1 Dhéfinisi lan panyebab karusakan ing ngisor permukaan
Kerusakan sub-permukaan komponen optik (SSD, karusakan sub-permukaan) biasane kasebut ing aplikasi optik presisi dhuwur kayata sistem laser sing kuat lan mesin litografi, lan orane mbatesi akurasi pangolahan pungkasan komponen optik lan luwih mengaruhi pencitraan. kinerja sistem optik, supaya perlu mbayar manungsa waé cukup. Kerusakan subsurface biasane ditondoi kanthi retak ing permukaan unsur lan lapisan stres internal, sing disebabake dening sawetara fragmentasi sisa lan deformasi komposisi materi ing area permukaan sing cedhak. Model karusakan subsurface ditampilake ing ngisor iki: lapisan ndhuwur lapisan endhepan polesan, lan banjur lapisan cacat retak lan deformasi kaku lapisan lapisan ngisor, lan lapisan materi tanpa karusakan iku lapisan innermost. Antarane wong-wong mau, lapisan cacat retak lan lapisan deformasi stres minangka karusakan subsurface.
Model karusakan subsurface saka bahan optik
Komponen optik saka materi umume kaca, keramik lan bahan hard lan brittle liyane, ing tataran Processing awal saka komponen, kudu pindhah liwat panggilingan ngecor, mecah nggoleki lan pangolahan polishing atos, ing pangolahan iki, mechanical mecah lan reaksi kimia ana. lan muter peran. Alat abrasive utawa abrasive ing kontak karo lumahing unsur nduweni karakteristik ukuran partikel ora rata, lan pasukan saben titik kontak ing lumahing unsur ora seragam, supaya cembung lan cekung lapisan lan lapisan retak internal bakal. diprodhuksi ing permukaan kaca. Materi sing ana ing lapisan sing retak yaiku komponen sing wis rusak sajrone proses penggilingan, nanging ora tiba saka permukaan, mula karusakan sub-permukaan bakal dibentuk. Apa iku mecah abrasive saka partikel ngeculke utawa mecah CNC, kedadean iki bakal kawangun ing lumahing materi. Efek nyata saka karusakan sub-permukaan ditampilake ing gambar ing ngisor iki:
Rendering karusakan subsurface
2 Cara pangukuran karusakan ngisor permukaan
Wiwit karusakan sub-lumahing ora bisa digatèkaké, iku kudu èfèktif kontrol dening manufaktur komponen optik. Supaya bisa ngontrol kanthi efektif, perlu kanggo ngenali lan ndeteksi ukuran karusakan subsurface ing permukaan komponen kanthi akurat, wiwit wiwitan abad pungkasan, wong wis ngembangake macem-macem cara kanggo ngukur lan ngevaluasi ukuran. saka karusakan subsurface saka komponèn, miturut mode tingkat pengaruh ing komponen optik, bisa dipérang dadi rong kategori: pangukuran ngrusak lan pangukuran non-destruktif (testing non-destruktif).
Cara pangukuran destruktif, minangka jeneng tabet, iku perlu kanggo ngganti struktur lumahing unsur optik, supaya karusakan sub-permukaan sing ora gampang kanggo mirsani bisa dicethakaké ana, lan banjur nggunakake mikroskop lan instrumen liyane kanggo mirsani. cara pangukuran, cara iki biasane mbutuhake wektu, nanging asil pangukuran bisa dipercaya lan akurat. Cara pangukuran sing ora ngrusak, sing ora nyebabake karusakan tambahan ing permukaan komponen, nggunakake cahya, swara, utawa gelombang elektromagnetik liyane kanggo ndeteksi lapisan karusakan ing ngisor permukaan, lan nggunakake jumlah owah-owahan properti sing kedadeyan ing lapisan kasebut kanggo netepake ukuran lapisan. SSD, cara kuwi relatif trep lan cepet, nanging biasane observasi kualitatif. Miturut klasifikasi iki, cara deteksi saiki kanggo karusakan sub-permukaan ditampilake ing gambar ing ngisor iki:
Klasifikasi lan ringkesan cara deteksi karusakan subsurface
Katrangan ringkes babagan cara pangukuran kasebut ing ngisor iki:
A. Cara ngrusak
a) Metode polishing
Sadurunge katon saka polishing magnetorheological, buruh optik biasane digunakake Taper polishing kanggo njelasno karusakan sub-lumahing komponen optik, yaiku, nglereni lumahing optik bebarengan Sudut oblique kanggo mbentuk lumahing internal oblique, lan banjur polishing lumahing oblique. Umume dipercaya manawa polishing ora bakal nambah karusakan sub-permukaan asli. Retak lapisan SSD bakal luwih jelas dicethakaké liwat korosi kecemplung karo reagen kimia. Ambane, dawa lan informasi liyane saka lapisan karusakan sub-lumahing bisa diukur dening pengamatan optik saka lumahing condhong sawise kecemplung. Banjur, ilmuwan nemokke metode Ball dimpling (Ball dimpling), yaiku nggunakake alat polishing bunder kanggo polishing lumahing sawise mecah, mbuwang jugangan metu, ambane jugangan kudu jero sabisa, supaya analisis. saka sisih jugangan bisa njupuk informasi karusakan subsurface saka lumahing asli.
Cara umum kanggo ndeteksi karusakan subsurface unsur optik
Polishing Magnetorheological (MRF) minangka teknik sing nggunakake jalur cairan magnetik kanggo polishing komponen optik, sing beda karo polishing aspal / poliuretan tradisional. Ing cara polishing tradisional, alat polishing biasane exerts pasukan normal gedhe ing lumahing optik, nalika Pak Polishing mbusak lumahing optik ing arah tangential, supaya Pak Polishing ora ngganti karakteristik karusakan sub-lumahing asli saka lumahing optik. Mulane, Pak Polishing bisa digunakake kanggo polish alur ing lumahing optik. Banjur area polishing dianalisis kanggo ngevaluasi ukuran karusakan subsurface saka lumahing optik asli.
a) Metode block gluing
Cara iki uga wis digunakake kanggo nguji karusakan sub-permukaan. Nyatane, pilih sampel kothak kanthi wangun lan materi sing padha, polesake rong permukaan sampel, banjur gunakake adesif kanggo nempelake rong permukaan sampel sing polesan bebarengan, banjur gilingake sisih loro conto kasebut bebarengan. wektu. Sawise mecah, reagen kimia digunakake kanggo misahake rong conto kothak. Ukuran karusakan subsurface sing disebabake dening tahap grinding bisa dievaluasi kanthi ngamati permukaan polesan sing dipisahake kanthi mikroskop. Diagram skematis proses saka metode kaya ing ngisor iki:
Diagram skematis deteksi karusakan subsurface kanthi metode block adhesive
Cara iki nduweni watesan tartamtu. Amarga ana lumahing caket, kahanan lumahing caket bisa uga ora kebak nggambarake karusakan subsurface nyata nang materi sawise mecah, supaya asil pangukuran mung bisa nggambarake kahanan SSD kanggo ombone tartamtu.
a) Etsa kimia
Cara kasebut nggunakake agen kimia sing cocog kanggo ngrusak lapisan permukaan optik sing rusak. Sawise proses erosi rampung, karusakan ing ngisor permukaan dievaluasi kanthi bentuk permukaan lan kekasaran permukaan komponen lan owah-owahan indeks tingkat erosi. Reagen kimia sing umum digunakake yaiku asam hidrofluorat (HF), amonium hidrogen fluorida (NH4HF) lan agen korosif liyane.
b) Metode cross section
Sampel kasebut dibedah lan mikroskop elektron scanning digunakake kanggo langsung mirsani ukuran karusakan ing ngisor permukaan.
c) Metode impregnasi pewarna
Amarga lapisan lumahing unsur optik lemah ngemot akeh microcracks, pewarna sing bisa mbentuk kontras warna karo substrat optik utawa kontras karo substrat bisa dipencet menyang materi. Yen substrate kasusun saka materi sing peteng, pewarna neon bisa digunakake. Kerusakan sub-permukaan banjur bisa gampang dipriksa kanthi optik utawa elektronik. Amarga retakan biasane apik banget lan ing jero materi, nalika ambane penetrasi saka penetrasi pewarna ora cukup, bisa uga ora makili ambane microcrack sing bener. Kanggo entuk ambane retakan kanthi akurat, sawetara cara wis diusulake kanggo pewarna impregnasi: prepressing mekanik lan tekanan isostatik kadhemen, lan nggunakake microanalysis electron probe (EPMA) kanggo ndeteksi jejak pewarna kanthi konsentrasi sing sithik.
B, metode non-destruktif
a) Metode estimasi
Cara estimasi utamane ngira ambane karusakan sub-permukaan miturut ukuran ukuran partikel bahan abrasif lan ukuran kekasaran permukaan komponen. Peneliti nggunakake akeh tes kanggo netepake hubungan sing cocog antarane ukuran partikel saka materi abrasive lan ambane karusakan sub-lumahing, uga tabel cocog antarane ukuran roughness lumahing komponen lan sub- karusakan lumahing. Kerusakan subsurface saka permukaan komponen saiki bisa dikira kanthi nggunakake korespondensi.
b) Tomografi Koherensi Optik (OCT)
Tomography koherensi optik, prinsip dhasar yaiku interferensi Michelson, ngevaluasi informasi sing diukur liwat sinyal interferensi saka rong sinar cahya. Teknik iki umume digunakake kanggo mirsani jaringan biologis lan menehi tomografi cross-sectional struktur subsurface saka jaringan. Nalika technique OCT digunakake kanggo mirsani karusakan subsurface saka lumahing optik, parameter indeks bias saka sampel diukur kudu dianggep diwenehi ambane retak nyata. Cara kasebut dilaporake bisa ndeteksi cacat ing ambane 500μm kanthi resolusi vertikal luwih apik tinimbang 20μm. Nanging, nalika digunakake kanggo deteksi SSD saka bahan optik, cahya dibayangke saka lapisan SSD punika relatif banget, supaya iku angel kanggo mbentuk gangguan. Kajaba iku, panyebaran permukaan uga bakal mengaruhi asil pangukuran, lan akurasi pangukuran kudu ditingkatake.
c) Metode scattering laser
Penyinaran laser ing permukaan fotometrik, nggunakake sifat panyebaran laser kanggo netepake ukuran karusakan ing ngisor permukaan, uga wis diteliti sacara ekstensif. Sing umum kalebu Total internal refection microscopy (TIRM), Confocal laser scanning microscopy (CLSM), lan intersecting polarization confocal microscopy (CPCM). mikroskop confocal polarisasi silang, lsp.
d) Scanning mikroskop akustik
Scanning acoustic microscopy (SAM), minangka metode deteksi ultrasonik, minangka metode tes non-destruktif sing akeh digunakake kanggo ndeteksi cacat internal. Cara iki biasane digunakake kanggo ngukur sampel kanthi permukaan sing mulus. Nalika lumahing sampel banget kasar, akurasi pangukuran bakal suda amarga pengaruh gelombang kasebar lumahing.
3 Cara kontrol karusakan subsurface
Tujuan utama kanggo ngontrol karusakan subsurface komponen optik kanthi efektif lan entuk komponen sing mbusak SSDS. Ing kahanan normal, ambane karusakan sub-lumahing iku sebanding karo ukuran ukuran partikel abrasive, cilik ukuran partikel saka abrasive, shallower karusakan sub-lumahing, mulane, kanthi ngurangi granularity saka mecah, lan kanthi lengkap. mecah, sampeyan bisa èfèktif nambah tingkat karusakan sub-lumahing. Diagram pangolahan kontrol karusakan sub-permukaan kanthi bertahap ditampilake ing gambar ing ngisor iki:
Kerusakan subsurface dikontrol kanthi bertahap
Tahap pertama grinding bakal ngilangi karusakan subsurface ing permukaan kosong lan ngasilake subsurface anyar ing tahap iki, banjur ing tahap kapindho grinding, perlu mbusak SSD sing digawe ing tahap pertama lan ngasilake karusakan subsurface anyar. maneh, Processing ing siji, lan ngontrol ukuran partikel lan kemurnian abrasive, lan pungkasanipun entuk lumahing optik samesthine. Iki uga minangka strategi pangolahan sing ditindakake manufaktur optik nganti atusan taun.
Kajaba iku, sawise proses mecah, pickling lumahing komponen bisa èfèktif mbusak karusakan sub-lumahing, mangkono nambah kualitas lumahing lan nambah efficiency Processing.
Kontak:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telpon / Whatsapp / Wechat: 86 19013265659
web:www.pliroptics.com
Tambah:Bangunan 1, No.1558, dalan intelijen, qingbaijiang, chengdu, sichuan, china
Wektu kirim: Apr-18-2024
