گرانیت در صنعت تجهیزات بازرسی نوری، نقاط درد و راه‌حل‌ها

نقطه درد صنعت
نقص‌های میکروسکوپی سطحی بر دقت نصب اجزای نوری تأثیر می‌گذارند
اگرچه بافت گرانیت سخت است، اما در فرآیند پردازش، سطح آن ممکن است ترک‌های میکروسکوپی، سوراخ‌های شن و ماسه و سایر نقص‌ها را ایجاد کند. این نقص‌های جزئی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، اما می‌توانند تأثیر قابل توجهی بر نصب قطعات نوری داشته باشند. به عنوان مثال، هنگامی که لنز نوری با دقت بالا روی سکوی گرانیتی با نقص‌های میکروسکوپی نصب می‌شود، نمی‌توان به تناسب ایده‌آل بین لنز و سکو دست یافت، در نتیجه مرکز نوری لنز نوری جابجا می‌شود که بر دقت مسیر نوری کل تجهیزات تشخیص نوری تأثیر می‌گذارد و در نهایت دقت تشخیص را کاهش می‌دهد.
آزاد شدن تنش داخلی در ماده باعث تغییر شکل سکو می‌شود.
اگرچه گرانیت پس از یک دوره طولانی پیری طبیعی، اما در فرآیند استخراج و فرآوری، تنش داخلی همچنان تغییر خواهد کرد. با گذشت زمان، این تنش‌ها به تدریج آزاد می‌شوند که می‌تواند باعث تغییر شکل سکوی گرانیتی شود. در تجهیزات بازرسی نوری با الزامات دقت بالا، حتی تغییر شکل بسیار کوچک نیز ممکن است باعث انحراف مسیر نوری تشخیص شود. به عنوان مثال، در ابزارهای تشخیص نوری دقیق مانند تداخل‌سنج‌های لیزری، تغییر شکل جزئی سکو باعث جابجایی حاشیه تداخل می‌شود و در نتیجه خطا در نتایج اندازه‌گیری ایجاد می‌کند و به طور جدی بر قابلیت اطمینان داده‌های تشخیص تأثیر می‌گذارد.
تطبیق ضریب انبساط حرارتی عنصر نوری دشوار است
تجهیزات بازرسی نوری معمولاً در محیط‌های دمایی مختلف کار می‌کنند، در این زمان، تفاوت بین ضریب انبساط حرارتی گرانیت و اجزای نوری به یک چالش بزرگ تبدیل می‌شود. هنگامی که دمای محیط تغییر می‌کند، به دلیل ضریب انبساط حرارتی ناهماهنگ بین این دو، درجات انبساط متفاوتی ایجاد می‌شود که ممکن است باعث جابجایی نسبی یا تنش بین عنصر نوری و سکوی گرانیتی شود و در نتیجه بر دقت تراز و پایداری سیستم نوری تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در یک محیط با دمای پایین، درجه انقباض گرانیت با شیشه نوری متفاوت است که ممکن است منجر به شل شدن اجزای نوری شود و بر عملکرد طبیعی تجهیزات تشخیص تأثیر بگذارد.
راه حل
فرآیند تصفیه سطح با دقت بالا
با استفاده از فناوری پیشرفته سنگ‌زنی و صیقل‌دهی، سطح گرانیت با دقت فوق‌العاده‌ای پردازش می‌شود. از طریق تعدادی فرآیند سنگ‌زنی ظریف، با تجهیزات CNC با دقت بالا، می‌توان عیوب میکروسکوپی سطح را به طور مؤثر از بین برد، به طوری که سطح گرانیت تا سطح نانومتر صاف می‌شود. در عین حال، از فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند صیقل‌دهی با پرتو یونی برای بهینه‌سازی بیشتر کیفیت سطح، اطمینان از نصب دقیق اجزای نوری، به حداقل رساندن انحراف مسیر نوری ناشی از عیوب سطحی و بهبود دقت کلی تجهیزات بازرسی نوری استفاده می‌شود.
کاهش استرس و مکانیسم نظارت طولانی مدت
قبل از پردازش گرانیت، عمق عملیات پیرسازی حرارتی و پیرسازی ارتعاشی برای به حداکثر رساندن آزادسازی تنش داخلی انجام می‌شود. پس از اتمام ماشینکاری، از فناوری پیشرفته تشخیص تنش برای انجام نظارت جامع بر تنش روی پلتفرم استفاده می‌شود. در عین حال، پرونده‌های نگهداری تجهیزات بلندمدت ایجاد شده و تغییر شکل پلتفرم گرانیتی به طور منظم شناسایی می‌شود. پس از شناسایی تغییر شکل جزئی ناشی از آزادسازی تنش، به موقع از طریق فرآیند تنظیم دقیق اصلاح می‌شود تا پایداری پلتفرم در طول استفاده بلندمدت تضمین شود و پایه قابل اعتمادی برای تجهیزات بازرسی نوری فراهم شود.
مدیریت حرارتی و بهینه‌سازی تطبیق مواد
با توجه به تفاوت در ضریب انبساط حرارتی، از یک سو، یک سیستم مدیریت حرارتی جدید توسعه داده شده است تا با کنترل دقیق دمای داخل تجهیزات تشخیص نوری، آن را در محدوده نسبتاً پایداری نگه دارد و انبساط مواد ناشی از تغییرات دما را کاهش دهد. از سوی دیگر، در انتخاب مواد، تطبیق ضریب انبساط حرارتی گرانیت و اجزای نوری را به طور کامل در نظر بگیرید، انواع گرانیت با ضریب انبساط حرارتی مشابه را انتخاب کنید و طراحی بهینه سازی مربوطه را برای اجزای نوری انجام دهید. علاوه بر این، می‌توان از مواد بافر میانی یا ساختارهای اتصال انعطاف‌پذیر نیز برای کاهش استرس ناشی از تفاوت در انبساط حرارتی بین این دو استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که سیستم نوری می‌تواند در محیط‌های دمایی مختلف به طور پایدار عمل کند و سازگاری محیطی و دقت تشخیص تجهیزات تشخیص را بهبود بخشد.