Прецизійні алюмінієві оптичні пластини 6061 класу T6

Огляд розробки продукту та можливості точного фрезерування

Жорсткі монтажні основи, створені за допомогою багато-фрезерування з ЧПК для вимогливих фотонних і лазерних систем.

Прецизійні алюмінієві оптичні стенди, оброблені на верстаті з ЧПУ, розроблені для-оптико-механічних установок високої жорсткості, лазерного вирівнювання та лабораторних макетних платформ. Використання високої-чистотиАлюміній 6061-T6 і 7075-T6, ці пластини мають прецизійні-матриці різьбових отворів у стандартній метричній конфігурації 25 мм (M6) або 1-дюйма (1/4"-20). Можливості машини охоплюють суцільні алюмінієві пластини довжиною до 2000 мм і легкі алюмінієві стільникові оптичні пластини високої жорсткості.

Обробка на4-осьові та 5-осьові обробні центри з ЧПУусуває сукупні помилки позиціонування в сітці великих отворів. Спеціальна обробка поверхні включає обробку макетної плати з анодованого алюмінію з матовим чорним покриттям для поглинання розсіяного світла та провідні хроматні покриття з низьким-виділенням газів для-сумісних з вакуумом алюмінієвих оптичних макетних плат.

Основні{0}}дослідження причин і аналіз несправностей

Усунення критичних технічних дефектів у викривленні плоскості, накопиченні пеку та виділенні газів у камері.

Внутрішня залишкова напруга та тривалий-дрейф площинності

· Інцидент:Суцільна алюмінієва оптична пластина 6061-T6 розміром 1200 мм x 600 мм x 12,7 мм, доставлена ​​в лабораторію європейського університету, задовольнила початкову специфікацію площинності (0,02 мм/м) після перевірки на заводі. Після 30 днів зберігання внутрішня релаксація напруги спричинила центральну дугу 0,08 мм, що порушило коаксіальність лазерного променя на оптичному шляху 1,2 м.

· Основна причина:Одностадійна-звичайна механічна обробка спричинила асиметричний розподіл залишкового напруження на верхній і нижній фрезерованих поверхнях без проміжного{1}}відпалу для зменшення напруги.

· Коригувальні дії:Реалізовано три{0}}протокол-зняття напруги: високо{2}}зняття напруги за високої температури після чорнового фрезерування (345^∘C протягом 2 годин), стабілізація низької-температури після напів-обробки (160^∘C протягом 4 годин) і остаточне штучне старіння. Додано обов’язкове 7-денне статичне утримання перед остаточним повторним вимірюванням ШМ.

· Дані перевірки:Пластини, піддані цьому процесу, демонструють дрейф площинності менше або дорівнює 0,005 мм/м протягом 6-місячного періоду статичного моніторингу.

Кумулятивна помилка кроку в матрицях великих різьбових отворів

· Інцидент:Інтегратор оптичних систем зіткнувся з прив’язкою вирівнювання під час монтування серії багато{0}}осьових лінійних ступенів на індивідуальній метричній алюмінієвій оптичній макетній платі m6. Окремі допуски між --отворами становили ±0,02 мм, але сукупна похибка відстані сягала 0,10 мм на проміжку 1 м на межі пластини.

· Основна причина:Стандартна лінійна інтерполяція з ЧПК накопичувала похибки теплового розширення ходового-гвинта та відхилення інструменту на послідовних траєкторіях свердління ряд-за-рядом.

· Коригувальні дії:Пере-перероблено стратегію траєкторії інструменту з використанням уніфікованого позиціонування базової точки від центрального початку координат. Застосував-моделі термокомпенсації в режимі реального часу до контролера ЧПК і реалізував регіональний розподіл шляхів.

· Дані перевірки:Вбудована 100% перевірка положення різьби за допомогою оптичних координатно-вимірювальних машин (CMM). Зменшено кумулятивну похибку кроку матриці на 1000 мм до значення менше або дорівнює ±0,01 мм.

Видалення забруднень у високо-вакуумних оптичних камерах

· Інцидент:Вакуумна-сумісна алюмінієва оптична макетна плата, встановлена ​​всередині 1×10⁻⁵Вакуумна камера Па вивільнила вологу та органічні леткі речовини, перекривши базовий тиск камери 1×10⁻⁴Па і запотівання сусідніх кремнеземних лінз.

· Основна причина:Стандартне чорне анодування сірчаною кислотою утворювало шар пористого оксиду, який захоплював хімічні речовини та атмосферні пари.

· Коригувальні дії:Специфікації підкладки для вакуумних збірок змінено на матеріал високої-чистоти, низького{1}}включення 6061-T6. Замінено стандартне чорне анодування на не-пористу хімічну провідну хроматну конверсію (MIL-DTL-5541) і запроваджено вакуумне термічне випікання після механічної обробки (150^∘C при 1×10⁻³ Па протягом 12 годин).

· Дані перевірки:Аналіз залишкового газу (RGA) підтвердив, що швидкість виділення газів впала нижче 1×10⁻⁹Торр⋅л/с⋅см², дозволяючи досягти тиску в камері 1×10⁻⁶ па

Стандартизовані виробничі протоколи та стандарти якості

Усунення довгострокової-нестабільності розмірів завдяки багато-етапному зняттю термічної напруги та точному вимірюванню.

Трубопровід керування залишковою напругою

Стандартні алюмінієві пластини часто деформуються після видалення металу. Контрольований трубопровід для зняття напруги строго виконується:

· Груба обробка:Видалення 80% запасів за допомогою високо-швидкісного симетричного кишені.

· Термостабілізація:Відпал у печі для руйнування поверхневого натягу гратки,-спричиненого механічною обробкою.

· Фінішна обробка:Низька-глибина--фінішних проходів (менше або дорівнює 0,1 мм) з використанням полірованого моно-кристалічного алмазу або мікро-твердосплавного інструменту для запобігання механічному навантаженню поверхні.

· Аудит стабільності:Кожна тверда алюмінієва пластина для лазерного вирівнювання важкого або великого -формату проходить 7-денну витримку в навколишньому середовищі з подальшим вторинним скануванням профілю поверхні ШМ перед остаточним випуском.

Точність матриці потоків і оптична сумісність

· Кумулятивний контроль висоти:Розташування сітки матриці обчислюється з використанням центральних зсувів бази даних, а не з поступовим кроком, зберігаючи точність сітки в межах менше ніж ±0,01 мм на 1000 мм.

· Чистота ниток:Глухі різьбові отвори промиваються струменями розчинника під високим-тиском для видалення різьбових рідин і алюмінієвих мікро-задирок.

· Тестування сумісності:Перші- артикули проходять фізичне тестування на кріплення оптичних стовпів Thorlabs, еквівалентні Thorlabs, що гарантує заміну алюмінієвої оптичної пластини thorlabs еквівалентом без зв’язування кріплення чи невідповідності кроку.

Вакуумний-контроль дегазації

Для застосувань із ультра-високим вакуумом (UHV) стандартної обробки недостатньо:

· Вибір субстрату:Сертифіковані алюмінієві заготовки 6061-T6 з низьким вмістом{0}}порожнини.

· Хімія поверхні:Провідне хроматне конверсійне покриття відповідно до MIL-DTL-5541 класу 1A, уникаючи пористих анодних структур.

· Дегазація Bakeout:Термічна вакуумна випічка видаляє леткі органічні речовини та поглинену вологу перед герметичною упаковкою в чистих приміщеннях.

Повні технічні характеристики та межі допуску

Кількісні параметри марок матеріалів, обробки поверхні, точності кроку матриці та обмежень виділення газів.

Прецизійні алюмінієві пластини з ЧПУ порівняно з традиційними настільними підкладками

Порівняльний аналіз продуктивності виробів з листового металу, чавунних столів і модульних екструзій.

Оптомеханічний посібник із вибору та матриця підкладки

Зіставлення твердих чи стільникових структур і обробки поверхні відповідно до вашого робочого середовища.

Вибір структурної конфігурації

· Суцільні алюмінієві пластини:Вибирайте для високої термічної маси, максимальної структурної жорсткості та щільного монтажу. Рекомендовано для високо-потужних лазерних трактів і точної оптичної інтерферометрії.

· Стільникові сердечникові пластини:Виберіть, коли загальну вагу системи потрібно мінімізувати без втрати жорсткості на вигин. Ідеально підходить для портативних випробувальних установок, бортових оптичних платформ і кінцевих-робот-зборів бачення.

Стандартний вибір потоку

· Метрична сітка M6 (відстань 25 мм):Стандартна конфігурація для європейських та азіатських оптичних кріплень, оптико-механічних столиків і систем промислового зору.

· Імперська сітка 1/4"-20 (інтервал 1 дюйм):Стандартна конфігурація для північноамериканського лабораторного обладнання та стандартних оптико-механічних вузлів Thorlabs або Newport.

Застосування-Спеціальна матриця обробки поверхні

· Лабораторії стандартної оптики:ВкажітьТип II матове чорне анодування. Absorbs >95% розсіяного видимого світла та стійкість до подряпин на поверхні від монтажних стовпів з нержавіючої сталі.

· Високо{0}}вакуумні/термовакуумні камери:Укажіть MIL-DTL-5541 конверсію провідного хромату в поєднанні з високочистим алюмінієм 6061-T6, щоб підтримувати межі виділення газів нижче 1×10⁻⁹Торр⋅л/с⋅см².

· Високий-знос / портативні польові установки:Укажіть тип III Hardcoat Anodizing (товщина 25–50 мкм), щоб запобігти подряпинам на поверхні під час частого переміщення компонентів.

Багато-етапна система забезпечення якості та метрологія

Суворий 6-етапний контроль якості від перевірки сирої заготовки до остаточного картографування поверхні ШМ.

1. Перевірка сировини:Для кожної партії алюмінію перевіряються сертифікати випробування матеріалів (MTC), що підтверджують хімічний склад і механічну міцність. Перевірка чистоти-з низьким рівнем включення застосовується до вакуумного-матеріалу.

2. Перша перевірка товару (FAI):Включає повний комплектПеревірка розмірів ШМ 3D, вимірювання різьблення за допомогою пробних калібрів класу 6H або 2B та вимірювання шорсткості поверхні за допомогою контактних профілометрів.

3. У-Моніторингу процесу:У верстатах з ЧПК використовуються лазерні налагоджувачі інструментів для відстеження зносу ріжучої кромки, запобігаючи дрейфу кроку різьби через розташування отворів великої матриці.

4. Спеціалізовані оптичні перевірки:

· Відображення площинності:Виміряно на гранітних пластинах класу 00 за допомогою багато-точкового зондування ШМ.

· Перевірка залучення потоку:Випробування встановлено за допомогою стандартизованих оптичних стовпів у кутах, центрі та по периметру.

· Сертифікація дегазації:Вакуум{0}}партії перевіряються за допомогою даних аналізу залишкового газу (RGA).

5. Остаточна перевірка та експортне пакування:Пластини очищені-розчинником для видалення рідини для різання, загорнуті в не-абразивну анти-статичну плівку та укладені в індивідуальні дерев’яні футляри-з пінопластом, щоб запобігти викривленню плоскої поверхні під час міжнародного транспортування.

Спеціалізовані середовища промислового застосування

Перевірена ефективність у мікроскопії, лазерній обробці, UHV тестуванні та мобільних системах зору.

Платформи для біологічної та флуоресцентної мікроскопії

Висока-плоскостність базових пластин, що забезпечує стабільні вібраційні-платформи для кріплення лінз об’єктивів, дільників променя та високо-чутливих камер EMCCD.

Вирівнювання-промислової лазерної системи високої потужності

Міцні блоки оптичної макетної плати з анодованого чорного алюмінію, призначені для поглинання паразитних відображень і прив’язки променя-, що формує гальвоголовки, дзеркала та оптику для фокусування.

Вакуумні оптичні випробувальні камери

Сумісні з вакуумом алюмінієві оптичні макети, що працюють у термо-вакуумних камерах для випробування навколишнього середовища для супутникових датчиків і оптичних корисних навантажень.

Автоматизовані системи машинного зору

Легкі алюмінієві стільникові оптичні пластини-вузли, встановлені безпосередньо на 6-осьових промислових манипуляторах робота для вбудованого сканування дефектів у реальному часі.

Отримайте пропозицію на алюмінієві оптичні пластини 

Часті запитання

 

 

01.Чому великі алюмінієві оптичні макетні плати з часом деформуються та як запобігти довготривалому-викривленню?

Внутрішня залишкова напруга від необробленої екструзії чи агресивного високо-швидкісного чорнового фрезерування повільно спадає протягом тижнів, витягуючи не-відпалені алюмінієві пластини з плоскості. Викривленню запобігає виконання три-тактичного циклу термічної напруги-скидання (345^∘C пост-чорнова обробка, 160^∘C після -напів-фінішної обробки) та забезпечення 7-денної статичної витримки ШМ перед остаточною обробкою поверхні.

02.Чи спричиняє чорне анодування перешкоди для різьблення або злипання кроку в різьбових отворах M6 і 1/4"-20?

Стандартне чорне анодування типу II додає 10–20 мкм оксиду на поверхню, що зменшує внутрішній діаметр кроку різьби та створює ризики після зв’язування. Мітчики різьби проходять-компенсацію кроку перед механічною обробкою, і кожна різьба на 100% перевіряється за допомогою 6H або 2B go/no-go калібрів різьбових пробок після анодування.

03.Як запобігти виділенню газів, якщо розмістити алюмінієві пластини всередині високо-вакуумних камер?

Стандартне сірчане анодування затримує молекули води та леткі оливи всередині пористих анодних шарів. Для високо-вакуумних установок високо-чистота з низьким{3}}пустотами 6061-T6 поєднується з не-пористим хімічним перетворенням хромату (MIL-DTL-5541) і 150^∘C термовакуумне випікання, підтримуючи швидкість виділення газу нижче 1×10⁻⁹Торр⋅л/с⋅см².

04.Чи сумісні ці спеціалізовані оптичні пластини з комерційними стійками та лінійними столиками?

так Крок сітки (25 мм у метричній системі або 1-дюйм у британській системі), розетки отворів і параметри глибини різьби суворо відповідають комерційним стандартам оптичного монтажу. Перший-перевірка артикула перевіряє відповідність стандартних стовпів із нержавіючої сталі по краях, у центрі та в кутах решітки, щоб гарантувати плавне вставлення різьби.

05.Коли інженер повинен вибрати суцільну алюмінієву пластину, а не легку стільникову пластину?

Суцільні алюмінієві пластини товщиною 12,7 або 25,4 мм забезпечують високу теплову інерцію, відмінне локальне демпфування та гнучкість щільного монтажу для стаціонарних лазерних установок. Стільникові серцевини зменшують загальну масу до 65%, зберігаючи при цьому жорсткість на вигин, що робить їх ідеальними для динамічних етапів руху, бортових корисних навантажень або мобільних установок бачення.

06.Чи можна об’єднати не-стандартні монтажні розточування або змішані метричні/британські сітки на одній пластині?

так Оскільки кожна пластина фрезерується безпосередньо на багато-осному верстаті з ЧПК, спеціальні периферійні кріпильні отвори, отвори під штифти вирівнювання та змішані розміри різьби (наприклад, решітка M6 з периферійними кріпленнями M4) включаються безпосередньо з вашої 3D-моделі CAD без витрат на важкі інструменти.

Надішліть файли САПР, щоб отримати миттєвий відгук про технологічність і прозоре ціноутворення.

Надішліть свої файли 2D/3D CAD (STEP, IGS або PDF) для комплексної оцінки технологічності DFM і детальної пропозиції протягом 24 годин.

Зв'яжіться з нами

Популярні Мітки: алюмінієві оптичні стенди з ЧПУ, чорна анодована оптична макетна плата, метрична алюмінієва оптична макетна плата m6, оптична макетна плата, сумісна з вакуумом