纳米级精密加工方案助力光学模具高精度高光洁度生产

  近年来,我国消费电子、安防、汽车等产业快速发展,带动了光学镜片行业的强势崛起,并涌现出一批技术工艺先进、产品质量可靠、在国际市场中具有较强竞争力的优秀企业。2021年,我国光学镜片产业规模约1600亿元,并有望因自动驾驶、激光雷达等领域的市场崛起而迎来新的机遇。

  与此同时,下游高端市场的兴起也对光学模具加工的精度、光洁度等指标提出了更高的要求,精密加工企业面临新一轮挑战。

  面对日益提升的高品质需求,精密加工行业也在不断锤炼、提升设备性能及综合解决方案。在此背景下,成立逾150年的大昌华嘉集团携手美国穆尔纳米技术公司(Moore Nanotech),为中国/亚洲市场引入了穆尔纳米 (Moore Nanotech) 最新推出的超精密加工机床250UPL-MP。

  据了解,250UPL-MP超精密加工机床是Moore Nanotech公司专为严苛公差的光学模具领域而开发设计的,其先进的设计体现在:

  1.主轴增强工作主轴经过增强设计,采用高刚性多孔石墨涂层空气静压主轴,最高转速5000 RPM,并通过优化参数减少主轴跳动对模具的影响,主轴轴向跳动4nm。值得一提的是,该设备还预埋了排液槽,适合大流量冲液加工。

  2.床身增强床身整体用花岗岩铸造,比以往支架式的床身刚性更加提升,且由于花岗岩的热膨胀系数由于钢材,使得这款设备在温度波动较大的环境有着更好的热稳定性;

  3.高效计算DELTA TAU POWER PMAC配备1.2GHZ四核ARM,支持同时计算高密度数据刀具路径和运行监控,在整个加工过程中实现PMAC数据和系统运行状况的传输。

  4.高效制造机床尺寸增大,以适应配置油静压B轴和磨削配置。X和Z轴增加至250mm行程,扩大空间后配置多刀位车削、磨削、快刀伺服等,能够实现两轴或复杂自由曲面加工,如AR/VR等。

  5.降低误差通过优化机床参数,改善环境因素对机床的影响。与标准250UPL V2相比,250UPL MP显著降低了跟随误差(最高可减少40%)。

  6.降低刀纹通过改进机械设计以及电子控制技术,使机床更加稳定,显著改善了表面粗糙度及整体加工面的车刀纹。

  凭借上述六大先进设计,250UPL-MP超精密加工机床在高精度光学模具加工上有着更优异的表现。

  为进一步提升部分加工领域的加工精度,在超精密加工机床的基础上,大昌华嘉与超精密加工激光辅助系统制造商Micro-LAM达成战略合作,引入了Micro-LAM的核心产品单点金刚石激光辅助系统OPTIMUS T2。

  微激光辅助加工技术是将激光与金刚石刀具结合起来,对半导体材料硅等进行加热软化和切削加工。据大昌华嘉介绍,采用微激光辅助加工技术可使超精密车床的加工能力得到大大提高并能减少材料的浪费和刀具购买的支出,其原理是:采用激光射线来加热刀尖接触工件表面的区域,以达到软化材料、增大韧性、降低脆性的效果,使其变得不易碎裂而便于加工。这样可以很大程度地降低金刚石刀具的切削阻力,延长刀具的寿命。

  而Micro-LAM所研发的单点金刚石激光辅助系

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