Citácie
V čase, keď komunikácia 5G a technológie vysokovýkonného laserového snímania zaznamenávajú boom, presnosť spracovania hlbokých otvorov predliskov z optických vlákien z kremenného skla priamo určuje účinnosť prenosu optického signálu a životnosť zariadenia. Vzhľadom na priemyselné výzvy, ako je spracovanie mikro-otvorov s pomerom hĺbky-k{5}}priemeru presahujúcim 30:1 a kontrola povrchovej úpravy na úrovni mikrónov-, sú obmedzenia tradičných procesov čoraz výraznejšie. Ako prelomiť prekážky krehkosti materiálu, prekážok pri odstraňovaní triesok a{10}}presného ovládania polohy viacerých otvorov? Nasledujúci prípad odhaľuje kľúčový technologický skok v priemysle špeciálnych optických vlákien.
Pozadie prípadu: Výzvy spracovania kremenného skla s hlbokými otvormi
Európsky a americký výrobca špeciálnych optických vlákien potrebuje spracovať dávku predliskov z kremenného skla pre základné komponenty prenosu signálu z optických vlákien. Špecifikácie produktu sú valce s priemerom 30 mm a dĺžkou 250 mm. Vo vnútri je potrebné spracovať dva priechodné otvory s priemerom 7,8 mm a hĺbkou 250 mm (pomer hĺbky-k{7}}priemeru 32:1). Požiadavka na drsnosť steny otvoru je Sa＜0,8 μm a chyba paralelizmu dvoch otvorov musí byť menšia ako 0,02 mm. Takéto hlboké-diery s vysokou presnosťou priamo ovplyvňujú účinnosť a spoľahlivosť prenosu optických vlákien, no tradičná technológia spracovania je ťažké splniť tieto potreby.
Problémové body odvetvia a ťažkosti so spracovaním
Kremenné sklo sa stalo kľúčovým materiálom v priemysle špeciálnych optických vlákien kvôli svojej vysokej tvrdosti a nízkemu koeficientu tepelnej rozťažnosti, ale jeho spracovanie hlbokých otvorov čelí trom hlavným problémom:
Chyby kvality povrchu: Tradičné vŕtanie spôsobuje, že drsnosť steny otvoru presahuje štandard (Sa＞0,8μm) a je náchylná na mikrotrhliny;
Nedostatočná stabilita pri spracovaní hlbokých otvorov: Keď pomer hĺbky-k{1}}priemeru presiahne 30:1, odstraňovanie triesok je náročné, čo spôsobuje zlomenie nástroja a mieru šrotu 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.
Inovatívne riešenia: ultrazvukový proces a dynamické riadenie
V reakcii na vyššie uvedené problémy-popredné spoločnosti v tomto odvetví používajú ultrazvukovú zelenú a efektívnu technológiu vŕtania a frézovania v kombinácii so systémami presného obrábania:
„Rezanie za pomoci ultrazvuku“: znížte reznú silu prostredníctvom 20-40kHz vysokofrekvenčných vibrácií, znížte zbortenie hrán a poškodenie povrchu a zlepšite konzistenciu steny otvoru;
„Centrálne vysokotlakové{0}}chladenie vodou“: optimalizuje smer prúdenia a tlak chladiacej kvapaliny (5 – 8 MPa), aby sa zabezpečila účinnosť odstraňovania triesok z hlbokých otvorov a zabránilo sa zlomeniu nástroja;
„Viac{0}}osová dynamická kompenzácia“: upravte rýchlosť posuvu a trajektóriu na základe údajov z monitorovania-v reálnom čase, aby ste kontrolovali chybu tepelnej deformácie v rozmedzí ±1 μm.
Porovnanie efektov obrábania
Namerané údaje ukazujú, že nové riešenie zvýši efektivitu obrábania o 200 %, zníži jednotkové náklady o 35 % a kvalifikovaná miera vyskočí zo 48 % na 97 %.
Vyhliadky na uplatnenie technológie
V oblastiach s vysokým{0}}rastom, ako je komunikácia 5G a laserové snímanie, sa dopyt po presných dieloch z kremenného skla zvýšil v priemere o 12 % ročne. Ultrazvuková technológia obrábania hlbokých otvorov sa stáva štandardným procesom v špeciálnych optických vláknach, balení polovodičov a iných priemyselných odvetviach s vysokou presnosťou, nízkym poškodením a silnou stabilitou.
O BISHEN
BISHENje popredným svetovým-poskytovateľom riešení na spracovanie supertvrdých materiálov so zameraním na výskum a vývoj{1}}vysokopresnej výrobnej technológie a jej oblasti služieb zahŕňajú optické-komunikácie, letectvo a lekárske zariadenia. Spoliehajúc sa na základné technológie, ako je ultrazvukové spracovanie a minimálne invazívny nano{4}}laser, spoločnosť BISHEN poskytla prispôsobené riešenia zákazníkom vo viac ako 30 krajinách, čím podporuje presnú výrobu s cieľom „nulových defektov“.
Záver: Presné spracovanie hlbokých otvorov je kľúčom k prelomom vo výkone komponentov z kremenného skla. Vďaka technologickým inováciám a opakovaniu procesov toto odvetvie spĺňa extrémne požiadavky-špičkovej technológie na materiály s vyššou účinnosťou a nižšími nákladmi.
