Citaten
In een tijd waarin 5G-communicatie en krachtige laserdetectietechnologieën een hoge vlucht nemen, bepaalt de verwerkingsnauwkeurigheid van kwartsglasvezel preforms rechtstreeks de efficiëntie van de optische signaaloverdracht en de levensduur van de apparatuur. Geconfronteerd met industriële uitdagingen zoals de verwerking van micro-gaten met een diepte-tot-diameterverhouding van meer dan 30:1 en controle van de oppervlakteafwerking op micron-niveau, worden de beperkingen van traditionele processen steeds prominenter. Hoe doorbreekt u de knelpunten van materiaalbrosheid, obstakels bij het verwijderen van spanen en nauwkeurige controle van de positie van meerdere- gaten? Het volgende geval onthult een belangrijke technologische sprong voorwaarts in de speciale optische vezelindustrie.
Achtergrond van het geval: Uitdagingen bij de verwerking van kwartsglas in diepe gaten
Een Europese en Amerikaanse fabrikant van speciale optische vezels moet een partij kwartsglasvoorvormen verwerken voor kerncomponenten van de signaaloverdracht van optische vezels. De productspecificaties zijn cilinders met een diameter van 30 mm en een lengte van 250 mm. Er moeten twee doorlopende gaten met een diameter van 7,8 mm en een diepte van 250 mm aan de binnenkant worden verwerkt (verhouding diepte-tot-diameter van 32:1). De vereiste ruwheid van de gatwand is Sa <0,8 μm en de parallelliteitsfout van de twee gaten moet minder dan 0,02 mm zijn. Dergelijke hoge-precieze diepe gaten hebben een directe invloed op de efficiëntie en betrouwbaarheid van glasvezeltransmissie, maar traditionele verwerkingstechnologie is moeilijk om aan de behoeften te voldoen.
Pijnpunten in de sector en verwerkingsproblemen
Kwartsglas is een belangrijk materiaal geworden in de speciale optische vezelindustrie vanwege de hoge hardheid en de lage thermische uitzettingscoëfficiënt, maar de verwerking van diepe gaten heeft te maken met drie grote knelpunten:
Gebreken in de oppervlaktekwaliteit: Traditioneel boren zorgt ervoor dat de ruwheid van de gatwand de norm overschrijdt (Sa > 0,8 μm) en is gevoelig voor microscheuren;
Onvoldoende stabiliteit bij het bewerken van diepe gaten: wanneer de verhouding tussen diepte{0}} en- diameter groter is dan 30:1, is het verwijderen van spanen moeilijk, waardoor gereedschapsbreuk en een schrootpercentage tot wel 50% ontstaan;
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.
Innovatieve oplossingen: ultrasoon proces en dynamische controle
Als reactie op de bovengenoemde problemen gebruiken-toonaangevende bedrijven in de sector ultrasone, groene en efficiënte boor- en freestechnologie, gecombineerd met precisiebewerkingssystemen:
"Ultrasoon trillingsondersteund snijden": verminder de snijkracht door middel van 20-40 kHz hoogfrequente trillingen, verminder het inzakken van de randen en oppervlaktebeschadiging, en verbeter de consistentie van de gatwand;
"Middenwater hoge-drukkoeling": optimaliseer de stroomrichting en druk van het koelmiddel (5-8 MPa) om de efficiëntie van de spaanverwijdering in diepe gaten te garanderen en gereedschapsbreuk te voorkomen;
"Meer- dynamische compensatie": pas de voedingssnelheid en het traject aan op basis van real- monitoringgegevens om de thermische vervormingsfout binnen ±1 μm te beheersen.
Vergelijking van bewerkingseffecten
Uit gemeten gegevens blijkt dat de nieuwe oplossing de bewerkingsefficiëntie met 200% zal verhogen, de kosten per eenheid met 35% zal verlagen, en dat het gekwalificeerde tarief zal stijgen van 48% naar 97%.
Vooruitzichten op technologische toepassingen
Op gebieden met een hoge{0}} groei, zoals 5G-communicatie en laserdetectie, is de vraag naar precisieonderdelen van kwartsglas met gemiddeld 12% per jaar toegenomen. Ultrasone diepgatbewerkingstechnologie wordt een benchmarkproces in speciale optische vezels, halfgeleiderverpakkingen en andere industrieën met zijn hoge precisie, lage schade en sterke stabiliteit.
Over BISHEN
BISHENis een wereldwijd-leidende leverancier van superharde materiaalverwerkingsoplossingen, gericht op het onderzoek en de ontwikkeling van productietechnologie met hoge-precisie, en haar servicegebieden omvatten glasvezel-optische communicatie, lucht- en ruimtevaart en medische apparatuur. BISHEN vertrouwt op kerntechnologieën zoals ultrasone verwerking en nano-minimaal invasieve lasers en heeft op maat gemaakte oplossingen geleverd aan klanten in meer dan 30 landen, waarbij precisieproductie wordt bevorderd in de richting van het doel van "nul defecten".
Conclusie: Nauwkeurige diepgatverwerking is de sleutel tot doorbraken in de prestaties van kwartsglascomponenten. Door technologische innovatie en procesherhaling voldoet de industrie aan de extreme eisen van de allernieuwste technologie voor materialen met een hogere efficiëntie en lagere kosten.
