Plenty of chips – perfect surfaces

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大量的切屑— 完美的表面

我们生活在一个日益数字化的世界里。微芯片为数字化提供了基础，而且它们本身也变得越来越强大。这些半导体的主要制造过程是在高真空系统中进行的，Max Schilling AG 为这些系统的腔室供应特种铝合金制成的壳体组件。基于零件尺寸，以及为了在坚持高品质要求的同时满足极高的加工速度，Max Schilling AG 的铣削专家将青睐的目光投向了斯达拉格的 STC 800 五轴加工中心。

微芯片是计算机和智能手机的一个组成部分，但也可以在许多其他电子设备、机床和系统中发现它。我们对这些小型电子组件的依赖程度在 2021 年芯片短缺期间表现得尤为明显，当时许多机床和系统都无法完工。在汽车行业，生产线有时会陷入停滞。甚至家电有时也无法交付使用。

日益增长的数字化趋势提高了对这些半导体的需求，这些半导体本身也变得越来越强大，甚至比设想的更强大。不仅仅是产量的增加，用于生产这些产品的技术也变得越来越复杂。另一方面：目前的微芯片包含大小为几纳米的结构。（作为比较：人类的一根头发的直径为 30,000 纳米左右。）这些纳米结构是在满足最高清洁度要求的高真空甚至超高真空腔里，通过放在极薄的硅片上，利用气相沉积、曝光和蚀刻方法生产的。

“ 只有通过一次装夹完成整体加工，我们才能满足关于精度、表面质量和成本效益的要求。”

运营经理兼管理董事会成员， Paul Oberholzer

Max Schilling：真空腔组装供应商

Max Schilling AG 的销售经理兼管理董事会成员 Andreas Tinner 说：“现在，工艺才是生产这种半导体的关键专业知识，而不是生产系统。整整十年来，微芯片制造商一直从原始设备制造商处采购系统技术，而这些原始设备制造商又从我们这样的供应商公司获得单个零件和组件。”

Max Schilling AG 是一家优质精密零件的机械加工服务提供商。自 1985 年成立以来，该公司从一家纯粹的零件供应商发展成一家系统集成商，也负责组装、检查和供应可直接安装的组件。“我们重要的客户来自包装和汽车行业，”Andreas Tinner 解释说。“而在过去十年左右，我们已经在半导体行业内成功建立了另一大支柱。原始设备制造商委托我们生产安装在真空系统中的各种组件和配件。”

在 Max Schilling AG，所有的迹象都指向增长。自从其涉足半导体行业，员工人数已经从 20 人增加到 35 人。由于之前在瑞士比尔滕市的工厂没有任何发展的机会，在 2022 年初，该公司将其总部迁至十公里外格拉鲁斯州的莫里斯。Tinner 和他的同事对未来非常乐观：“在未来的两三年里，预测对半导体的需求将是极端的。我们希望我们也能从中分得一杯羹。”

Five-axis machining centre achieves a fine balance between high-performance rough machining and extremely fine finishing.

五轴联动加工是必须的

多年来，Max Schilling 不断扩展它的设备群，除其他设备之外，还包括五轴加工中心。“当涉及到复杂的铝合金结构件时，五轴联动加工是必须的，”另一位兼任运营经理的管理董事会成员 Paul Oberholzer 解释说。“只有通过一次装夹完成整体加工，我们才能满足关于精度、表面质量和成本效益的要求。”

今天，这种方法的成功已被系统制造商发来的订单所证实，其中不仅有来自当地的订单，而且有来自美国的订单。其中，Max Schilling 的经理们对用于高真空腔的某种大型壳体的询价尤为感兴趣。“我们在这一领域最重要的客户找到我们说，他们想将这种壳体的生产从马来西亚等其他地方迁回瑞士。”销售经理 Tinner 报告说。“我们犹豫了一下，因为我们还没有合适的机床能够在不调整装夹的情况下加工体积超过一立方米的大型零件。”

“So far, our investment has paid off. The chamber production is proceeding very successfully. With a single set-up, the housings come out of the machine in perfect condition after around ten hours.” Sales manager Andreas Tinner (left).

动力强劲的粗加工和精加工

对这种五轴加工中心的要求很高，一个相当大的工作区或回转直径是最基本的要求。然后，机床必须提供动力强劲的粗加工性能，因为壳体（由特殊铝合金制成）的粗加工占到整个加工过程的 60% 以上。不过，最终，还需要进行精加工。密封面和内部尤其需要高质量的表面。“对于这些壳体来说，密封至关重要，”Andreas Tinner 解释说，“否则，不可能实现高真空。并且，如果内部的表面非常粗糙或者甚至有凹槽，也极难形成真空。在这种情况下，泵可能需要工作上数小时才能产生所需的高真空。”

在最初寻找合适的机床时，客户遇到了诸如采购成本过高和交付时间过长等障碍。但是，在参观斯达拉格位于罗尔沙赫伯格的工厂之后，Paul Oberholzer 的加工团队最终找到了他们正在寻找的东西。斯达拉格在这里设立了卓越生产中心 (CPE)，对复杂的新加工工艺进行测试和优化，而且，正是在这里，该团队得以亲眼目睹 STC 800 五轴联动加工中心的运行。

斯达拉格开发的 STC 系列，可以为加工节拍长的复杂结构件、多叶片工件和机匣进行经济性加工。这些加工中心由于其良好的稳定性和优异的动态性能在行业中脱颖而出，并且凭借其久经验证的摆动头得以实现五轴联动加工。斯达拉格 STC 800 最大的工件尺寸直径和高度为 1,400 mm，允许的工件重量高达 2,000 kg，并可满足其他基本的先决条件。

一流的技术支持

STC 800 的概念从最开始就赢得了公司运营经理 Oberholzer 和其他经理的青睐：“我们确信机床的稳定性结合适当的刀具可确保完美的表面质量，并且非常适合我们的大型铝合金零件加工，这一点在我们如今的日常操作中已被证实。”

其他一些常规条件也使该机床成为一个完美的选择。在卓越生产中心，来自 Max Schilling AG 的机械师能够在采购前通过他们自己的零件测试和优化 STC 800。 Paul Oberholzer 对此充满了赞誉：“斯达拉格提供的技术支持确实是一流的，而且在很大程度上促成了我们的购买决定。斯达拉格拥有大量关于加工大型结构件的专业知识。机床操作人员和技术专家非常清楚需要转动哪个螺钉来解决某些加工问题，例如，避免震动和改善加工结果。我们从中学到了很多。”

最终，正如 Andreas Tinner 解释的那样，价格也是合适的：“我们了解，斯达拉格机床是定价销售。然而，作为一个中等规模的公司，我们没有能力支付昂贵的价格。在这一点上，我们是幸运的，因为这台机床原先被用作展示和测试机床，我们可以以较低的价格买到它――当然是在对机床进行了全面检修并将其恢复至几乎全新的状况之后。”

A chamber housing made from special aluminium: The machining rate is above 60%.

真空腔生产的理想条件

这台机床也在客户指定的时间内交付了。自 2021 年年中开始，在 Max Schilling 位于莫里斯的生产车间，斯达拉格 STC 800 主要以两班制运行。生产出来的主要组件是用于真空操作室和工艺室的壳体组件。 PCD 刀具生产的表面可满足所有的要求。然后，对这些零件进行几次预清洗和漂洗。之后，在 7 级洁净车间中进行组装。为了能够提供完全组装的组件，Max Schilling 还投资了一间这样的洁净车间。

“到目前为止，我们的投资得到了回报，”Andreas Tinner 满意地表示。“真空腔生产进行得非常成功。只需单次装夹，大约十个小时之后，一个壳体就可以以最佳的状态从机床上生产出来。到目前为止，还没有收到客户的任何投诉。”相反，他们收到的是对更大尺寸的壳体提出的新的需求。“实际上，我们没想到这种需求会来得如此之快。但是，我们已经在新的车间预留了空间，为进一步投资预留了合适的地基。而且，我们肯定会和斯达拉格讨论这个问题。”