Sitater
I en tid da 5G-kommunikasjon og høy-lasersensorteknologier blomstrer, bestemmer prosesseringsnøyaktigheten til optiske fibre av kvartsglass direkte effektiviteten til optisk signaloverføring og levetiden til utstyret. Stilt overfor bransjeutfordringer som mikro-hullbehandling med et forhold mellom dybde-til-diameter som overstiger 30:1 og overflatekontroll på mikron-nivå, blir begrensningene ved tradisjonelle prosesser stadig mer fremtredende. Hvordan bryte gjennom flaskehalsene med materialets sprøhet, hindringer for fjerning av spon og presisjonskontroll med flere{10} hull? Følgende sak avslører et viktig teknologisk sprang i den spesielle optiske fiberindustrien.
Saksbakgrunn: Utfordringer ved dyphullsbehandling av kvartsglass
En europeisk og amerikansk spesialoptisk fiberprodusent må behandle et parti med kvartsglass-preformer for kjernekomponenter i optisk fibersignaloverføring. Produktspesifikasjonene er sylindre med en diameter på 30 mm og en lengde på 250 mm. To gjennomgående hull med en diameter på 7,8 mm og en dybde på 250 mm må behandles på innsiden (forholdet dybde-til-diameter på 32:1). Kravet til ruhet i hullveggen er Sa＜0,8 μm, og parallellitetsfeilen til de to hullene må være mindre enn 0,02 mm. Slike dype hull med{14}}høy presisjon påvirker direkte effektiviteten og påliteligheten til optisk fiberoverføring, men tradisjonell prosesseringsteknologi er vanskelig å dekke behovene.
Industriens smertepunkter og bearbeidingsvansker
Kvartsglass har blitt et nøkkelmateriale i den spesielle optiske fiberindustrien på grunn av sin høye hardhet og lave termiske ekspansjonskoeffisient, men dyphullsbehandlingen står overfor tre store flaskehalser:
Overflatekvalitetsfeil: Tradisjonell boring fører til at hullveggens ruhet overskrider standarden (Sa＞0,8μm) og er utsatt for mikrosprekker;
Utilstrekkelig stabilitet ved dyphullsbehandling: Når forholdet dybde-til-diameter overstiger 30:1, er sponfjerning vanskelig, noe som forårsaker brudd på verktøyet og en skraphastighet på opptil 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: ultralydprosess og dynamisk kontroll
Som svar på problemene ovenfor bruker industriledende-bedrifter ultralydgrønn og effektiv bore- og freseteknologi, kombinert med presisjonsmaskiner:
"Ultrasonisk vibrasjonsassistert skjæring": reduser skjærekraften gjennom 20-40kHz høyfrekvente vibrasjoner, reduser kantkollaps og overflateskade, og forbedre hullveggens konsistens;
"Senter vannhøyt-trykkkjøling": Optimaliser strømningsretningen og trykket til kjølevæsken (5-8 MPa) for å sikre effektiv fjerning av spon i dype hull og unngå brudd på verktøyet;
"Multi-dynamisk kompensasjon": Juster matehastigheten og banen basert på sanntids-overvåkingsdata for å kontrollere den termiske deformasjonsfeilen innen ±1μm.
Sammenligning av maskineringseffekter
Målte data viser at den nye løsningen vil øke maskineringseffektiviteten med 200 %, redusere enhetskostnadene med 35 %, og den kvalifiserte raten vil hoppe fra 48 % til 97 %.
Prospekter for teknologiapplikasjoner
I høy-vekstfelt som 5G-kommunikasjon og lasersensor, har etterspørselen etter presisjonsdeler i kvartsglass økt med gjennomsnittlig 12 % per år. Ultrasonisk maskineringsteknologi for dype hull er i ferd med å bli en referanseprosess i spesiell optisk fiber, halvlederemballasje og andre industrier med sin høye presisjon, lave skade og sterke stabilitet.
Om BISHEN
BISHENer en verdensledende-leverandør av løsninger for superhard materialbehandling, med fokus på forskning og utvikling av høy-presisjonsproduksjonsteknologi, og tjenesteområdene dekker fiber-optisk kommunikasjon, romfart og medisinsk utstyr. Basert på kjerneteknologier som ultralydbehandling og minimalt invasiv nano-laser, har BISHEN levert tilpassede løsninger til kunder i mer enn 30 land, og fremmer presisjonsproduksjon mot målet om "null defekter".
Konklusjon: Presisjonsbehandling av dype hull er nøkkelen til gjennombrudd i ytelsen til komponenter i kvartsglass. Gjennom teknologisk innovasjon og prosessiterasjon oppfyller industrien de ekstreme kravene til banebrytende-teknologi for materialer med høyere effektivitet og lavere kostnader.
