Điểm khó khăn của ngành
Các khuyết tật vi mô trên bề mặt ảnh hưởng đến độ chính xác khi lắp đặt các linh kiện quang học.
Mặc dù đá granit có kết cấu cứng chắc, nhưng trong quá trình gia công, bề mặt của nó vẫn có thể xuất hiện các vết nứt nhỏ, lỗ rỗ và các khuyết tật khác. Những khuyết tật nhỏ này không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng có thể ảnh hưởng đáng kể đến việc lắp đặt các linh kiện quang học. Ví dụ, khi lắp đặt thấu kính quang học độ chính xác cao trên bệ đá granit có khuyết tật nhỏ, sự khớp khít lý tưởng giữa thấu kính và bệ không thể đạt được, dẫn đến tâm quang học của thấu kính bị lệch, ảnh hưởng đến độ chính xác đường truyền quang học của toàn bộ thiết bị phát hiện quang học và cuối cùng làm giảm độ chính xác phát hiện.
Việc giải phóng ứng suất bên trong vật liệu gây ra biến dạng của bệ đỡ.
Mặc dù đá granit trải qua quá trình lão hóa tự nhiên lâu dài, nhưng trong quá trình khai thác và chế biến, ứng suất bên trong vẫn sẽ thay đổi. Theo thời gian, những ứng suất này dần được giải phóng, có thể gây ra biến dạng của khối đá granit. Trong các thiết bị kiểm tra quang học đòi hỏi độ chính xác cao, ngay cả biến dạng cực nhỏ cũng có thể gây ra sự sai lệch của đường quang học khi đo. Ví dụ, trong các dụng cụ đo quang học chính xác như giao thoa kế laser, biến dạng nhỏ của khối đá sẽ gây ra sự dịch chuyển của vân giao thoa, dẫn đến sai số trong kết quả đo và ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ tin cậy của dữ liệu đo.
Việc khớp hệ số giãn nở nhiệt của các phần tử quang học là rất khó.
Thiết bị kiểm tra quang học thường hoạt động trong môi trường nhiệt độ khác nhau, lúc này, sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa đá granit và các thành phần quang học trở thành một thách thức lớn. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi, do hệ số giãn nở nhiệt không nhất quán giữa hai vật liệu, sẽ tạo ra các mức độ giãn nở khác nhau, có thể gây ra sự dịch chuyển tương đối hoặc ứng suất giữa các thành phần quang học và bệ đá granit, từ đó ảnh hưởng đến độ chính xác căn chỉnh và độ ổn định của hệ thống quang học. Ví dụ, trong môi trường nhiệt độ thấp, độ co ngót của đá granit khác với độ co ngót của thủy tinh quang học, có thể dẫn đến sự lỏng lẻo của các thành phần quang học và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị kiểm tra.
giải pháp
Quy trình xử lý bề mặt độ chính xác cao
Sử dụng công nghệ mài và đánh bóng tiên tiến, bề mặt đá granit được xử lý với độ chính xác cực cao. Thông qua một loạt các quy trình mài tinh xảo, với thiết bị CNC độ chính xác cao, có thể loại bỏ hiệu quả các khuyết tật siêu nhỏ trên bề mặt, giúp bề mặt đá granit đạt độ phẳng đến mức nanomet. Đồng thời, các công nghệ tiên tiến như đánh bóng bằng chùm ion được sử dụng để tối ưu hóa hơn nữa chất lượng bề mặt, đảm bảo các thành phần quang học có thể được lắp đặt chính xác, giảm thiểu độ lệch đường truyền quang do các khuyết tật bề mặt gây ra và nâng cao độ chính xác tổng thể của thiết bị kiểm tra quang học.
Cơ chế giảm căng thẳng và giám sát dài hạn
Trước khi gia công đá granit, quá trình xử lý nhiệt và rung động giúp tối đa hóa việc giải phóng ứng suất bên trong. Sau khi gia công hoàn tất, công nghệ phát hiện ứng suất tiên tiến được sử dụng để thực hiện giám sát ứng suất toàn diện trên nền tảng. Đồng thời, lập hồ sơ bảo trì thiết bị dài hạn và thường xuyên phát hiện sự biến dạng của nền tảng đá granit. Khi phát hiện biến dạng nhỏ do giải phóng ứng suất, nó sẽ được hiệu chỉnh kịp thời thông qua quy trình hiệu chỉnh chính xác để đảm bảo sự ổn định của nền tảng trong quá trình sử dụng lâu dài và cung cấp nền tảng đáng tin cậy cho thiết bị kiểm tra quang học.
Tối ưu hóa quản lý nhiệt và phối hợp vật liệu
Xét đến sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt, một mặt, một hệ thống quản lý nhiệt mới được phát triển để giữ nhiệt độ bên trong thiết bị phát hiện quang học trong phạm vi tương đối ổn định bằng cách kiểm soát chính xác, giảm sự giãn nở vật liệu do thay đổi nhiệt độ. Mặt khác, trong việc lựa chọn vật liệu, cần xem xét đầy đủ sự phù hợp giữa hệ số giãn nở nhiệt của đá granit và các thành phần quang học, lựa chọn các loại đá granit có hệ số giãn nở nhiệt tương tự và thực hiện thiết kế tối ưu hóa tương ứng cho các thành phần quang học. Ngoài ra, các vật liệu đệm trung gian hoặc cấu trúc kết nối linh hoạt cũng có thể được sử dụng để giảm bớt ứng suất do sự khác biệt về giãn nở nhiệt giữa hai bên, đảm bảo hệ thống quang học có thể hoạt động ổn định trong các môi trường nhiệt độ khác nhau và cải thiện khả năng thích ứng với môi trường cũng như độ chính xác phát hiện của thiết bị.
Thời gian đăng bài: 24/03/2025