Granit w branży sprzętu do kontroli optycznej – problemy i rozwiązania.

Problem branży
Mikroskopijne wady powierzchni wpływają na dokładność montażu elementów optycznych
Chociaż tekstura granitu jest twarda, to w procesie obróbki jej powierzchnia może nadal wytwarzać mikroskopijne pęknięcia, dziury i inne defekty. Te drobne defekty są niewidoczne gołym okiem, ale mogą mieć znaczący wpływ na instalację elementów optycznych. Na przykład, gdy soczewka optyczna o wysokiej precyzji jest instalowana na platformie granitowej z mikroskopijnymi defektami, nie można osiągnąć idealnego ścisłego dopasowania między soczewką a platformą, co powoduje przesunięcie środka optycznego soczewki optycznej, co wpływa na dokładność ścieżki optycznej całego sprzętu do wykrywania optycznego i ostatecznie zmniejsza dokładność wykrywania.
Uwolnienie naprężeń wewnętrznych w materiale powoduje odkształcenie platformy
Chociaż granit po długim naturalnym starzeniu, ale w procesie wydobycia, przetwarzania, naprężenia wewnętrzne nadal będą się zmieniać. Z czasem te naprężenia są stopniowo uwalniane, co może powodować odkształcenie platformy granitowej. W sprzęcie do kontroli optycznej o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji, nawet ekstremalnie małe odkształcenie może powodować odchylenie ścieżki optycznej wykrywania. Na przykład w precyzyjnych instrumentach do wykrywania optycznego, takich jak interferometry laserowe, niewielkie odkształcenie platformy spowoduje przemieszczenie prążka interferencyjnego, co spowoduje błędy w wynikach pomiarów i poważnie wpłynie na niezawodność danych wykrywania.
Trudno jest dopasować współczynnik rozszerzalności cieplnej elementu optycznego
Sprzęt do inspekcji optycznej zwykle działa w różnych środowiskach temperaturowych, w tym czasie różnica między współczynnikiem rozszerzalności cieplnej granitu i elementów optycznych staje się poważnym wyzwaniem. Gdy temperatura otoczenia ulega zmianie, ze względu na niespójny współczynnik rozszerzalności cieplnej między nimi, będzie to powodować różne stopnie rozszerzalności, co może powodować względne przemieszczenie lub naprężenie między elementem optycznym a platformą granitową, wpływając tym samym na dokładność ustawienia i stabilność układu optycznego. Na przykład w środowisku o niskiej temperaturze stopień skurczu granitu różni się od stopnia skurczu szkła optycznego, co może prowadzić do poluzowania elementów optycznych i wpływać na normalne działanie sprzętu detekcyjnego.
rozwiązanie
Proces obróbki powierzchni o wysokiej precyzji
Wykorzystując zaawansowaną technologię szlifowania i polerowania, powierzchnia granitu jest obrabiana z ultraprecyzją. Poprzez szereg procesów szlifowania precyzyjnego, przy użyciu wysoce precyzyjnego sprzętu CNC, można skutecznie wyeliminować powierzchnię mikroskopijnych defektów, tak aby powierzchnia granitu była płaska do poziomu nanometrów. Jednocześnie najnowocześniejsze technologie, takie jak polerowanie wiązką jonów, są wykorzystywane do dalszej optymalizacji jakości powierzchni, zapewnienia dokładnego montażu elementów optycznych, zminimalizowania odchylenia ścieżki optycznej spowodowanego defektami powierzchni i poprawy ogólnej dokładności sprzętu do kontroli optycznej.
Mechanizm łagodzenia stresu i długoterminowego monitorowania
Przed obróbką granitu głębokość starzenia termicznego i obróbki starzenia wibracyjnego w celu zmaksymalizowania uwolnienia naprężeń wewnętrznych. Po zakończeniu obróbki, zaawansowana technologia wykrywania naprężeń jest używana do przeprowadzania kompleksowego monitorowania naprężeń na platformie. Jednocześnie, ustanowić długoterminowe pliki konserwacji sprzętu i regularnie wykrywać odkształcenia platformy granitowej. Po znalezieniu niewielkiego odkształcenia spowodowanego uwolnieniem naprężeń, jest ono korygowane na czas poprzez proces precyzyjnej regulacji, aby zapewnić stabilność platformy podczas długotrwałego użytkowania i zapewnić niezawodną podstawę dla sprzętu do kontroli optycznej.
Zarządzanie ciepłem i optymalizacja dopasowania materiałów
Z uwagi na różnicę współczynnika rozszerzalności cieplnej, z jednej strony opracowano nowy system zarządzania termicznego, aby utrzymać temperaturę wewnątrz optycznego sprzętu detekcyjnego w stosunkowo stabilnym zakresie, dokładnie ją kontrolując, zmniejszając rozszerzalność materiału spowodowaną zmianami temperatury. Z drugiej strony, przy wyborze materiałów należy w pełni uwzględnić dopasowanie współczynnika rozszerzalności cieplnej granitu i elementów optycznych, wybrać odmiany granitu o podobnym współczynniku rozszerzalności cieplnej i przeprowadzić odpowiedni projekt optymalizacji elementów optycznych. Ponadto pośrednie materiały buforowe lub elastyczne struktury połączeniowe można również wykorzystać w celu złagodzenia naprężeń spowodowanych różnicą rozszerzalności cieplnej między nimi, aby zapewnić, że układ optyczny może działać stabilnie w różnych środowiskach temperaturowych oraz poprawić adaptowalność środowiskową i dokładność wykrywania sprzętu detekcyjnego.