Herausforderungen an die Oberflächenqualität bei der CNC-Bearbeitung optischer Teile
Optische Teile (wie Linsenformen, Spiegel, Lichtleiterplattenformen) benötigen eine Oberflächenrauhigkeit von Ra <20nm, sogar bis zum optischen Spiegelniveau. Herkömmliches CNC-Fräsen ist schwierig, dieses Niveau direkt zu erreichen und erfordert normalerweise ein anschließendes Polieren. Im Jahr 2026 sind das Einpunkt-Diamantdrehen (SPDT) und die Fly-Cutting-Technologie zu den gängigen Methoden der optischen CNC geworden. SPDT verwendet natürliche Einkristall-Diamantwerkzeuge und wird mit extrem niedrigen Vorschubraten (1-5μm / Umdrehung) und extrem hohen Spindelgeschwindigkeiten (4.000-10.000 U / min) auf Ultrapräzisionswerkzeugmaschinen bearbeitet, um direkt eine Oberfläche von Ra <10nm zu erhalten. Die Technologie eignet sich für Aluminium, Kupfer, Nickel-Phosphor-Legierungen sowie optische Kunststoffe (PMMA, PC). Bei der tatsächlichen Bearbeitung ergeben sich die Herausforderungen aus: Werkzeugverschleiß (Diamant reagiert chemisch auf Stahlwerkstoffe), Kontrolle von Umgebungsvibrationen (erfordert eine bodengestützte Schwingungsisolierung) und Temperaturstabilität (±0 C). Im Jahr 2026 werden optische CNC-Dienstleistungen 5-10 Mal teurer sein als herkömmliche CNCs, sind aber in AR / VR-Linsenformen, optischen Infrarotfenstern und optischen Lidar-Komponenten unverzichtbar. CNC-Dienstleister mit optischen Bearbeitungsmöglichkeiten sind in der Regel mit luftgelagerten Spindeln, Marmorbetten und aktiven Schwingungsisolationssystemen ausgestattet.
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