Dans la fabrication d'optiques infrarouges, tout commence par l'ébauche. Pour des matériaux comme le germanium, qui sont fragiles et sensibles aux contraintes, la façon dont vous découpez cette ébauche fait une grande différence par la suite. Un mauvais état de surface ou des tensions internes dues à la première coupe peuvent entraîner des fissures, des difficultés de polissage, voire un rejet lors de l'inspection finale.
C'est pourquoi de plus en plus de fabricants utilisent des scies à fil diamanté pour découper les flans Ge. Avec la bonne configuration, cette méthode permet d'obtenir des surfaces propres, une faible perte de kerf et, surtout, une tension minimale à l'intérieur du matériau.
Pourquoi les flans de germanium doivent-ils être traités avec précaution ?
Le germanium n'est pas un matériau dur par définition, mais sa faible résistance à la rupture signifie qu'il ne tolère pas bien la force. Les lames traditionnelles ou les scies circulaires introduisent souvent trop de vibrations ou de charges thermiques.
Les problèmes courants liés à la coupe conventionnelle sont les suivants
- Fissures souterraines apparaissant lors du polissage
- Répartition inégale des contraintes sur l'ébauche
- Perte importante de matière due à des trajectoires de coupe larges
Ces problèmes ne font pas qu'augmenter les déchets, ils compromettent la précision requise pour les lentilles IR de haute performance.
Scie à fil diamanté : la solution de coupe à faible contrainte
Une scie à fil diamanté coupe le matériau à l'aide d'une boucle sans fin de fil fin revêtu de diamant. Lorsqu'elle est adaptée au germanium, cette approche offre plusieurs avantages distincts :
- Épaisseur du fil aussi fine que 0,3 mm, produisant largeurs de trait de scie inférieures à 0,35 mm
- Coupe à froid, ce qui signifie qu'il n'y a pas de distorsion thermique
- Tranchage en douceur avec un minimum de contraintes mécaniques
- Avance et vitesse hautement contrôlables pour les pièces délicates
Même sur des ébauches épaisses (10-100 mm), vous pouvez obtenir une surface de coupe propre avec un besoin minimal de post-ponçage.
Résultat dans le monde réel
Un client de l'industrie des lentilles IR a adopté le SG20 pour remplacer les scies à lame pour leurs ébauches Ge 25 mm. Après le changement :
- L'écaillage des bords a diminué de plus de 60%
- Amélioration de la qualité de la surfaceréduisant le temps de polissage de ~35%
- Augmentation du rendement par lingotgrâce à un contrôle plus strict de la coupe
Réglages recommandés pour la découpe des découpes Ge
| Paramètre | Valeur suggérée |
|---|---|
| Diamètre du fil | 0,3 mm |
| Vitesse d'alimentation | 5-10 mm/min |
| Vitesse du fil | 40 m/s |
| Type de liquide de refroidissement | Eau propre et filtrée |
| Épaisseur typique | 2-30 mm |
Les dispositifs de maintien doivent fournir un support uniforme sans créer de points de pression. Des pinces rembourrées en caoutchouc ou des moules sur mesure conviennent parfaitement.
Quelle machine utiliser ?
En fonction de la taille de votre lot et de la dimension de l'ébauche, voici quelques bonnes solutions
- SG20 : Compact et précis, idéal pour la R&D ou la découpe de petites séries de pièces brutes
- SGI 20: Débit plus élevé, prise en charge de la découpe des contours
Tous les modèles offrent une vitesse de fil réglable, un tranchage programmable et des systèmes de refroidissement intégrés.
Lorsqu'il s'agit d'optique IR, la découpe est la base. Une bonne coupe signifie moins de problèmes en aval. Les scies à fil diamanté offrent une approche plus propre et plus douce, particulièrement importante pour les matériaux fragiles comme le germanium.
Si vous souhaitez obtenir un meilleur rendement, réduire les contraintes et obtenir des surfaces plus propres dès la première coupe, l'équipement de Vimfun est peut-être l'outil qu'il vous faut.
