Цитати
У той час, коли зв’язок 5G і технології високо-потужного лазерного зондування процвітають, точність обробки глибоких отворів заготовок оптичного волокна з кварцового скла безпосередньо визначає ефективність передачі оптичного сигналу та термін служби обладнання. Зіштовхнувшись із такими галузевими викликами, як обробка мікро-отворів із співвідношенням глибини-до{-діаметра понад 30:1 та контроль обробки поверхні мікрон-рівня, обмеження традиційних процесів стають дедалі помітнішими. Як подолати вузькі місця, пов’язані з крихкістю матеріалу, перешкодами для видалення стружки та контролем точності розташування кількох{10}}отворів? Наступний випадок показує ключовий технологічний стрибок у галузі спеціального оптичного волокна.
Ситуація: Проблеми обробки глибоких отворів кварцового скла
Європейському та американському виробнику спеціального оптичного волокна потрібно обробити партію преформ з кварцового скла для основних компонентів передачі сигналу оптичного волокна. Характеристики виробу - циліндри діаметром 30 мм і довжиною 250 мм. Всередині потрібно обробити два наскрізні отвори діаметром 7,8 мм і глибиною 250 мм (співвідношення глибини-до-діаметра 32:1). Вимога щодо шорсткості стінки отвору становить Sa <0,8 мкм, а помилка паралельності двох отворів має бути менше 0,02 мм. Такі високо{14}}точні глибокі отвори безпосередньо впливають на ефективність і надійність передачі оптичних волокон, але традиційна технологія обробки важко задовольнити потреби.
Проблемні точки галузі та труднощі обробки
Кварцове скло стало ключовим матеріалом у галузі спеціального оптичного волокна завдяки своїй високій твердості та низькому коефіцієнту теплового розширення, але його обробка глибоких отворів стикається з трьома основними вузькими місцями:
Дефекти якості поверхні: Традиційне свердління призводить до того, що шорсткість стінки отвору перевищує стандарт (Sa>0,8 мкм) і схильна до мікротріщин;
Недостатня стабільність при обробці глибоких отворів: коли співвідношення глибини-до-діаметра перевищує 30:1, видалення стружки ускладнюється, що спричиняє поломку інструменту та кількість браку 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.
Інноваційні рішення: ультразвуковий процес і динамічний контроль
У відповідь на вищезазначені проблеми провідні-компанії галузі використовують ультразвукові екологічні та ефективні технології свердління та фрезерування в поєднанні з системами точної обробки:
«Різання за допомогою ультразвукової вібрації»: зменшує силу різання через високочастотну вібрацію 20-40 кГц, зменшує згинання країв і пошкодження поверхні, а також покращує консистенцію стінки отвору;
«Центральне водяне охолодження під високим{0}}тиском»: оптимізуйте напрямок потоку та тиск охолоджувальної рідини (5-8 МПа), щоб забезпечити ефективне видалення стружки з глибоких отворів і уникнути поломки інструменту;
«Багатоосьова динамічна компенсація»: регулюйте швидкість подачі та траєкторію на основі даних моніторингу-часу, щоб контролювати похибку термічної деформації в межах ±1 мкм.
Порівняння ефектів обробки
Дані вимірювань показують, що нове рішення підвищить ефективність обробки на 200%, знизить собівартість одиниці на 35%, а кваліфікований показник підскочить з 48% до 97%.
Перспективи застосування технології
У -сферах швидкого зростання, таких як зв’язок 5G і лазерне зондування, попит на прецизійні деталі з кварцового скла зростає в середньому на 12% на рік. Технологія ультразвукової обробки глибоких отворів стає еталонним процесом у спеціальному оптичному волокні, упаковці напівпровідників та інших галузях промисловості завдяки своїй високій точності, низьким пошкодженням і міцній стабільності.
Про BISHEN
БІШЕНЬє-провідним у світі постачальником рішень для обробки надтвердих матеріалів, який зосереджується на дослідженні та розробці високоточних-технологій виробництва, а його сфера послуг охоплює оптоволоконний зв’язок, аерокосмічне й медичне обладнання. Покладаючись на ключові технології, такі як ультразвукова обробка та нано-лазерна мінімальна інвазія, BISHEN надала індивідуальні рішення клієнтам у більш ніж 30 країнах, сприяючи точному виробництву з метою «нульового браку».
Висновок: Точна обробка глибоких отворів є ключем до прориву в продуктивності компонентів з кварцового скла. Завдяки технологічним інноваціям і ітераціям процесів галузь відповідає надзвичайним вимогам передових-технологій для матеріалів з вищою ефективністю та нижчою ціною.
