Citations
À une époque où la communication 5G et les technologies de détection laser à haute puissance-sont en plein essor, la précision du traitement des trous profonds des préformes de fibre optique en verre de quartz détermine directement l'efficacité de la transmission du signal optique et la durée de vie de l'équipement. Face aux défis de l'industrie tels que le traitement des micro-trous avec un rapport profondeur-sur-diamètre supérieur à 30 : 1 et le contrôle de l'état de surface au niveau du micron-, les limites des processus traditionnels deviennent de plus en plus importantes. Comment surmonter les goulots d'étranglement liés à la fragilité des matériaux, aux obstacles à l'élimination des copeaux et au contrôle de précision de la position multi-trous ? Le cas suivant révèle une avancée technologique clé dans l’industrie des fibres optiques spéciales.
Contexte du cas : les défis du traitement par trous profonds du verre de quartz
Un fabricant européen et américain de fibres optiques spéciales doit traiter un lot de préformes en verre de quartz pour les composants essentiels de la transmission du signal par fibre optique. Les spécifications du produit sont des cylindres d'un diamètre de 30 mm et d'une longueur de 250 mm. Deux trous traversants d'un diamètre de 7,8 mm et d'une profondeur de 250 mm doivent être traités à l'intérieur (rapport profondeur-sur-diamètre de 32 : 1). L'exigence de rugosité de la paroi du trou est Sa < 0,8 μm et l'erreur de parallélisme des deux trous doit être inférieure à 0,02 mm. De tels trous profonds de haute précision affectent directement l'efficacité et la fiabilité de la transmission par fibre optique, mais la technologie de traitement traditionnelle est difficile à répondre aux besoins.
Points faibles de l'industrie et difficultés de traitement
Le verre de quartz est devenu un matériau clé dans l'industrie des fibres optiques spéciales en raison de sa dureté élevée et de son faible coefficient de dilatation thermique, mais son traitement en trous profonds se heurte à trois goulots d'étranglement majeurs :
Défauts de qualité de surface : le perçage traditionnel fait que la rugosité de la paroi du trou dépasse la norme (Sa> 0,8 μm) et est sujette aux microfissures ;
Stabilité insuffisante dans le traitement des trous profonds : lorsque le rapport profondeur-sur-diamètre dépasse 30 : 1, l'élimination des copeaux est difficile, provoquant une casse de l'outil et un taux de rebut pouvant atteindre 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.
Solutions innovantes : procédé ultrasonique et contrôle dynamique
En réponse aux problèmes ci-dessus, les entreprises leaders du secteur-utilisent une technologie de perçage et de fraisage par ultrasons écologique et efficace, combinée à des systèmes d'usinage de précision :
« Découpe assistée par vibrations ultrasoniques » : réduit la force de coupe grâce à des vibrations haute fréquence de 20 -40 kHz, réduit l'effondrement des bords et les dommages à la surface, et améliore la cohérence des parois des trous ;
"Refroidissement central à haute pression- par eau : optimise le sens d'écoulement et la pression du liquide de refroidissement (5 - 8 MPa) pour garantir l'efficacité de l'élimination des copeaux dans les trous profonds et éviter la casse des outils ;
« Compensation dynamique multi-axes » : ajustez la vitesse d'avance et la trajectoire en fonction des données de surveillance en temps réel-pour contrôler l'erreur de déformation thermique à ± 1 μm.
Comparaison des effets d'usinage
Les données mesurées montrent que la nouvelle solution augmentera l'efficacité de l'usinage de 200 %, réduira le coût unitaire de 35 % et le taux de qualification passera de 48 % à 97 %.
Perspectives d’application technologique
Dans les domaines à forte croissance tels que les communications 5G et la détection laser, la demande de pièces de précision en verre de quartz a augmenté en moyenne de 12 % par an. La technologie d'usinage de trous profonds par ultrasons est en train de devenir un processus de référence dans les industries spéciales des fibres optiques, des emballages de semi-conducteurs et d'autres industries grâce à sa haute précision, ses faibles dommages et sa forte stabilité.
À propos de BISHEN
BISHENest l'un des principaux fournisseurs mondiaux-de solutions de traitement de matériaux ultra-durs, qui se concentre sur la recherche et le développement de technologies de fabrication de haute-précision, et ses domaines de services couvrent les-communications par fibre optique, l'aérospatiale et les dispositifs médicaux. S'appuyant sur des technologies de base telles que le traitement par ultrasons et le laser nano-mini-invasif, BISHEN a fourni des solutions personnalisées à des clients dans plus de 30 pays, promouvant une fabrication de précision vers l'objectif du « zéro défaut ».
Conclusion : Le traitement de précision des trous profonds est la clé des percées dans les performances des composants en verre de quartz. Grâce à l'innovation technologique et à l'itération des processus, l'industrie répond aux exigences extrêmes d'une technologie de pointe-pour des matériaux plus efficaces et moins coûteux.
