真空でのステージ作動について

質問

真空チャンバー内への単軸ステージの導入を検討中です。
作動には送りねじとステッピングモーターを使用しようと考えているのですが、チャンバー内は10~-3Pa程度の真空で、温度も200℃程度まで上昇するため、通常のねじとモーターは使用できないと思います。
この様な環境で使用できる送りねじやモーターは購入可能でしょうか。
またその他に適当な作動方法はありますでしょうか。
ステージは150mm程度の移動を一度だけ行う予定で、速度は遅くても構いません、とにかく移動できればよいのですが。

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

半導体・液晶モニター生産ライン向けのボールねじには、真空中で連続使用する事を目的とした製品は、幾らでもありますが、潤滑に使われている真空用グリースの耐熱温度（200℃前後か？）の関係からなのか、ボールねじの保障されている耐熱温度は150℃程度（10^-1Pa用であれば、連続耐熱温度150℃、瞬間耐熱温度200℃のもの在り）までのようです。
　一方、ボールベアリングであれば、固体潤滑剤を使用したタイプの中には、耐熱温度が400℃のものもある様です。

【参考URL】
　特殊環境用 軸受・ボールねじ・NSKリニアガイド（カタログpdfファイルダウンロード）
http://wrs.search.yahoo.co.jp/FOR=1x2JAwVV3ii632jGPbYPCYc5vC5.MPkjkZbn0Gydciqj.uuRD36T9muI1Qe8GZuRzMJ1C09bQTP0yich8AbwatY6AxpKjFQyriaEVRZBOvD18t2EunLSNnE0Kt.xm67dMOudzrl3wE6wBhTpte0gdX_2LTgvWM5nMY03XlhsrZfvMlllpfmNkdUCCegFmoxJSsvmXAZMJ6JPXUt8NpG_WgmVu9tZWS.sf_OcPryZw.QfShA-/_ylt=A3xTpnLeO6VQCk4Bp0ODTwx.;_ylu=X3oDMTBtbmFianZ2BHBvcwMzBHNlYwNzcgRzbGsDdGl0bGU-/SIG=1780mmkvd/EXP=1353106846/**http%3A//www.mekasys.jp/data/series/FILE/NSK_0039_K01.pdf%23search=%27%25E3%2583%259C%25E3%2583%25BC%25E3%2583%25AB%25E3%2581%25AD%25E3%2581%2598%2B%25E7%259C%259F%25E7%25A9%25BA%2B%25E8%2580%2590%25E7%2586%25B1%27

　只、特種用途ですので、当然コストは高くなるものと思われます。

　それから、

>温度もも200℃程度まで上昇するため、

と言われますが、チャンバー内は真空なのですから、熱が伝わるのは輻射熱か熱伝導によるもののみの筈ですから、ボールねじ等のステージの駆動部分と、熱源との間に、冷却水配管を裏面に取り付けた熱シールドを設けたり、ボールねじやその駆動用モータの（チャンバー壁側の）固定箇所は、熱伝導を防ぐための冷却水配管を通した、取付用のベース部品を介して、チャンバーに取り付けるようにされては如何でしょうか？

お礼

回答ありがとうございます。

製品は存在するけどやはり価格は高くなってしまいますよね。

温度に関しては熱源が最大700℃まで上昇し、駆動部分の温度が200℃程度まで上昇する予定ですが、確かに冷却装置を取り付ければ温度上昇は緩和することができますね。
冷却装置等の設置は検討してみたいと思います。

回答No.1

mazeran

>150mm程度の移動を一度だけ行う予定・・・
一度だけの移動であれば、そのシステムでやってみてはどうでしょうかねェ。

真空の環境では、通常の潤滑油では揮発してしまうので役に立ちませんが、加えて２００℃となれば余計ですね。
ただ、一度だけであればギクシャクしながらでも１５０ｍｍ程度であれば動くと思いますよ。

この環境に適した装置にしようとすると、かなりのコストがかかると思います。
一回切りのためにそこまでコストがかけられれば問題ないですが、価値があるものなのでしょうか。
恐らく特注品扱いになるかと思いますので、一度ねじとモータのメーカへ問い合わせた方が確実な回答を得られると思います。

この類の質問に的確に回答しようとすれば、細かい仕様を把握しないとできないことが多いので、現物を前にして細かい仕様や条件を提示して、メーカの方とやり取りしながらがいいと思います。

そこまでの時間がないとか、費用対効果を狙っていないのであれば、現状のシステムで一度やってみた方が案外うまくいくかも知れません。

あくまで「一度だけ」の文字を見ての回答です。

お礼

回答ありがとうございます。

確かに一度だけの移動であれば潤滑油なしでも動かせるかもしれませんね。

割と時間も切迫しているので一度通常の部品で試していようと思います。