Цитати
Във време, когато 5G комуникацията и технологиите за лазерно отчитане с висока-мощност процъфтяват, точността на обработка на дълбоки дупки на заготовките на оптични влакна от кварцово стъкло директно определя ефективността на предаването на оптичния сигнал и живота на оборудването. Изправени пред предизвикателства в индустрията като обработка на микро-отвори със съотношение на дълбочина-към{-диаметър надвишаващо 30:1 и микронно-контролиране на повърхностното покритие, ограниченията на традиционните процеси стават все по-видими. Как да преодолеете препятствията на крехкостта на материала, препятствията при отстраняване на стружките и прецизния контрол на позицията на множество{10}}дупки? Следният случай разкрива ключов технологичен скок в производството на специални оптични влакна.
История на случая: Предизвикателства при обработката на дълбоки отвори на кварцово стъкло
Европейски и американски производител на специални оптични влакна трябва да обработи партида заготовки от кварцово стъкло за основни компоненти на предаване на сигнал от оптични влакна. Спецификациите на продукта са цилиндри с диаметър 30 мм и дължина 250 мм. Два проходни отвора с диаметър 7,8 mm и дълбочина 250 mm трябва да бъдат обработени отвътре (съотношение дълбочина-към-диаметър 32:1). Изискването за грапавост на стената на отвора е Sa <0,8 μm, а грешката на успоредността на двата отвора трябва да бъде по-малка от 0,02 mm. Такива високо{14}}прецизни дълбоки дупки влияят пряко върху ефективността и надеждността на предаването на оптични влакна, но традиционната технология за обработка трудно може да отговори на нуждите.
Проблеми в индустрията и трудности при обработката
Кварцовото стъкло се превърна в ключов материал в индустрията за специални оптични влакна поради високата си твърдост и ниския коефициент на топлинно разширение, но обработката му с дълбоки дупки е изправена пред три основни пречки:
Дефекти в качеството на повърхността: Традиционното пробиване кара грапавостта на стената на отвора да надвишава стандарта (Sa>0,8μm) и е предразположена към микропукнатини;
Недостатъчна стабилност при обработка на дълбоки отвори: Когато съотношението на дълбочината-към-диаметъра надвиши 30:1, отстраняването на стружки е трудно, причинявайки счупване на инструмента и процент на скрап до 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 мм.
Иновативни решения: ултразвуков процес и динамичен контрол
В отговор на горните проблеми, водещите-компании в индустрията използват ултразвукова екологична и ефективна технология за пробиване и фрезоване, съчетана с прецизни системи за обработка:
„Рязане с ултразвукова вибрация“: намаляване на силата на рязане чрез 20-40kHz високочестотна вибрация, намаляване на сгъването на ръбовете и повреждането на повърхността и подобряване на консистенцията на стената на отвора;
„Централно водно охлаждане под високо-налягане“: оптимизирайте посоката на потока и налягането на охлаждащата течност (5-8MPa), за да осигурите ефективност при отстраняване на стружки от дълбоки отвори и да избегнете счупване на инструмента;
„Много{0}}динамична компенсация“: регулирайте скоростта на подаване и траекторията въз основа на данните от мониторинга в реално-време, за да контролирате грешката на термичната деформация в рамките на ±1μm.
Сравнение на машинните ефекти
Измерените данни показват, че новото решение ще повиши ефективността на машинната обработка с 200%, ще намали единичните разходи с 35%, а квалифицираният процент ще скочи от 48% на 97%.
Перспективи за приложение на технологията
В области с висок-разраст като 5G комуникации и лазерно отчитане, търсенето на прецизни части от кварцово стъкло се е увеличило средно с 12% годишно. Ултразвуковата технология за обработка на дълбоки отвори се превръща в еталонен процес в специални оптични влакна, полупроводникови опаковки и други индустрии със своята висока прецизност, ниска повреда и силна стабилност.
Относно БИШЕН
БИШЕНе световен-водещ доставчик на решения за обработка на свръхтвърди материали, фокусиран върху изследването и разработването на високо-прецизна производствена технология, а нейните области на обслужване обхващат оптични-комуникации, авиационни и медицински устройства. Разчитайки на основни технологии като ултразвукова обработка и нано-лазер с минимална инвазивност, BISHEN предостави персонализирани решения на клиенти в повече от 30 страни, насърчавайки прецизното производство към целта за „нулеви дефекти“.
Заключение: Прецизната обработка на дълбоки отвори е ключът към пробивите в производителността на компонентите от кварцово стъкло. Чрез технологични иновации и итерация на процеси индустрията отговаря на екстремните изисквания на авангардни-технологии за материали с по-висока ефективност и по-ниска цена.
