ชัด พร่ามัว หรือให้ข้อมูลที่คลาดเคลื่อนได้

สิ่งที่ต้องรู้สำหรับ Vibration Isolator เพิ่มเติมที่ควรรู้ คือหลัการทำงาน ความสำคัญ ประเภทและการใช้งานครับ เรา Hong Kong NTI ขออธิบายให้เข้าใจกันแบบง่ายๆ ดังนี้

Vibration Isolators มีหลักการทำงานอย่างไร

หลักการทำงานของ Vibration Isolators จะเป็นการสร้างระบบกันการสั่นสะเทือนที่มี Natural Frequency ที่ต่ำมากๆ โดยเมื่อเกิดการสั่นสะเทือนจากปัจจัยภายนอก เช่น การสั่นของอาคาร เครื่องปรับอากาศ เครื่องจักรหรือกิจกรรม แม้กระทั่งเสียงฝีเท้าที่ทำให้เกิดการสั่นที่มีความถี่ในการสั่นสูงกว่า โดยที่ตัวเครื่อง Vibration Isolators จะไม่สั่นตามปัจจัยเหล่านั้น และจะทำหน้าที่ในการดูดซับแยกการสั่นสะเทือนที่ว่านั้นทิ้งไป ทำให้การสั่นสะเทือนนั้นไม่ถูกส่งผ่านต่อไปยังเครื่องมือที่วางอยู่ด้านบน

องค์ประกอบหลักของเครื่อง Vibration Isolators จะอาศัยองค์ประกอบสำคัญอย่างองค์ประกอบสปริงที่ทำหน้าที่รองรับน้ำหนักของเครื่องมือ อาจเป็นสปริงโลหะ หรืออาจใช้องค์ประกอบชนิดลมที่นิยมมากในงานที่ต้องใช้ความแม่นยำสูง

ทำไม Vibration Isolators ถึงเป็นสิ่งสำคัญ

เครื่องมือที่ต้องการความแม่นยำสูงหรือเครื่องมือที่ทำงานในสเกลเล็กมากถึงระดับไมโครหรือนาโนเมตร จำเป็นอย่างมากที่ต้องมี Vibration Isolators ในการซัพพอร์ต ไม่ว่าจะเป็นกล้องจุลทรรศน์อย่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน SEM, TEM หรือ FESEM ซึ่งเมื่อเกิดแรงสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้ภาพเบลอหรือดูสั่นไหวเกินไปจนไม่สามารถวิเคราะห์โครงสร้างระดับนาโนได้ ทำให้การใช้งาน Vibration Isolators เป็นสิ่งสำคัญมาก รวมถึงในเครื่องมือเซมิคอนดักเตอร์อย่างกระบวนการ Lithography Nanofabrication ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตชิปที่ต้องการความนิ่งสูง การสั่นสะเทือนอาจทำให้ลายวงจรเคลื่อนหรือเกิดการซ้อนทับได้

Vibration Isolator มีกี่ประเภท

โดยส่วนใหญ่แล้ว เราจะแบ่งประเภทของ Vibration Isolators ออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ก็คือ Passive Isolators และ Active Isolators

1. Passive Isolators

สำหรับ Passive Isolators จะเป็นระบบแยกการสั่นสะเทือนโดยอาศัยคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุโดยที่ไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า เช่น ยาง สปริงโลหะ และระบบนิวเมติกหรือถุงลม (Pneumatic Isolators) ที่นิยมใช้ในงานที่ต้องการความแม่นำยสูงเนื่องจากสามารถสร้างความถี่ที่ต่ำมากๆ ซึ่งต่ำถึง 1-2 Hz

2. Active Isolators

Active Isolators เป็นระบบแยกการสั่นสะเทือนที่ใช้พลังงานไฟฟ้า จะมีหลักการทำงานหลักๆ คือการใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือน สามารถลดการสั่นสะเทือนได้เป็นอย่างดีโดยเฉพาะในช่วงความถี่ต่ำระดับ 0.5-10 Hz

นอกจากนั้นยังมีระบบ Hybrid Isolators ด้วยเช่นกัน ซึ่งจะเอาข้อดีของ Passive และ Active มารวมไว้ด้วยกัน เช่น การใช้ระบบถุงลมเป็นฐาน และใช้ระบบ Active หักล้างการสั่นสะเทือนในระดับที่เหลือ ทำให้ได้ประสิทธิภาพในการใช้งานมากยิ่งขึ้น

3. Customize Isolator

• Multi Purpose เป็นระบบป้องกันการสั่นสะเทือนแบบแอคทีฟที่สามารถปรับแต่งได้ ออกแบบมาเพื่อป้องกันอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ไวต่อการสั่นสะเทือนรวมถึงเสียงรบกวน โดยจะใช้เซนเซอร์ในการตรวจจับและใช้ตัวกระตุ้นเพื่อชดเชยการสั่นสะเทือนในเวลาใช้งานจริง โดยสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับอุปกรณ์และขนาดต่างๆ ทำให้เหมาะสำหรับงานวิจัยต่างๆ ที่ต้องใช้เครื่องมือวัดแบบละเอียด เช่น อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และงานผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง
• SMU ถูกออกแบบมาให้สามารถทำงานแบบ Passive และ Active ได้ในตัวโดยการใช้กลไกดูดซับแรงสั่นสะเทือนและเซนเซอร์ที่ทำงานแบบ Active เพื่อชดเชยแรงสั่นสะเทือนในเวลาใช้งานจริง และสามารถปรับแต่งได้ตามความต้องการเฉพาะ เหมาะกับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือุตสาหกรรมเครื่องมือที่ต้องการควาแม่นยำสูง

Vibration Isolator เหมาะใช้งานในด้านไหนบ้าง

Vibration Isolators ถูกใช้งานในทุกอุตสาหกรรมที่ความนิ่งเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง

• อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์: ใน "คลีนรูม" (Cleanroom) สำหรับเครื่องยิงลายวงจร (Lithography), เครื่องตรวจสอบเวเฟอร์ (Wafer Inspection)
• การวิจัยและพัฒนา (R&D):
  • กล้องจุลทรรศน์: Atomic Force Microscopes (AFM), Scanning Electron Microscopes (SEM), Transmission Electron Microscopes (TEM)
  • โต๊ะเลเซอร์ (Optical Tables): สำหรับการทดลองที่เกี่ยวข้องกับแสงเลเซอร์และการวัดที่ต้องการความนิ่ง
• การวัดและควบคุมคุณภาพ (Metrology & QA):
  • เครื่องวัดพิกัด (Coordinate Measuring Machines - CMM)
  • เครื่องวัดความเรียบผิว (Surface Profilometers)
• การแพทย์และชีววิทยา: เครื่องมือวิเคราะห์เซลล์, เครื่อง MRI ที่ต้องการความไวสูง

Hong Kong NTI จัดจำหน่าย Vibration Isolator

Vibration Isolators เป็นเครื่องมืออย่างหนึ่งที่สำคัญมากในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง ไม่ว่าจะเป็นเครื่องมืออย่างกล้องจุลทรรศน์ออปติคอลและอิเล็กตรอน เครื่องมือวัดเมโทรโลยี รวมถึงอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์ เรา Hong Kong NTI มีบริการและจัดจำหน่าย Vibration Isolators ที่มีประสิทธิภาพสูงแบรนด์ชั้นนำในอุตสาหกรรม ด้วยความเชี่ยวชาญระดับโลกกว่า 16 ปีที่เราส่งมอบเครื่องมือและบริการ เพื่อการวิจัยและการพัฒนาอย่างมีประสิทธิภาพ

หากสนใจ สามารถติดต่อเราได้ที่ 725 อาคารเอส-เมโทร ชั้น 20, ถนนสุขุมวิท, คลองตันเหนือ, วัฒนา, กรุงเทพฯ

โทร: 02-821-5278

อีเมล: info@hknti.com

Line: https://line.me/R/ti/p/@816txpya