فناوری اولتراسونیک ماشین‌کاری سوراخ عمیق را در پریفرم‌های الیاف شیشه کوارتز متحول می‌کند: پیشرفت‌های دقیق برای صنعت فیبر تخصصی‌

نقل قول ها
در زمانی که ارتباطات 5G و فن‌آوری‌های حسگر لیزری با قدرت بالا- در حال رونق هستند، دقت پردازش حفره‌های عمیق پریفرم‌های فیبر نوری شیشه کوارتز مستقیماً کارایی انتقال سیگنال نوری و عمر تجهیزات را تعیین می‌کند. در مواجهه با چالش‌های صنعتی مانند پردازش میکرو{3}}حفره‌ای با نسبت عمق-به-قطر بیش از 30:1 و کنترل سطح سطح میکرو-، محدودیت‌های فرآیندهای سنتی به طور فزاینده‌ای برجسته می‌شوند. چگونه می توان از تنگناهای شکنندگی مواد، موانع برداشتن تراشه و کنترل دقیق موقعیت چند سوراخه عبور کرد؟ مورد زیر یک جهش تکنولوژیکی کلیدی در صنعت فیبر نوری ویژه را نشان می دهد.

پس زمینه مورد: چالش های پردازش سوراخ عمیق شیشه کوارتز
یک تولید کننده فیبر نوری ویژه اروپایی و آمریکایی نیاز به پردازش دسته ای از پریفرم های شیشه کوارتز برای اجزای اصلی انتقال سیگنال فیبر نوری دارد. مشخصات محصول سیلندرهایی با قطر 30 میلی متر و طول 250 میلی متر می باشد. دو سوراخ با قطر 7.8 میلی متر و عمق 250 میلی متر باید در داخل پردازش شوند (نسبت عمق-به-به قطر 32:1). نیاز ناهمواری دیواره سوراخ Sa＜0.8μm است و خطای موازی دو سوراخ باید کمتر از 0.02 میلی متر باشد. چنین سوراخ‌های عمیقی با دقت بالا مستقیماً بر کارایی و قابلیت اطمینان انتقال فیبر نوری تأثیر می‌گذارد، اما فناوری پردازش سنتی برای برآوردن نیازها دشوار است.

نقاط درد صنعت و مشکلات پردازش
شیشه کوارتز به دلیل سختی بالا و ضریب انبساط حرارتی پایین به یک ماده کلیدی در صنعت فیبر نوری خاص تبدیل شده است، اما پردازش حفره عمیق آن با سه گلوگاه عمده روبرو است:

عیوب کیفیت سطح: حفاری سنتی باعث می شود زبری دیواره سوراخ از حد استاندارد (Sa＞0.8μm) فراتر رود و مستعد ایجاد ریزترک باشد.
پایداری ناکافی در پردازش حفره عمیق: وقتی نسبت عمق-به-قطر از 30:1 بیشتر شود، برداشتن تراشه دشوار است و باعث شکستن ابزار و نرخ ضایعات تا 50 درصد می‌شود.
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 میلی متر
راه حل های نوآورانه: فرآیند اولتراسونیک و کنترل پویا
در پاسخ به مشکلات فوق، شرکت‌های پیشرو در صنعت{0}}از فناوری حفاری و فرزکاری سبز و کارآمد اولتراسونیک همراه با سیستم‌های ماشینکاری دقیق استفاده می‌کنند:

"برش با کمک ارتعاش اولتراسونیک": نیروی برش را از طریق ارتعاش با فرکانس بالا 20-40 کیلوهرتز کاهش دهید، فروپاشی لبه و آسیب سطح را کاهش دهید و قوام دیواره سوراخ را بهبود بخشید.
"سردکردن فشار{0}در مرکز آب": جهت جریان و فشار مایع خنک کننده (5-8 مگاپاسکال) را بهینه کنید تا از راندمان حذف تراشه سوراخ عمیق اطمینان حاصل کنید و از شکستن ابزار جلوگیری کنید.
" جبران پویای چند محوری ": نرخ تغذیه و مسیر را بر اساس داده های نظارت بر زمان واقعی تنظیم کنید تا خطای تغییر شکل حرارتی را در ±1μm کنترل کنید.

مقایسه اثرات ماشینکاری

داده های اندازه گیری شده نشان می دهد که راه حل جدید راندمان ماشینکاری را تا 200 درصد افزایش می دهد، هزینه واحد را تا 35 درصد کاهش می دهد و نرخ واجد شرایط از 48 درصد به 97 درصد افزایش می یابد.

چشم انداز کاربرد فناوری
در زمینه‌های{0}بالا رشد مانند ارتباطات 5G و حسگر لیزری، تقاضا برای قطعات دقیق شیشه کوارتز به طور متوسط ​​12 درصد در سال افزایش یافته است. فناوری ماشینکاری سوراخ عمیق اولتراسونیک با دقت بالا، آسیب کم و پایداری قوی در حال تبدیل شدن به یک فرآیند معیار در فیبر نوری خاص، بسته بندی نیمه هادی و سایر صنایع است.

درباره BISHEN
BISHENیک ارائه‌دهنده پیشرو در جهان-راه‌حل‌های پردازش مواد فوق‌سخت است که بر تحقیق و توسعه{{1}فناوری تولید با دقت بالا تمرکز دارد و حوزه‌های خدماتی آن فیبر{2}}ارتباطات نوری، هوافضا و دستگاه‌های پزشکی را پوشش می‌دهد. BISHEN با تکیه بر فناوری‌های اصلی مانند پردازش اولتراسونیک و نانو{4}}لیزر کم تهاجمی، راه‌حل‌های سفارشی‌سازی شده را برای مشتریان در بیش از 30 کشور ارائه کرده است و تولید دقیق را به سمت هدف "عدم نقص" ارتقا می‌دهد.

‌نتیجه‌گیری: پردازش دقیق سوراخ عمیق کلید پیشرفت در عملکرد اجزای شیشه کوارتز است. از طریق نوآوری های تکنولوژیکی و تکرار فرآیند، صنعت نیازمندی های فوق العاده{1}فناوری پیشرفته برای مواد با راندمان بالاتر و هزینه کمتر را برآورده می کند.