Le germanium (Ge) est un matériau de grande valeur largement utilisé dans les optiques infrarouges (IR), les systèmes de vision nocturne, l'imagerie thermique et les instruments scientifiques. Si l'excellente transmission infrarouge et les propriétés mécaniques du germanium en font un matériau idéal pour les lentilles, sa fragilité cristalline rend la découpe et le traitement extrêmement difficiles.
Cet article explique comment les scies à fil diamanté sans fin permettent de découper avec précision les lentilles en germanium tout en minimisant les dommages de surface et en maximisant le rendement du matériau.
Caractéristiques matérielles du germanium
- Indice de réfraction élevé (n ≈ 4,0 dans l'IR)
- Excellente transmission dans l'infrarouge (2-14 μm)
- Relativement doux (Mohs ~6) mais cassant
- Densité élevée et faible conductivité thermique
Ces caractéristiques créent des défis uniques en matière d'usinage :
- L'écaillage des bords et les microfissures sont fréquents avec les scies mécaniques.
- La production de chaleur peut déformer ou endommager les surfaces des lentilles
- La finesse de l'état de surface est essentielle pour éviter les pertes après polissage.
Pourquoi utiliser une scie à fil diamanté pour découper les lentilles en germanium ?
La scie à câble diamanté sans fin offre des avantages décisifs :
- Perte de surface minimale (jusqu'à 0,35 mm en utilisant un fil de 0,3 mm)
- Coupe à froid procédé sans zone affectée thermiquement
- Finition de surface lisse avec une rugosité <3 μm
- Vitesse d'avance et de fil hautement contrôlable réduire le stress
- Idéal pour le tranchage de pièces brutes et la découpe de contours complexes
Cas d'application de la coupe du germanium
L'un de nos clients devait découper une géométrie spéciale en forme d'arc dans un bloc de germanium monocristallin. Après plusieurs séries d'essais, notre SGI20 a fait preuve d'une précision de coupe et d'un contrôle des contours exceptionnels. Le client a été très satisfait des résultats et a passé trois commandes distinctes pour plusieurs unités afin d'étendre sa ligne de production d'optique de précision.
[Vidéo de cas réels Coupe d'arc au germanium avec la scie à fil diamantée SGI20].
Modèles d'équipement recommandés
En fonction de l'échelle de production et de la complexité, Vimfun propose plusieurs machines idéales :
- SG20 : Modèle CNC d'entrée de gamme pour le découpage propre de lentilles Ge de petit diamètre
- SGI 20: Version 4 axes pour les optiques Ge angulaires ou prismatiques
Tous les systèmes permettent un contrôle précis de la tension, de la vitesse, de la trajectoire de coupe et de l'utilisation du liquide de refroidissement.
Le germanium est un matériau essentiel dans l'industrie de l'optique infrarouge, mais sa fragilité exige un processus de coupe hautement contrôlé et non invasif. Les scies à fil diamanté sans fin offrent une combinaison optimale de précision, d'effet thermique minimal et d'intégrité de surface élevée.
Vous cherchez le bon outil pour découper vos optiques Ge ?
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