Citater
På et tidspunkt, hvor 5G-kommunikation og høj-lasersensorteknologier boomer, bestemmer den dybe hulbehandlingsnøjagtighed af optiske fibre af kvartsglas direkte effektiviteten af optisk signaltransmission og udstyrets levetid. Stillet over for brancheudfordringer såsom mikro-hulbehandling med et forhold mellem dybde-til-diameter, der overstiger 30:1 og kontrol af overfladefinish på mikron-niveau, bliver begrænsningerne ved traditionelle processer stadig mere fremtrædende. Hvordan kan man bryde igennem flaskehalsene med materialeskørhed, forhindringer ved fjernelse af spåner og præcisionskontrol med flere{10}huller? Følgende case afslører et vigtigt teknologisk spring i den specielle optiske fiberindustri.
Sagsbaggrund: Udfordringer ved dybe hulbehandling af kvartsglas
En europæisk og amerikansk producent af speciel optisk fiber skal behandle et parti af kvartsglaspræforme til kernekomponenter i optisk fibersignaltransmission. Produktspecifikationerne er cylindre med en diameter på 30 mm og en længde på 250 mm. To gennemgående huller med en diameter på 7,8 mm og en dybde på 250 mm skal behandles indeni (forholdet dybde-til-diameter på 32:1). Kravet til hulvægsruhed er Sa＜0,8μm, og parallelitetsfejlen for de to huller skal være mindre end 0,02 mm. Sådanne dybe huller med{14}}høj præcision påvirker direkte effektiviteten og pålideligheden af optisk fibertransmission, men traditionel behandlingsteknologi er svær at opfylde behovene.
Industriens smertepunkter og bearbejdningsvanskeligheder
Kvartsglas er blevet et nøglemateriale i den specielle optiske fiberindustri på grund af dets høje hårdhed og lave termiske udvidelseskoefficient, men dets dybe hulbehandling står over for tre store flaskehalse:
Overfladekvalitetsdefekter: Traditionel boring får hulvæggens ruhed til at overstige standarden (Sa＞0,8μm) og er tilbøjelig til mikrorevner;
Utilstrækkelig stabilitet ved bearbejdning af dybe huller: Når forholdet mellem dybde-til-diameter overstiger 30:1, er spånfjernelse vanskelig, hvilket forårsager værktøjsbrud og en skrotrate på op til 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.
Innovative løsninger: ultralydsproces og dynamisk kontrol
Som svar på ovenstående problemer bruger industri-førende virksomheder ultralydsgrøn og effektiv bore- og fræseteknologi kombineret med præcisionsbearbejdningssystemer:
"Ultrasonisk vibrationsassisteret skæring": Reducer skærekraften gennem 20-40kHz højfrekvente vibrationer, reducer kantkollaps og overfladeskader, og forbedre hulvæggens konsistens;
"Centre vandhøjt-trykskøling": optimer kølevæskens strømningsretning og tryk (5-8 MPa) for at sikre effektiv fjernelse af dybe hullers spåner og undgå værktøjsbrud;
"Multi-dynamisk kompensation": Juster tilspændingshastigheden og -banen baseret på realtidsovervågningsdata for-tidsovervågning for at kontrollere den termiske deformationsfejl inden for ±1μm.
Sammenligning af bearbejdningseffekter
Målte data viser, at den nye løsning vil øge bearbejdningseffektiviteten med 200 %, reducere enhedsomkostningerne med 35 %, og den kvalificerede sats vil springe fra 48 % til 97 %.
Udsigter til teknologianvendelse
På områder med høj-vækst, såsom 5G-kommunikation og lasersensorer, er efterspørgslen efter præcisionsdele i kvartsglas steget med gennemsnitligt 12 % om året. Ultralydsteknologi til bearbejdning af dybe huller er ved at blive en benchmark-proces i speciel optisk fiber, halvlederemballage og andre industrier med dens høje præcision, lave skader og stærke stabilitet.
Om BISHEN
BISHENer en verdensførende-leverandør af løsninger til behandling af superhårde materialer, der fokuserer på forskning og udvikling af høj-præcisionsfremstillingsteknologi, og dets serviceområder dækker fiberoptisk-kommunikation, rumfart og medicinsk udstyr. Baseret på kerneteknologier såsom ultralydsbehandling og minimalt invasiv nano-laser har BISHEN leveret skræddersyede løsninger til kunder i mere end 30 lande, der fremmer præcisionsfremstilling mod målet om "nul defekter".
Konklusion: Præcisionsbehandling af dybe huller er nøglen til gennembrud i ydeevnen af kvartsglaskomponenter. Gennem teknologisk innovation og procesiteration opfylder industrien de ekstreme krav til banebrydende-teknologi til materialer med højere effektivitet og lavere omkostninger.
