この10年間、光通信事業は目覚ましい発展を遂げてきました。市場規模は、2020 年だけで $187 億と推定されていましたが、2028 年までに $376 億を超えると予想されています。 CNC加工 は、過去数年間のこの分野の目覚ましい拡大に貢献した重要な技術の 1 つです。
コンピューター数値制御の略である CNC 加工では、コンピューター コードを使用して 3D CAD モデルを機械加工されたコンポーネントに変換します。その結果、これらの機械加工部品は、光通信コンポーネントを製造する際に非常に正確になります。
の基礎 CNC加工精密光学部品 この記事で説明します。さらに、CNC 技術を使用して機械加工できる光通信システムの多くの部品を調べます。
CNC加工精密光学部品のプロセス
CNC 加工プロセスは、コンピュータ支援による 3 次元の設計を作成することから始まります (CAD) 製品設計者が CAD ソフトウェアを使用して必要な光学コンポーネントのモデルを作成します。その後、コンピュータ支援製造 (CAM) アプリケーションを使用して、この 3 次元コンピュータ支援設計 (3D CAD) モデルをコンピュータ プログラムに変換します (Gコード).
G コードは、CNC の一連の動作を制御するために使用されます。 切削工具 適切な光学アセンブリを製造するためのワークピース。
4 CNC マシンを使用して製造された精密光学部品
レンズは、人間の目が単独で処理できるよりも多くの放射線を捕捉するため、光通信システムの重要な部分です。その結果、遠くにあるものがより明確になり、観察者にはより拡大されたように見えます。
レンズには、さまざまな種類 (非球面、フレネルなど)、サイズ、および視覚的な素材 (ガラス、クリスタル、プラスチックなど) があります。しかし、これらのレンズに共通するのは、従来の製造技術では作ることが難しいということです。直接的な結果として、光通信コンポーネントの製造に入る作業のほとんどは、CNC マシンで行われます。
たとえば、光学ガラスで構成されたレンズの製造では、生産者はまず、CNC フライス盤を使用して、このガラス加工物の厚板を切断し、円形のブランクを作成します。その後、これらのブランクを必要なレンズ形状に変換するために、さらなる製造作業が行われます。
CNC マシンは厚い材料と互換性があるため、光通信会社は現在、高屈折率ガラスを作成できます。このガラスは多くの場合かなり高密度で、厳しいレンズ品質基準を持つ特定のアプリケーションで使用されます。
レンズホルダーは、電子顕微鏡の一般的なコンポーネントです。その目的は、壊れやすいレンズの取り扱いと保護を容易にすることです。レンズやレンズホルダーの寸法精度が電子顕微鏡の光学性能に直結することは、もうお気づきかもしれません。
CNC 技術によって高精度のレンズ ホルダーが製造され、製品設計者は光通信部門の厳しい公差基準を満たすことができます。
レーザーは、さまざまな分野で役立つデバイスです。それでも、外科手術に使用されるため、医療分野では特に重要です。レーザーに最適と考えられる性能レベルを達成するには、その多くの部品を高精度で正確な公差内で構築する必要があります。
ケーシング、スタート リング、およびミラーは、レーザーでよく見られるコンポーネントの一部です。これらのコンポーネントは通常、CNC マシンを使用して製造されます。 CNC マシンは、高い寸法精度と優れた表面仕上げを必要とするレーザー コンポーネントを製造するための機械加工方法です。これは、CNC マシンが 4 ミクロンの公差要件と Ra 0.9 ミクロンの表面粗さを満たす部品を製造できるためです。
一般に、レーザー、顕微鏡、およびさまざまな光通信機器の生産は、比較的少量で行われます。その結果、古い部品や光学部品を交換する際に困難に直面する可能性があります。
光通信企業がこの問題に対処するために使用している戦略の 1 つは、サードパーティの CNC 機械加工プロバイダーを使用して、CNC 製造技術を使用して顧客固有の光コンポーネントを製造することです。
これらの機械工場は、リバース エンジニアリングを使用して、古いアイテムの実際のサンプルを 3D コンピューター支援設計 (CAD) モデルに変換します。その後、専門の機械工がコンピューター数値制御機械 (CNC) をプログラムして、これらのサンプルを正確かつ正確に複製します。
結論
CNC マシンは、幅広い精密光学部品を製造するための最良の選択肢であることは間違いありません。協力する機械工場は、取り組んでいる光学部品製造プロジェクトの結果に影響を与えます。高度な CNC 機械加工設備を備え、精密な部品を製造できる高度なスキルを持つエンジニアを雇用しているマシン ショップと協力したいと考えています。さらに、将来サービスを提供したい業界の規制基準に準拠するメーカーを探す必要があります。
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