Citáty
V době, kdy se rozvíjí komunikace 5G a technologie vysokovýkonného laserového snímání-, přesnost zpracování hlubokých děr předlisků z optických vláken z křemenného skla přímo určuje účinnost přenosu optického signálu a životnost zařízení. Tváří v tvář průmyslovým výzvám, jako je zpracování mikro-otvorů s poměrem hloubky-k{5}}průměru přesahujícím 30:1 a kontrola povrchové úpravy na úrovni mikronů-, se omezení tradičních procesů stávají stále významnějšími. Jak prolomit úskalí křehkosti materiálu, překážek při odstraňování třísek a{10}}přesného ovládání pozice více otvorů? Následující případ odhaluje klíčový technologický skok v průmyslu speciálních optických vláken.
Pozadí případu: Výzvy zpracování hlubokých otvorů křemenného skla
Evropský a americký výrobce speciálních optických vláken potřebuje zpracovat dávku předlisků z křemenného skla pro základní součásti přenosu signálu optickým vláknem. Specifikace produktu jsou válce o průměru 30 mm a délce 250 mm. Uvnitř je třeba zpracovat dva průchozí otvory o průměru 7,8 mm a hloubce 250 mm (poměr hloubka-k{7}}průměru 32:1). Požadavek na drsnost stěny otvoru je Sa＜0,8 μm a chyba rovnoběžnosti dvou otvorů musí být menší než 0,02 mm. Takto vysoce přesné hluboké díry přímo ovlivňují účinnost a spolehlivost přenosu optických vláken, ale tradiční technologie zpracování je obtížné splnit.
Problémová místa v oboru a potíže se zpracováním
Křemenné sklo se stalo klíčovým materiálem v průmyslu speciálních optických vláken kvůli své vysoké tvrdosti a nízkému koeficientu tepelné roztažnosti, ale jeho zpracování hlubokých děr naráží na tři hlavní překážky:
Vady kvality povrchu: Tradiční vrtání způsobuje, že drsnost stěny otvoru překračuje normu (Sa＞0,8μm) a je náchylná k mikrotrhlinám;
Nedostatečná stabilita při zpracování hlubokých děr: Když poměr hloubky-k{1}}průměru překročí 30:1, je odstraňování třísek obtížné, což způsobuje zlomení nástroje a zmetkovitost až 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.
Inovativní řešení: ultrazvukový proces a dynamické řízení
V reakci na výše uvedené problémy-přední společnosti v oboru používají ultrazvukovou zelenou a účinnou technologii vrtání a frézování v kombinaci se systémy přesného obrábění:
"Ultrazvukové řezání za pomoci vibrací": snížení řezné síly prostřednictvím 20-40kHz vysokofrekvenčních vibrací, snížení zborcení hran a poškození povrchu a zlepšení konzistence stěny otvoru;
„Vysokotlaké{0}}chlazení středovou vodou“: optimalizuje směr proudění a tlak chladicí kapaliny (5–8 MPa), aby byla zajištěna účinnost odstraňování třísek hlubokých otvorů a zabránilo se zlomení nástroje;
„Dynamická kompenzace ve více osách“: upravte rychlost posuvu a trajektorii na základě údajů z monitorování v reálném čase- pro kontrolu chyby tepelné deformace v rozmezí ±1 μm.
Porovnání efektů obrábění
Naměřená data ukazují, že nové řešení zvýší efektivitu obrábění o 200 %, sníží jednotkové náklady o 35 % a kvalifikovaná míra vyskočí ze 48 % na 97 %.
Vyhlídky na uplatnění technologie
V rychle{0}}rozvíjejících se oborech, jako je komunikace 5G a laserové snímání, roste poptávka po přesných dílech z křemenného skla v průměru o 12 % ročně. Ultrazvuková technologie obrábění hlubokých děr se díky své vysoké přesnosti, nízkému poškození a silné stabilitě stává srovnávacím procesem ve speciálních optických vláknech, balení polovodičů a dalších průmyslových odvětvích.
O BISHEN
BISHENje předním světovým-poskytovatelem řešení pro zpracování supertvrdých materiálů se zaměřením na výzkum a vývoj vysoce{1}}přesných výrobních technologií a její oblasti služeb zahrnují optické-komunikace, letecký průmysl a lékařská zařízení. Společnost BISHEN, která se opírá o základní technologie, jako je ultrazvukové zpracování a nano-laser s minimální invazí, poskytuje zákazníkům ve více než 30 zemích přizpůsobená řešení a podporuje precizní výrobu s cílem „nulových vad“.
Závěr: Přesné zpracování hlubokých děr je klíčem k průlomům ve výkonu součástí z křemenného skla. Prostřednictvím technologických inovací a opakování procesů splňuje průmysl extrémní požadavky špičkových-technologií na materiály s vyšší účinností a nižšími náklady.
