小姐姐有話說：

論超精密加工技術，日本是佼佼者。

在制造業(yè)，通常把0.35-0.8μm及以下稱為亞微米級，0.25um及其以下稱為深亞微米級別，0.05um及其以下稱為納米級別。

今天和你聊聊日本的一項亞微米級別的超精密加工技術。

該技術的研發(fā)商是日本電產(chǎn)集團。

日本電產(chǎn)集團是一個怎樣的企業(yè)？

日本電產(chǎn)集團生產(chǎn)制造馬達、傳感器、風扇、鼓風機、泵等各類產(chǎn)品，對高精度有特別要求的產(chǎn)品是硬盤驅動用馬達及其相關零件。

其中，用于液壓軸承的零件從要求為微米級的精度到要求為亞微米級的精度，歷經(jīng)長年構筑起高超加工技術的日本電產(chǎn)在生產(chǎn)線使用的也是獨自研發(fā)的制造設備和檢查裝置。

例如，DVD和BD（藍光光盤）其各自的規(guī)格已經(jīng)有嚴格的規(guī)定，只要是符合其規(guī)格，即可成為產(chǎn)品，并不需要具備一定規(guī)格以上的性能。

但是，硬盤驅動器與DVD和BD不同，為了追求大容量、高速刻錄/讀取而在不斷地進化。

自1956年硬盤驅動器問世以來已過去了半個多世紀，這種大容量、高速刻錄/讀取的趨勢并沒有半刻停歇，至今仍在向前發(fā)展。

作為實現(xiàn)大容量、高速刻錄/讀取的技術，磁頭和磁力記錄方式的革新備受矚目，實際上構成硬盤驅動器的機械裝置也對硬盤驅動器的進化做出了巨大貢獻。液壓軸承便是其中之一。

由于磁頭和磁力記錄方式的革新，實現(xiàn)了在細微領域的高速記錄，滾軸軸承發(fā)生的振動成為阻礙刻錄/讀取的要因而受到了重視，這也成為液壓軸承問世的一個契機。

液壓軸承的誕生

隨著硬盤驅動器向大容量、高速刻錄/讀取的方向發(fā)展，市場對此類產(chǎn)品的精密加工技術提出了更高的要求，因此，作為代替滾珠軸承的新一代產(chǎn)品——液壓軸承問世了。

刻在軸承上的人字形溝槽所引起的、通過油的動壓支撐軸承的液壓軸承的原理本身雖然很簡單，但是要實現(xiàn)這個簡單的原理需要高超的加工技術。

例如，軸的直徑精度的公差為±1.5μm，在生產(chǎn)車間內(nèi)部對軸直徑的管理要控制在±0.5μm的范圍內(nèi)。軸和軸承的間隙為1μm，表面的粗糙度因機種而異，在最嚴格的情形下，直徑要求達到0.02μm。

雖然軸承需要形成產(chǎn)生油動壓的人形溝槽，可是形成此溝槽的電解加工機是日本電產(chǎn)獨創(chuàng)的，加工時使用的電極也是內(nèi)部生產(chǎn)的。

像這樣極高精度的產(chǎn)品在日本電產(chǎn)每月會生產(chǎn)數(shù)千萬臺，其背景就是日本電產(chǎn)所持有的極高精度的加工技術。

軸承的尺寸精確度、表面的粗糙度、溝槽的尺寸等全部按照微米級、亞微米級來進行管理。

在硬盤中注入氦氣

近年來，為了提升硬盤驅動器的性能，在硬盤驅動器內(nèi)充入氦氣的新款產(chǎn)品面世了。這款產(chǎn)品也充分發(fā)揮了日本電產(chǎn)的技術。由于充氦硬盤驅動器的內(nèi)部是完全密封的，因此要求消除氦氣以外的殘留氣體。

另外，由于最新款產(chǎn)品的磁盤與磁頭的間隙為2nm以下，這就要求混合氣體必須降到最低。為了將殘留氣體和混合物減少至最低限度，在生產(chǎn)工序的所有環(huán)節(jié)都需要反復清洗和烘烤，以保持產(chǎn)品的潔凈。要選擇不會傷害到產(chǎn)品且無殘留的洗滌劑進行清洗，并配合純凈水一起清洗。

烘烤時的溫度、加熱時間、烤爐內(nèi)的配置等也融入了日本電產(chǎn)長期積累的經(jīng)驗和訣竅。

現(xiàn)在，工廠內(nèi)部保持著100級的無塵度，但作為生產(chǎn)工序的一部分是將無塵度升至10級，這個計劃也在順利推進等，隨著生產(chǎn)設備和生產(chǎn)條件的改變，也逐漸要求達到與半導體同等的水平。

為了實現(xiàn)充氦硬盤驅動器，需進行清洗和烘烤，將殘留氣體和混合物減小至最低限度。在部分制造工藝中，與半導體制造工廠同等的、將無塵度升至10級的計劃也正在推進中。

以上。參考文獻：日本電產(chǎn)尼得科