ZnSe ZnS 光学研磨機
大口径 ZnSe ZnS 光学研磨機 カルコゲナイドIR用途 — CO₂レーザー窓、多波長メニスカスレンズ、大口径熱画像プライマリ。ホイールグリット、クーラントpH、インフィードケイデンスは以下の調整に最適化されています。 {110} 面開裂面 これらの材料は欠けやすいです。.
カルコゲナイド作業用に作られた大口径球面グラインダー
鋳鉄ベース、NSKベアリングスピンドル、統合セントロスコープ — 小型G-100と同じ精密フレームで、Ø 80–250 mmにスケールアップされ、より大きな光学部品が作られることが多い柔らかいカルコゲナイド材料に合わせて調整されています。.
G-250 ZnSe ZnS 光学研磨機は、小型の G-100 のスケールアップ版であり、同じ NSK 精密ベアリング、±3 µm のスピンドル振動、および PLC + サーボ制御の思想を共有しています。異なるのは、フレーム質量とホイールスピンドルジオメトリであり、CO₂ レーザー光学系、大型多波長プライマリ、および防衛グレードの熱画像対物レンズに見られる、より大きなワークピース — Ø 80–250 mm — に対応するサイズになっています。クーラントタンクは、ZnSe に安全な pH に調整された水溶性エマルジョンに対応するサイズで出荷されます。.
- 加工範囲 Ø 80–250 mm · 厚さ ≤ 45 mm
- 位置決め精度 ±0.003 mm
- スピンドル振れ ラジアルおよびアキシャルで 0.005 mm 以内
- スピンドル振動 ≤ ±3 µm の変位 — モース硬度 4–4.5 の材料で重要
- ベアリング NSK 7203C / 7005AC P4 機械 · 自然空冷
- Control PLC + サーボ · 英語 HMI · ハンドヘルドコントローラー
- クーラント 水溶性エマルジョン · pH 約 7 (カルコゲナイド安全)
ZnSe ZnS 光学研磨機が異なる点
G-250フレームとスピンドルは、小型モデルと同じ精密ファミリーです。ZnSeとZnSの作業で重要な違いは、ホイール、クーラント、インフィードの周期、そしてCO₂レーザーウィンドウに適合するワークピースの範囲にあります。.
Ø 80–250 mm 大口径範囲
実際に使用される光学部品（CO₂レーザーウィンドウやメニスカスレンズ、大型多波長プライマリ、防衛グレード熱画像対物レンズ）のために構築されています。小口径カルコゲナイドの作業は、 G-100.
カルコゲナイド用に校正されたホイールグリット
350–400 グリットの電気メッキニッケルボンド、#45 スチールベース — 小型Gシリーズと同じホイールシステムですが、より軽量なドレッシングルーチンを備えています。ZnSeはモース硬度4〜4.5です。ゲルマニウムで問題なく機能したホイールは、過熱するとZnSeからチップを剥がしてしまいます。.
クーラントpH 約7
ZnSeはアルカリ性クーラントに敏感です — pHが9を超えると表面が目に見えて曇り、研磨用のサブサーフェスを台無しにします。G-250には、ほぼ中性の水溶性エマルジョンと、各充填時に検証するためのpHメーターが付属しています。.
≤ ±3 µm スピンドル振動
軟らかいカルコゲナイドのエッジチッピングを制限する数値です。NSK精密ベアリング、重厚な鋳鉄ベース、自然空冷により、スピンドルは±3 µmの変位内に保たれます — ZnSeでエッジチップを0.2 mm未満に抑えるのに十分です。.
大口径で ≤ 20″ のセンタリング
拡張されたセントロスコープアームは、Ø 250 mm のワークピースに到達し、60 mm の熱画像レンズと同じ方法で光軸ランアウトを読み取ります — 20秒角以内です。完成部品の形状は、センタリングによって制限され、スピンドルのドリフトによって制限されません。.
ホイールアプローチオフセット プログラム可能
{110} 劈開材の不適切なホイールアプローチ角度は、エッジで劈開面を引き裂きます。G-250のPLCにより、材質ごとにアプローチをオフセットできます — ZnSeとZnS用にプリセットして出荷しており、HMIを通じてプロファイルを編集できます。.
G-250による凹面研磨をご覧ください
カルコゲナイドブランクに凹面を生成するG-250の短いクリップ — {110}劈開に調整されたホイールアプローチ、カルコゲナイド安全pHでの水溶性エマルジョン、センタリングアロアンス内に保持されたエッジチッピング。.
▸ サイクル — カルコゲナイドブランク上の凹面研磨
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ZnSe および ZnS 作業におけるエッジチッピングが項目となる理由
ゲルマニウムの研削は、サブサーフェスダメージと形状を懸念します。ZnSe ZnS 光学研削機は、優先順位リストが異なります。まずエッジチッピング、次にその他すべてです。その理由は機械的なものです。どちらの素材もモース硬度 4–4.5（ゲルマニウムの 6–6.5 より柔らかい）であり、{110} 面で容易に劈開します。Ge 上でクリーンなエッジを生成するホイールアプローチ（同じホイール、同じクーラント）は、アプローチ角度が劈開にオフセットされていない場合、ZnSe エッジから 0.3–0.5 mm のチップを剥がします。.
ZnSe のスポット価格が $400–$600/kg、ZnS の標準価格が $80–$150/kg であるため、素材自体はゲルマニウムの 1/4 です。しかし、チップが入ったレンズのコストスタックは、素材の項目よりも大きくなります。Ø 150 mm の ZnSe CO₂ レーザーウィンドウブランクは、約 $200 の原材料に加え、切断、センタリング、および G-250 に到達するまでの以前の研削パスのコストがかかります。0.2 mm のセンタリング許容範囲を超えるチップは、2 回目の研削パスのために再固定（研磨マージンを消費）されるか、スクラップされます。. 100 個のラン全体で 5$ のチップ率が発生すると、$1,000 以上のスクラップに加え、スケジュールで考慮されていない rework 時間が発生します。.
G-250 ZnSe ZnS 光学研削機は、ホイールでの損失を制御します。素材ごとのキャリブレーションされたアプローチ角度、ほぼ中性の pH クーラント、ゲルマニウムを加工する同じ機械よりも遅いインフィードです。当社が保持する数値は エッジチップ < 0.2 mm、形状 ±0.005 mm です。完全なカルコゲナイド素材の特性は Crystran の ZnSe データシート そして Crystran のマルチスペクトル ZnS データシート.
ホイール、クーラント、およびアプローチ — カルコゲナイド用にキャリブレーション済み
ホイールのグリットとボンドの選択
G-250 ZnSe ZnS 光学研削盤の標準ホイールは、350〜400 グリットの電着ニッケルボンドカップで、#45 スチールベースです。ゲルマニウムに推奨するものと同じファミリーですが、ドレッシングの頻度が異なります。ZnSe は、切りくずが柔らかいため、Ge よりもホイールに早く負荷がかかります。Ø 100 mm の ZnSe レンズでは 30〜40 個ごとに再ドレッシングしますが、同等のゲルマニウム加工では約 80〜100 個ごとです。マルチスペクトル ZnS の場合は、各部品グループの間にドレッシングしてください。CVD の結晶構造は十分に変化するため、「落ち着いた」ホイールが次のバッチでは「新しい」ホイールとして読み取られます。.
クーラントの pH と濃度
ZnSe は、クーラントが適切でなければならない材料です。ただの水は肉眼で見えるチョーク状の表面を残します。アルカリ性クーラント（pH > 9）は、研磨機では回復できない方法でサブサーフェスを曇らせます。G-250 には、pH 6.8〜7.4、濃度 5〜8% で調整された水溶性エマルジョンを供給します。付属の pH メーターはクーラントタンクの横に設置され、オペレーターは充填ごとにチェックします。ZnS は pH に対する許容度が高いですが、濃度が間違っている場合と同じように反応します。希釈しすぎるとホイールが過熱し、濃すぎるとクリーニングパスに残留物が残ります。.
CNC ミルやガラス研削盤と共有のクーラントループを使用している場合、そのクーラントは ZnSe にはほとんどの場合アルカリ性が高すぎます（ミルのクーラントは防錆のために pH 9〜10 で稼働します）。G-250 用に専用のクーラント回路を用意するか、表面の鮮明さを回復するためにすべての ZnSe レンズを再研磨することを受け入れる必要があります。当社はクーラントループを共有しません。これは、顧客がこの問題に何度も直面したことがあるため、初日に言及しています。.
ボンドグリット研削は、従来の ZnSe ラッピングと比較してどうですか？
光学ショップでは、依然として柔らかく脆い材料の従来の処理方法である、鋳鉄プレート上でルーズな研磨剤を使用して ZnSe レンズを手作業でラップしています。これは機能し、熟練したオペレーターはきれいなエッジを生成できます。トレードオフは、スループット、再現性、およびオペレーターへの依存性です。G-250 ZnSe ZnS 光学研削盤でのボンドグリット研削は、オペレーターの最後の良い日ではなく、テストプレートで検証できる形状再現性で、同じエッジチッピングの限界に達します。.
| アプローチ | 形状公差 | エッジチップ | サイクル / 面 | オペレーターのスキル |
|---|---|---|---|---|
| 手作業ラビング（鋳鉄 + スラリー） | オペレーターによって異なる | 良好な場合 < 0.1 mm | 時間 | 高い |
| フルCNCフリーフォームグラインダー | ±0.005 mm | 0.2 mm未満 | 2〜3分 | CNCプログラマー |
| G-250 結合砥粒（このページ） | ±0.005 mm | 0.2 mm未満 | 1〜2分 | PLC + ハンドヘルド |
正直なトレードオフ：経験豊富なオペレーターが操作する場合、エッジチップフロアではハンドラッピングが優れています（スラリーは固体切削工具ではなく、えぐれるものはありません）。G-250は、スループット、繰り返し精度、およびオペレーターのキャリアに依存しない点で優れています。ZnSeを四半期に3個のバッチでしか研磨しない場合は、ハンドラップしてください。生産量で毎週ZnSeを研磨する場合は、実行中の開口部に合わせたサイズの結合砥粒マシンが必要です。完成レンズの許容誤差フレームワークについては、以下を参照してください。 ISO 10110.
G-250は球面ジェネレーターであり、フリーフォームグラインダーではありません。ベストフィット球からのサグ偏差が大きい非球面の場合、フルCNCフリーフォームマシンがより適しています。どちらが適用されるかは、図面レビューでお知らせします。完成レンズの図面をお送りいただくのが、最も早く確認する方法です。.
大口径のカルコゲナイドIR作業向けに構築
G-250 ZnSe ZnS光学研磨機がCO₂レーザーウィンドウまたは大型多波長プライマリにコミットするもの — エッジチッピング、形状、および研磨への引き渡しを制限する数値。.
G-250 技術仕様
G-250 ZnSe ZnS 光学研磨機の標準構成仕様。ベースの精度数値は G シリーズ プラットフォームから来ており、ワークピース範囲、ホイール サイズ、および出荷されるクーラントが、カルコゲナイド加工用にこの機械を際立たせています。.
| ワークピース直径 | Ø 80 – 250 mm |
| ワークピース厚さ | ≤ 45 mm |
| 面タイプ | 凸面 · 凹面 · 平面 (同一スピンドル) |
| 軸位置決め精度 | ±0.003 mm |
| 主轴径向/轴向跳动 | 0.005 mm 以内 |
| 主轴振动（位移） | ≤ ±3 µm |
| 研磨后表面形状 | 0.005 mm 以内 |
| 定心公差（中心仪） | ≤ 20″ 角秒 |
| 直径公差 | ±0.01 mm |
| 圆度 | ≤ 0.01 mm |
| 边缘崩边（ZnSe / ZnS） | 0.2 mm未満 |
| 发货砂轮 | 350–400 目电镀镍结合剂，基材为 #45 钢 |
| 重修砂轮周期（ZnSe Ø 100 mm） | 每 30–40 件 |
| クーラント | 水溶性乳液 · pH 6.8–7.4 · 5–8% 浓度 |
| pH確認 | クーラントタンクにpHメーターを内蔵 |
| ベアリング | NSK 7203C / 7005AC P4 — 機械式、自然空冷 |
| リニアガイド | 4方向等負荷予圧精密レール |
| ボールねじ | シングルナットフランジなし転造C7予圧 |
| Control | PLC + サーボ · 英語 HMI · ハンドヘルドコントローラー |
| ホイールアプローチオフセット | HMI経由で材料プロファイルごとにプログラム可能 |
| 図面標準 | ISO 10110 |
| 耐用年数（適切にメンテナンスされ、専用クーラントループを使用した場合） | 20〜30年 |
研削部品の公差は、センタリングと研磨に流れます ISO 10110. カルコゲナイド固有のビット（クーラントpH、ホイール再ドレッシング間隔）が、このG-250データシートを一般的な球面研削盤の仕様書と区別するものです。.
ZnSeおよびZnS — このページが存在する2つの材料
G-250 ZnSe ZnS光学研磨機は、Ge、Si、サファイア、光学ガラスも研磨します — G-100と同じ機械ファミリーです。しかし、このページは特にカルコゲナイドに焦点を当てています。なぜなら、ホイールの選択、クーラントの化学組成、アプローチ角度のキャリブレーションが最も重要になるからです。ここに、実際の現場で必要とされる実用的な材料データを示します。
- セレン化亜鉛 (ZnSe) — モース硬度4–4.5、{110}で劈開します。スポット価格$400–$600/kg。CO₂レーザー窓（10.6 µm）、MWIR / LWIRサーマルイメージングメニスカスレンズ、広帯域0.6–18 µm透過。アルカリ性クーラントに敏感です。pH 6.8–7.4、5–8%エマルジョン濃度が必要です。.
- 硫化亜鉛（ZnS） — 標準 / FLIRグレード — モース硬度約3、多結晶CVD。スポット価格$80–$150/kg。低コストアセンブリのMWIR / LWIRサーマルイメージング光学機器。クーラントのpHに対するZnSeよりも寛容ですが、濃度が間違っている場合の反応は同じです。.
- 硫化亜鉛（ZnS） — マルチスペクトル — モース硬度約4、ホットアイソスタティックプレスCVDで、可視光への透過が拡張されています。スポット価格$200–$400/kg。防衛および監視用マルチスペクトルイメージング。部品グループ間でホイールをドレッシングしてください — グレイン構造はバッチ間で十分に変化するため、安定したホイールは次のバッチでは新品として読み取られます。.
Ge、Si、サファイア、BK7を同じØ 80–250 mmの範囲で加工する場合、G-250で対応できます — ホイールの選択とインフィードを変更します。ZnSeおよびZnSを含むこれらの材料のいずれかで、Ø 10–100 mmの小口径加工を行う場合は、 G-100ページ.
カルコゲナイドIRラインにおけるG-250の位置づけは？
G-250 ZnSe ZnS光学研磨機は、切断ステーションと研磨機の間に配置されます。これは小型の姉妹機と同じですが、上流と下流の詳細は材料によって異なります。ZnSeブランクは通常、Geで使用される鋳造インゴットではなく、CVD成長フォーム（長方形スラブまたは大口径プレプレスディスク）で供給されます。センタリングはこの機械で研磨開始前に行われます。その後、研磨された表面はカルコゲナイドスラリー用に調整された研磨機に引き渡されます。.
より広範なIR光学機器製造ワークフロー — スライス、センタリング、研磨、コーティング — の場合、 ゲルマニウムレンズ製造 ページは、カルコゲナイドラインが従うのと同じ5段階のプロセスを、材料の置き換えを伴って説明しています。完全な装置範囲は 赤外線光学製造装置 ハブから開始してください。.
小口径カルコゲナイド加工（Ø 10–100 mm） — ハンドヘルドサーマルイメージングモジュール、センサー光学機器、小型CO₂レーザー光学機器に典型的 — の場合、 G-100 赤外線光学研削盤 はG-250ではなく、適切なフレームです。同じクーラントpHとホイールアプローチロジックが適用されますが、小口径用にサイズ調整されています。このØ 80–250 mmの範囲での非カルコゲナイド加工（大型ゲルマニウム主レンズ、大型サファイア窓）の場合、G-250は引き続き適用されます — カルコゲナイド固有のクーラントを外し、ホイールのグリットを調整します。.
ご自身のZnSeブランクでサンプル研磨を依頼する
CO₂レーザー窓、マルチスペクトルプライマリ、または大口径サーマルイメージング対物レンズを生産で加工しており、カルコゲナイド用にクーラント化学組成とホイールアプローチロジックがすでに調整された状態で出荷される球面発生器を求めている場合は、G-250 ZnSe ZnS光学研磨機を選択してください。完成レンズの図面とZnSeまたはZnSブランクをお送りください。コミットする前に、プルーフパーツを研磨してメトロジーレポートとともに返送します。.
ヴィムファン · ISO 9001 · CE準拠 · 20カ国以上に発送
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