ツイッター
フェイスブック
LinkedIn
ピンタレスト

間違った圧力で壊れる素材を研磨できますか?それは金よりも価値があるのでしょうか?私は赤外線光学分野で7年以上働いてきました。何ができて何ができないかを知っています。この記事では、IR光学研磨機について簡単な言葉で説明します。.

IR光学研磨とは何かを学びます。どのような材料が使用されているかを確認します。適切な機械とアプローチの選択方法も学びます。最後まで読めば、Vimfunがこのタスクに最適な理由がわかるでしょう。.

IR光学研磨機とは何か、そしてなぜ重要なのか?

アン 赤外線光学部品研削盤 赤外線光学材料を研磨します。生のブランクをレンズ、窓、ドームに変換します。ゲルマニウム、シリコン、ZnSeなどの難しい材料も加工できます。これらは壊れやすく、柔らかく、または有毒です。通常のガラス研磨機では安全に作業できません。. 

速すぎるか、または厳しすぎるかのどちらかです。速度、圧力、クーラント、およびホイールの種類は、優れた赤外線レンズ研磨機によって非常に注意深く制御されます。間違った操作をすると、レンズが割れ、表面が失敗し、高価な材料が無駄になります。ここでは精度は贅沢ではありません。.

ヴィンファン・ガラス切断設備
グラファイト、光学ガラス等のループ型ダイヤモンドワイヤーソー。

標準研磨機 vs. IR光学研磨機

特徴標準ガラス研磨機IR光学研磨機
Material Rangeホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスGe、Si、ZnSe、ZnS、サファイア
主軸速度制御ベーシック高精度、可変
クーラントシステム水性pH調整済み、非反応性
表面公差±10ミクロン±1–2ミクロン
ホイールタイプ標準研磨材ダイヤモンド、CBN
適した用途標準光学赤外線、熱、レーザー光学

適切な機械なしで最も研磨が難しいIR材料はどれですか?

各IR物質は個別の材料です。ゲルマニウムは壊れやすく、簡単に割れます。シリコンは不適切な圧力下で端が欠けます。ZnSeはわずかな誤差でも簡単に傷がつきます。これらのいずれかに不適切な機械を使用することは、材料と資金の損失を意味します。.  

各材料には適応性が必要です 光学レンズ研磨機. 。速度、圧力、クーラント、およびホイールの種類はすべて変更する必要があります。ここでは、3つの基本的なIR材料と、それぞれに必要なものについて詳しく見ていきます。.

ゲルマニウム:高密度、脆性、高価値

熱画像レンズには、しばしばゲルマニウム(Ge)レンズが使用されます。8〜12 µmの範囲で効果的です。しかし、簡単にバラバラになります。一つの誤った動きで全てが台無しになります。.

  • ゲルマニウムレンズ研磨機での低送り速度
  • ッシュ以上のファイングリットダイヤモンドホイールは重要です
  • pH中性水クーラントが表面の汚れを防ぐ
  • 一度に大量に削るのではなく、数回軽く削る

シリコン:硬いが端に敏感 

シリコン(Si)は中波赤外線システムで使用されます。ゲルマニウムよりも硬いです。しかし、端はまだ崩れます。.

  • 高精度なIR光学研磨機とハードスピンドル制御が必要
  • 欠けのリスクを減らすために、研磨前に端を面取りする
  • 湿式研磨は乾式研磨よりも優れた仕上がりをもたらす
  • コーティングの密着性には表面仕上げRa < 1 nmが必要

ZnSe:柔らかく、毒性があり、傷つきやすい

ZnSeはCO2レーザーシステムで使用されます。非常に柔らかく、粉塵としては有毒です。注意して取り扱ってください。.

  • ZnSeレンズ研磨機には粉塵制御が必要、密閉型
  • 非常に軽い圧力をかける – 強すぎると表面が削れる.
  • 粗研磨にはファインダイヤモンドスラリー研磨が必要.
  • オペレーターは完全な呼吸用保護具を着用する必要がある

IR材料研磨クイックリファレンスガイド

素材硬度(ヌープ硬度)研磨リスクホイールグリットクーラントタイプ
ゲルマニウム780脆性破壊600–1200メッシュpH中性水
Silicon1150Edge chipping800–1500メッシュ水+界面活性剤
ZnSe120表面の傷1200–2000メッシュ油性スラリー
ZnS160劈開面1000–1800メッシュ水性

選択するアプローチによって異なります。仕上げの品質、サイクル速度、廃棄率、工具寿命に影響します。すべてに1つのアプローチが適しているわけではありません。最良の選択は、材料、レンズ形状、バッチ数量によって異なります。一部のタスクにはCNC制御が必要です。

手作業でのタッチが必要な場合もあります。優れた球面光学部品研削盤には多くの技術があります。. 

作業に応じて切り替えることができます。以下に、IR光学部品の製造で現在利用されている主な技術を示します。 CNC研削と手動研削の比較. 最新のIR光学部品は機能しますか?CNC研削が最良の選択肢です。安定した結果と厳密な公差を提供します。.

CNCは、非球面や自由曲面などの多軸構造を処理します

送り速度と圧力における人的ミスの要因を減らします.

  • ゲルマニウムとシリコンレンズの大量生産に最適
  • 初期費用は高いですが、時間の経過とともに部品あたりのコストが削減されます
  • 手動研削は、小ロットまたはカスタム形状に適しています。
  • 単一レンズまたはプロトタイプの汎用性が高い

結果の不均一性または表面損傷の可能性が増加します.

  • 振動に敏感なため、ZnSeに適しています
  • 単一点ダイヤモンドターニング(SPDT)と研磨研削の比較
  • CNC研磨研削
  • 球面レンズ、大量生産

Ra 2–5 nm

MethodBest For表面仕上げスピード料金
SPDT非球面、自由曲面Ra < 1 nm速いミディアム
プロトタイプ、カスタム形状Ra 5–20 nmラップ/研磨ミディアム高い
手動研削研削後の最終仕上げRa < 0.5 nmSlow低い
最も優れた万能な選択肢は、高品質の光学ガラス研削盤を使用したCNC研磨研削です。形状精度が非常に厳しい場合は、SPDTが非常に役立ちます。手動研削はまれな場合にのみ使用されます。精密IR光学部品研削盤が提供できる実際の成果は何ですか?理論ではなく、実際の成果が重要です。最高の精度非常に遅いミディアム

さまざまな分野で証明されています。イメージング、防衛、医療、産業用レーザーで使用されています。各産業には、異なるレベルの表面品質が必要です。.

各材料は異なる難易度です。適切な機械がすべてを行います。真の製造に必要な精度、研磨、再現性を提供します。これらは、適切な機械が達成できることの実際の例です。

ケーススタディ:IR光学部品の実例 IR光学研磨機 サーマルドローンカメラ. 

CNC IRグラインダー.

±1.5 µmの表面精度

応用素材Machine TypeResult
CO2レーザーカッターレンズゲルマニウムZnSeレンズグラインダーRa 0.8 nm、傷なし
暗視システムZnSe精密光学機械Ra 0.8 nm、傷なし
ナイトビジョンシステムSilicon精密光学機械エッジチッピング率 < 0.5%
医療用イメージングウィンドウサファイアサファイア光学研磨機9%の透過率を維持

小口径とサファイア光学

小口径光学研磨機は非常に人気があります。10mm未満の微細レンズは、小型サーマルカメラやコンパクトレーザーでますます普及しています。.

  • これらには超高精度スピンドルベアリング(振れ < 0.1 µm)が必要です
  • 小口径ではグリットとホイールサイズがより重要になります
  • UVからIRウィンドウプロジェクトに使用されるサファイア光学研磨機
  • サファイアは非常に硬い(モース硬度9)–ダイヤモンドカッティングホイールのみがそれを切断できます。.

IR光学研磨機でVimfunがリードする理由

VimfunはIR光学材料に特化した機械を製造しています。これらはゲルマニウム、シリコン、ZnSe、ZnS、サファイアで動作します。すべての機械は出荷前に実際のIRブランクでテストされます。Vimfunは、高価値のIR作業には任意の研磨機を使用できないことを理解しています。.

IR光学研磨品質に影響を与えるその他の要因

素晴らしい機械でも、適切にセットアップされていなければ失敗する可能性があります。これらの他の要素は、機器自体と同じくらい重要です。.

クーラント管理

  • 間違ったクーラントpHはゲルマニウム表面を汚染または腐食させる可能性があります
  • ZnSeは粉塵リスクを低減するために油性クーラントが必要です
  • シリコンの研磨は微細粒子を生成します–ろ過は堅牢でなければなりません
  • サイズの間違いを防ぐためにクーラント温度を一定に保ちます

ホイールドレッシングとメンテナンス

  • ダイヤモンドホイールを処理してグレーズを避ける
  • グレーズしたホイールはより高い圧力でより深い表面損傷を引き起こします
  • ドレッシングの頻度は、材料の硬度と切り込みの深さに依存します。.
  • 各材料タイプでホイールの寿命を監視する

振動アイソレーション

  • IR光学の研磨は振動に非常に敏感です
  • 機器を隔離されたベースまたは防振マットに置く
  • HVACの振動でさえ、ZnSeのような繊細な材料を破壊する可能性があります

IR光学研磨機に関するFAQ

ゲルマニウムレンズの研磨に最適な機械は何ですか?

CNC制御ゲルマニウムレンズ研磨機が最良の選択肢です。ゲルマニウムは壊れやすく高価です。機械は正確な送り制御と安全なクーラントを提供する必要があります。VimfunはCNCモデルを開発し、実際のゲルマニウムブランクでテストしています。主なポイント:

  • ファインダイヤモンドホイール(600-1200メッシュ)を使用する
  • 低い送り速度はマイクロクラッキングを避ける
  • 多くの穏やかなパスは、1回の重いカットよりも安全です

1台の機械でシリコンとZnSeの両方を研磨できますか?

はい、ただし各物質の設定を調整する必要があります。シリコンとZnSeは硬度に関してかなり異なります。光学レンズ研磨機は両方を行うことができます。調整可能な速度と圧力。ハイライト

  • タスク間でホイールタイプを変更する
  • 材料を切り替えるクーラントシステムを清掃する
  • 各材料に合わせてRPMと送り速度を設定する 

サファイア光学研磨機は標準のIR研磨機と異なりますか?

はい。サファイアはゲルマニウムやZnSeよりもはるかに丈夫です。それを動かすには、高トルクスピンドルと粗いダイヤモンドホイールが必要です。従来のIR研磨機では十分なパワーがない場合があります。ハイライト:

  • ダイヤモンドホイールでのみサファイアが機能する
  • スピンドルは非常に剛性がなければならない
  • 遅い送り速度は熱とひび割れを防ぐ

ZnSeレンズの研磨時に廃棄物を削減するにはどうすればよいですか?

ZnSeは柔らかく高価です。過度の圧力は廃棄物を引き起こします。間違ったホイールグリットまたは振動。圧力フィードバックとファインスラリーを備えた機械で仕上げます。要点

  • ZNSeの圧力制限を超えないでください
  • 有毒な粉塵を収集するための密閉チャンバーを使用する
  • 粗研削後のファインスラリー研磨は材料を節約します 

結論

まだゲルマニウム、シリコン、またはZnSeを従来の研削盤で研削していますか?あなたはレンズの破損と材料の無駄遣いでお金を捨てています。適切なIR光学研削盤はIR作業用であり、ガラス研削盤からの改造ではありません。. 

あらゆる変数を管理し、IR光学に必要な表面品質を提供します。. ヴィムファン は専門家が信頼する名前です。同社の機械は、精度、真のCNCプログラミング、および完全な技術サポートにより、すべてのIR材料に対応します。今すぐVimfunをご覧ください。.

トップに戻る