In den letzten zehn Jahren hat das Geschäft mit optischer Kommunikation eine bemerkenswerte Expansion erfahren. Es wird erwartet, dass die Marktgröße bis zum Jahr 2028 $37,6 Milliarden überschreiten wird, nachdem sie bereits allein im Jahr 2020 auf $18,7 Milliarden geschätzt wurde. CNC-Bearbeitung ist eine der wichtigen Technologien, die zur spektakulären Expansion dieses Sektors in den letzten Jahren beigetragen haben.
Die CNC-Bearbeitung, die für Computer Numerical Control steht, verwendet Computercode, um 3D-CAD-Modelle in bearbeitete Komponenten umzuwandeln. Infolgedessen sind diese bearbeiteten Teile bei der Herstellung optischer Kommunikationskomponenten sehr präzise.
Die Grundlagen der CNC-Bearbeitung von optischen Präzisionskomponenten wird in diesem Artikel behandelt. Darüber hinaus werden wir die vielen Teile optischer Kommunikationssysteme untersuchen, die mit CNC-Technologie bearbeitet werden können.
Der Prozess der CNC-Bearbeitung optischer Präzisionskomponenten
Der CNC-Bearbeitungsprozess beginnt mit der Erstellung eines dreidimensionalen computergestützten Designs (CAD) Modell der benötigten optischen Komponente durch den Produktdesigner mittels CAD-Software. Anschließend wird mithilfe einer CAM-Anwendung (Computer Aided Manufacturing) dieses dreidimensionale 3D-CAD-Modell (Computer Aided Design) in ein Computerprogramm umgewandelt (G-Code).
Der G-Code dient zur Regelung des Bewegungsablaufs der CNC Schneidewerkzeuge und dem Werkstück, um die entsprechenden optischen Baugruppen herzustellen.
4 Optische Präzisionskomponenten, die mit CNC-Maschinen hergestellt werden
Linsen sind ein wesentlicher Bestandteil optischer Kommunikationssysteme, da sie mehr Strahlung einfangen, als das menschliche Auge alleine aufnehmen kann. Es führt dazu, dass entfernte Dinge für den Betrachter klarer und vergrößert erscheinen.
Linsen gibt es in verschiedenen Varianten (Asphären, Fresnel usw.), Größen und visuellen Materialien (Gläser, Kristalle, Kunststoffe usw.). Allen diesen Objektiven ist jedoch gemeinsam, dass sie mit traditionellen Produktionstechniken nur schwer herzustellen sind. Als direkte Konsequenz wird der größte Teil der Arbeit, die in die Herstellung optischer Kommunikationskomponenten einfließt, auf CNC-Maschinen durchgeführt.
Für die Herstellung von Linsen aus optischem Glas beispielsweise schneiden die Hersteller zunächst mit CNC-Fräsmaschinen Bretter aus diesem Glaswerkstück zu Ronden. Danach werden weitere Fertigungsschritte durchgeführt, um diese Rohlinge in die gewünschte Linsenform umzuwandeln.
Da CNC-Maschinen mit dicken Materialien kompatibel sind, können Unternehmen für optische Kommunikation jetzt hochbrechende Gläser herstellen, die oft ziemlich dicht sind und in bestimmten Anwendungen mit strengen Linsenqualitätskriterien verwendet werden.
Ein Linsenhalter ist ein üblicher Bestandteil eines Elektronenmikroskops. Sein Zweck ist es, die Handhabung zu erleichtern und zerbrechliche Linsen zu schützen. Sie haben vielleicht schon bemerkt, dass die Maßhaltigkeit der Linse und des Linsenhalters in direktem Zusammenhang mit der optischen Leistung von Elektronenmikroskopen steht.
CNC-Technologien stellen hochpräzise Linsenhalter her, die es Produktdesignern ermöglichen, strenge Toleranzstandards im Bereich der optischen Kommunikation zu erfüllen.
Laser sind Geräte, die in einer Vielzahl von Bereichen nützlich sind. Dennoch sind sie im medizinischen Bereich besonders wichtig, da sie für chirurgische Eingriffe verwendet werden. Um das für einen Laser als optimal erachtete Leistungsniveau zu erreichen, müssen seine vielen Teile mit hoher Präzision und innerhalb präziser Toleranzen gebaut werden.
Gehäuse, Startringe und Spiegel sind einige der Komponenten, die häufig in Lasern zu finden sind. Diese Komponenten werden typischerweise mit CNC-Maschinen hergestellt. CNC-Maschinen sind die Bearbeitungsmethode zur Herstellung von Laserkomponenten, die eine hohe Maßgenauigkeit und eine hervorragende Oberflächengüte erfordern. Dies liegt daran, dass CNC-Maschinen Teile herstellen können, die eine Toleranzanforderung von 4 Mikron und eine Oberflächenrauheit von Ra 0,9 Mikron erfüllen.
Im Allgemeinen erfolgt die Produktion von Lasern, Mikroskopen und verschiedenen optischen Kommunikationsgeräten in relativ geringen Stückzahlen. Folglich könnten Sie beim Austausch alter Teile oder optischer Komponenten auf Schwierigkeiten stoßen.
Eine Strategie, die Unternehmen der optischen Kommunikation anwenden, um dieses Problem anzugehen, ist der Einsatz von Drittanbietern für CNC-Bearbeitung, um kundenspezifische optische Komponenten mithilfe von CNC-Fertigungstechnologie herzustellen.
Diese Werkstätten verwenden Reverse Engineering, um echte Muster eines alten Gegenstands in ein 3D-CAD-Modell (Computer Aided Design) umzuwandeln. Danach programmiert ein erfahrener Maschinist eine computergesteuerte Maschine (CNC), um diese Proben exakt und präzise zu duplizieren.
Fazit
CNC-Maschinen sind zweifellos die beste Option für die Herstellung einer breiten Palette von optischen Präzisionskomponenten. Die Maschinenwerkstatt, mit der Sie zusammenarbeiten, wirkt sich auf das Ergebnis des Projekts zur Herstellung optischer Komponenten aus, an dem Sie arbeiten. Sie möchten mit einer Maschinenwerkstatt zusammenarbeiten, die über hochmoderne CNC-Bearbeitungsgeräte verfügt und hochqualifizierte Ingenieure beschäftigt, die präzise Komponenten herstellen können. Darüber hinaus müssen Sie nach Herstellern suchen, die die regulatorischen Kriterien der Branche erfüllen, die Sie in Zukunft bedienen möchten.
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