Cites
En un moment en què la comunicació 5G i les tecnologies de detecció làser d'alta potència-estan en auge, la precisió de processament de forats profunds de les preformes de fibra òptica de vidre de quars determina directament l'eficiència de la transmissió del senyal òptic i la vida útil de l'equip. Davant dels reptes de la indústria com ara el processament de micro-forats amb una relació de profunditat-a-diàmetre superior a 30:1 i control d'acabat superficial a nivell-micras, les limitacions dels processos tradicionals són cada cop més destacades. Com superar els colls d'ampolla de la fragilitat del material, els obstacles d'eliminació d'encenalls i el control de precisió de la posició de diversos-forats? El cas següent revela un salt tecnològic clau en la indústria de la fibra òptica especial.
Antecedents del cas: reptes del processament de forats profunds de vidre de quars
Un fabricant europeu i nord-americà de fibra òptica especial necessita processar un lot de preformes de vidre de quars per als components bàsics de la transmissió del senyal de fibra òptica. Les especificacions del producte són cilindres amb un diàmetre de 30 mm i una longitud de 250 mm. S'han de processar dos forats passants amb un diàmetre de 7,8 mm i una profunditat de 250 mm (proporció de profunditat-a-diàmetre de 32:1). El requisit de rugositat de la paret del forat és Sa <0,8 μm i l'error de paral·lelisme dels dos forats ha de ser inferior a 0,02 mm. Aquests forats profunds d'-alta precisió afecten directament l'eficiència i la fiabilitat de la transmissió de fibra òptica, però la tecnologia de processament tradicional és difícil de satisfer les necessitats.
Punts de dolor de la indústria i dificultats de processament
El vidre de quars s'ha convertit en un material clau en la indústria especial de la fibra òptica a causa de la seva alta duresa i baix coeficient d'expansió tèrmica, però el seu processament de forats profunds s'enfronta a tres colls d'ampolla principals:
Defectes de qualitat de la superfície: la perforació tradicional fa que la rugositat de la paret del forat superi l'estàndard (Sa>0,8 μm) i és propensa a microesquerdes;
Insuficient estabilitat en el processament de forats profunds: quan la proporció de profunditat{0}}a-diàmetre supera 30:1, l'eliminació d'encenalls és difícil, provocant el trencament de l'eina i una taxa de residus de fins a un 50%;
Porous precision out of control: The parallelism of the two holes is affected by the rigidity and thermal deformation of the machine tool, and the measured error is generally >0,03 mm.
Solucions innovadores: procés d'ultrasons i control dinàmic
Com a resposta als problemes anteriors, les empreses líders de la indústria-utilitzen tecnologia de trepat i fresat ecològic i eficient, combinada amb sistemes de mecanitzat de precisió:
"Tall assistit per vibració ultrasònica": redueix la força de tall mitjançant una vibració d'alta freqüència de 20-40kHz, redueix el col·lapse de les vores i els danys a la superfície i millora la consistència de la paret del forat;
"Refrigeració d'alta pressió d'aigua del centre": optimitzeu la direcció del flux i la pressió del refrigerant (5-8MPa) per garantir l'eficiència d'eliminació d'encenalls de forats profunds i evitar el trencament de l'eina;
"Compensació dinàmica de -multieixos": ajusteu la velocitat d'alimentació i la trajectòria en funció de les dades de monitorització-en temps real per controlar l'error de deformació tèrmica en ±1 μm.
Comparació d'efectes de mecanitzat
Les dades mesurades mostren que la nova solució augmentarà l'eficiència del mecanitzat en un 200%, reduirà el cost unitari en un 35% i la taxa qualificada passarà del 48% al 97%.
Perspectives d'aplicació de la tecnologia
En camps d'alt-creixement, com ara les comunicacions 5G i la detecció làser, la demanda de peces de precisió de vidre de quars ha augmentat una mitjana del 12% anual. La tecnologia de mecanitzat de forats profunds per ultrasons s'està convertint en un procés de referència en fibra òptica especial, envasos de semiconductors i altres indústries amb la seva alta precisió, baix dany i forta estabilitat.
Sobre BISHEN
BISHENés un-proveïdor líder mundial de solucions de processament de materials superdurs, centrat en la investigació i el desenvolupament de tecnologia de fabricació d'alta-precisió, i les seves àrees de servei cobreixen comunicacions de fibra-òptica, aeroespacial i dispositius mèdics. Basant-se en tecnologies bàsiques com el processament d'ultrasons i el nano-làser mínimament invasiu, BISHEN ha proporcionat solucions personalitzades a clients de més de 30 països, promovent la fabricació de precisió amb l'objectiu de "zero defectes".
Conclusió: el processament de forats profunds de precisió és la clau dels avenços en el rendiment dels components de vidre de quars. Mitjançant la innovació tecnològica i la iteració de processos, la indústria compleix els requisits extrems de la-tecnologia d'avantguarda per a materials amb més eficiència i menor cost.
