punto débil de la industria
Los defectos microscópicos superficiales afectan la precisión de instalación de los componentes ópticos.
Aunque el granito es duro, durante su procesamiento su superficie puede presentar microfisuras, poros y otros defectos. Estos defectos menores son imperceptibles a simple vista, pero pueden afectar significativamente la instalación de componentes ópticos. Por ejemplo, al instalar una lente óptica de alta precisión sobre una plataforma de granito con defectos microscópicos, no se logra un ajuste perfecto entre la lente y la plataforma, lo que provoca un desplazamiento del centro óptico de la lente. Esto afecta la precisión de la trayectoria óptica de todo el equipo de detección y, en última instancia, reduce la precisión de la detección.
La liberación de la tensión interna en el material provoca la deformación de la plataforma.
Aunque el granito, tras un largo proceso de envejecimiento natural, experimenta cambios en su tensión interna durante la extracción y el procesamiento. Con el tiempo, estas tensiones se liberan gradualmente, lo que puede provocar deformaciones en la plataforma de granito. En los equipos de inspección óptica de alta precisión, incluso una deformación mínima puede causar la desviación de la trayectoria óptica de detección. Por ejemplo, en instrumentos de detección óptica de precisión como los interferómetros láser, una ligera deformación de la plataforma provoca el desplazamiento de las franjas de interferencia, lo que genera errores en los resultados de medición y afecta gravemente la fiabilidad de los datos de detección.
Es difícil igualar el coeficiente de dilatación térmica del elemento óptico.
Los equipos de inspección óptica suelen operar en entornos con diferentes temperaturas. En este contexto, la diferencia entre el coeficiente de dilatación térmica del granito y el de los componentes ópticos representa un desafío importante. Cuando la temperatura ambiente varía, debido a esta diferencia en el coeficiente de dilatación térmica, se producen grados de dilatación distintos, lo que puede provocar desplazamientos o tensiones entre el elemento óptico y la plataforma de granito, afectando así la precisión de alineación y la estabilidad del sistema óptico. Por ejemplo, en un entorno de baja temperatura, el grado de contracción del granito difiere del del vidrio óptico, lo que puede ocasionar el aflojamiento de los componentes ópticos y afectar el funcionamiento normal del equipo de detección.
solución
Proceso de tratamiento de superficies de alta precisión
Mediante tecnología avanzada de pulido y rectificado, la superficie del granito se procesa con ultraprecisión. A través de diversos procesos de rectificado fino, con equipos CNC de alta precisión, se eliminan eficazmente los defectos microscópicos de la superficie, logrando una planitud del granito a nivel nanométrico. Asimismo, se emplean tecnologías de vanguardia, como el pulido por haz de iones, para optimizar aún más la calidad de la superficie, garantizar la correcta instalación de los componentes ópticos, minimizar la desviación de la trayectoria óptica causada por defectos superficiales y mejorar la precisión general del equipo de inspección óptica.
Mecanismo de alivio del estrés y de monitoreo a largo plazo
Antes del procesamiento del granito, se realiza un tratamiento de envejecimiento térmico y por vibración para maximizar la liberación de tensiones internas. Una vez finalizado el mecanizado, se utiliza tecnología avanzada de detección de tensiones para llevar a cabo una monitorización exhaustiva de las mismas en la plataforma. Asimismo, se crean registros de mantenimiento a largo plazo y se detectan periódicamente las deformaciones de la plataforma de granito. Si se detecta alguna deformación leve causada por la liberación de tensiones, se corrige de inmediato mediante un proceso de ajuste de precisión para garantizar la estabilidad de la plataforma durante su uso prolongado y proporcionar una base fiable para el equipo de inspección óptica.
Optimización de la gestión térmica y la combinación de materiales
Dada la diferencia en el coeficiente de dilatación térmica, se ha desarrollado un nuevo sistema de gestión térmica para mantener la temperatura dentro del equipo de detección óptica dentro de un rango relativamente estable mediante un control preciso, reduciendo así la dilatación del material causada por las variaciones de temperatura. Por otro lado, en la selección de materiales, se considera la compatibilidad del coeficiente de dilatación térmica del granito y los componentes ópticos, eligiendo variedades de granito con coeficientes de dilatación térmica similares y optimizando el diseño de los componentes ópticos. Además, se pueden utilizar materiales de amortiguación intermedios o estructuras de conexión flexibles para mitigar la tensión causada por la diferencia en la dilatación térmica entre ambos, garantizando el funcionamiento estable del sistema óptico en diferentes entornos de temperatura y mejorando la adaptabilidad ambiental y la precisión de detección del equipo.
Fecha de publicación: 24 de marzo de 2025