업계의 문제점
표면의 미세한 결함은 광학 부품의 설치 정확도에 영향을 미칩니다.
화강암은 단단한 재질이지만, 가공 과정에서 표면에 미세한 균열, 모래 구멍 등의 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 미세한 결함은 육안으로는 거의 구별할 수 없지만, 광학 부품 설치에는 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 미세한 결함이 있는 화강암 플랫폼에 고정밀 광학 렌즈를 설치할 경우, 렌즈와 플랫폼 사이의 이상적인 밀착이 이루어지지 않아 렌즈의 광학 중심이 어긋나게 됩니다. 이는 전체 광학 검출 장비의 광경로 정확도에 영향을 미치고, 궁극적으로 검출 정확도를 저하시킵니다.
재료 내부의 응력이 해소되면서 플랫폼이 변형됩니다.
화강암은 오랜 자연 숙성 과정을 거치지만, 채굴 및 가공 과정에서 내부 응력이 지속적으로 변화합니다. 시간이 지남에 따라 이러한 응력이 점차 해소되면서 화강암 표면이 변형될 수 있습니다. 높은 정밀도를 요구하는 광학 검사 장비에서는 극히 작은 변형조차도 검출 광경로의 편차를 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 레이저 간섭계와 같은 정밀 광학 검출 장비에서 표면의 미세한 변형은 간섭 무늬의 변위를 초래하여 측정 결과에 오차를 발생시키고 검출 데이터의 신뢰성을 심각하게 저해할 수 있습니다.
광학 소자의 열팽창 계수를 일치시키는 것은 어렵습니다.
광학 검사 장비는 일반적으로 다양한 온도 환경에서 작동하는데, 이때 화강암과 광학 부품의 열팽창 계수 차이가 주요 문제점으로 작용합니다. 주변 온도가 변할 때, 두 재료의 열팽창 계수 차이로 인해 팽창 정도가 달라지고, 이는 광학 부품과 화강암 플랫폼 사이의 상대적인 변위나 응력을 유발하여 광학 시스템의 정렬 정확도와 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 저온 환경에서 화강암의 수축률은 광학 유리와 다르기 때문에 광학 부품이 헐거워져 검사 장비의 정상 작동에 문제가 발생할 수 있습니다.
해결책
고정밀 표면 처리 공정
첨단 연삭 및 연마 기술을 사용하여 화강암 표면을 초정밀로 가공합니다. 고정밀 CNC 장비를 이용한 여러 차례의 정밀 연삭 공정을 통해 표면의 미세 결함을 효과적으로 제거하여 화강암 표면의 평탄도를 나노미터 수준까지 끌어올립니다. 동시에 이온 빔 연마와 같은 최첨단 기술을 적용하여 표면 품질을 더욱 최적화하고, 광학 부품의 정확한 설치를 보장하며, 표면 결함으로 인한 광경로 편차를 최소화하고, 광학 검사 장비의 전반적인 정확도를 향상시킵니다.
스트레스 해소 및 장기 모니터링 메커니즘
화강암 가공 전, 열 노화 및 진동 노화 처리를 통해 내부 응력을 최대한 해소합니다. 가공 완료 후에는 첨단 응력 검출 기술을 사용하여 플랫폼의 응력을 종합적으로 모니터링합니다. 동시에 장기 장비 유지 보수 파일을 구축하고 화강암 플랫폼의 변형을 정기적으로 검출합니다. 응력 해소로 인한 미세한 변형이 발견되면 정밀 조정 과정을 통해 즉시 수정하여 장기 사용 중 플랫폼의 안정성을 확보하고 광학 검사 장비에 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다.
열 관리 및 재료 매칭 최적화
열팽창 계수의 차이를 고려하여, 한편으로는 광학 검출 장비 내부 온도를 정밀하게 제어하여 비교적 안정적인 범위 내로 유지하는 새로운 열 관리 시스템을 개발함으로써 온도 변화로 인한 재료 팽창을 줄였습니다. 다른 한편으로는 재료 선정 시 화강암과 광학 부품의 열팽창 계수를 충분히 고려하여 열팽창 계수가 유사한 화강암 종류를 선택하고, 이에 상응하는 광학 부품의 최적화 설계를 수행했습니다. 또한, 중간 완충재 또는 유연한 연결 구조를 사용하여 두 재료 간의 열팽창 차이로 인한 응력을 완화함으로써 광학 시스템이 다양한 온도 환경에서 안정적으로 작동할 수 있도록 하고, 검출 장비의 환경 적응성과 검출 정확도를 향상시킬 수 있었습니다.
게시 시간: 2025년 3월 24일