Übersicht
Eine Schleifmaschine (G-250) für ZnSe-/ZnS-Optiken mit großer Apertur, die speziell für die Arbeit mit Chalkogenid-IR-Materialien entwickelt wurde: CO₂-Laserfenster, multispektrale Meniskuslinsen und Primärspiegel für die Wärmebildgebung mit großer Apertur. Schleifkorn, pH-Wert des Kühlmittels und Vorschubfrequenz sind auf die {110}-Spaltfläche abgestimmt, um Kantenausbrüche bei ZnSe und ZnS zu minimieren.
Wichtige Kennzahlen
- Werkstückbereich: Ø 80–250 mm
- Oberflächenform: ±0,005 mm
- Zielwert für Kantenausbrüche: < 0,2 mm
- Zentrierung: ≤ 20″ (Bogensekunden)
Die Maschine
Gusseisernes Fundament, NSK-gelagerte Spindel, integriertes Zentriersystem; gleiche Präzisionsklasse wie die G-100, jedoch skaliert für Werkstücke mit Ø 80–250 mm. Wird mit einem speziellen Kühlmitteltank geliefert, der für eine wasserlösliche Emulsion ausgelegt ist, deren pH-Wert auf Chalkogenid-Verträglichkeit kalibriert ist.
Ausführung / Konfiguration (Standard)
- Werkstückbereich: Ø 80–250 mm · Dicke ≤ 45 mm
- Positioniergenauigkeit: ±0,003 mm
- Spindelrundlauf: radial und axial innerhalb von 0,005 mm
- Spindelschwingung: ≤ ±3 µm Auslenkung
- Lager: NSK 7203C / 7005AC P4, mechanisch, natürlich luftgekühlt
- Steuerung: SPS + Servo · englische Bedienoberfläche (HMI) · Handbediengerät
- Kühlmittel: wasserlösliche Emulsion · pH-Wert nahe 7 (chalkogenidverträglich)
Was die G-250 anders macht
- Großer Öffnungsbereich von Ø 80–250 mm, entwickelt für CO₂-Laserfenster, multispektrale Primärlinsen und Wärmebildobjektive für den Verteidigungsbereich.
- Für Chalkogenide kalibrierte Schleifscheibe: Körnung 350–400, galvanisch aufgebrachte Nickelbindung auf einer Stahlbasis der Güteklasse #45, mit einem geringeren Abrichtaufwand als bei härteren Werkstoffen.
- pH-Wert des Kühlmittels nahe dem neutralen Bereich (6,8–7,4) sowie pH-Überprüfung im Lieferumfang enthalten, um eine Trübung der Oberfläche bei ZnSe zu verhindern.
- Spindelschwingungen werden auf ≤ ±3 µm begrenzt, um Kantenausbrüche bei Materialien der Mohs-Härte 4–4,5 zu verhindern.
- Zentrierung auf ≤ 20″ über große Öffnungen hinweg unter Verwendung eines verlängerten Zentrierspiegelarms.
- Programmierbarer Versatz beim Anfahren der Scheibe je nach Material, um ein Aufreißen der {110}-Spaltfläche zu vermeiden.
So funktioniert der Schleifvorgang – Schleifscheibe, Kühlmittel und Abrichten
Standardschleifscheibe: Galvanisch nickelgebundene Schleiftasse mit Körnung 350–400 auf einem Stahlträger der Güteklasse #45. ZnSe führt zu einer schnelleren Abnutzung der Schleifscheibe; die empfohlene Abrichtintervalle für ZnSe Ø 100 mm beträgt alle 30–40 Werkstücke. Die Maschine wird mit einer wasserlöslichen Emulsion ausgeliefert, die auf einen pH-Wert von 6,8–7,4 bei einer Konzentration von 5–8 % kalibriert ist, und verfügt über ein pH-Messgerät am Kühlmitteltank. Die Ansetzabstandsprofile sind programmierbar und werden für ZnSe / ZnS voreingestellt ausgeliefert.
Materialhinweise
- ZnSe – Mohs 4–4,5, spaltet sich nach {110}. Erfordert ein nahezu neutrales Kühlmittel mit einem pH-Wert von 6,8–7,4 (5–8 % Emulsion). Wird für CO₂-Laserfenster und MWIR-/LWIR-Optiken verwendet.
- ZnS (Standard-/FLIR-Qualität) – Mohs ~3, polykristallines CVD; weniger empfindlich gegenüber dem pH-Wert, aber empfindlich gegenüber der Kühlmittelkonzentration.
- ZnS (multispektral HIP/CVD) – Mohs ~4, Schleifscheibe zwischen den Teilegruppen nachschleifen, da die Korngestruktur innerhalb einer Charge variieren kann.
- Auch für Ge, Si, Saphir und optisches Glas geeignet, bei angepasster Schleifscheibenauswahl und Vorschub.
Vergleich – Schleifen mit gebundenem Schleifkorn im Vergleich zu anderen Verfahren
Verfahren | Formtoleranz | Kantenausbrüche | Zyklus / Fläche | Bedienerfertigkeit
Handläppen (Gusseisen + Schleifschlamm) | variiert je nach Bediener | < 0,1 mm bei guter Ausführung | Stunden | hoch
Vollautomatische CNC-Freiformschleifmaschine | ±0,005 mm | < 0,2 mm | 2–3 min | CNC-Programmierer
G-250 mit gebundenem Schleifkorn (diese Spezifikation) | ±0,005 mm | < 0,2 mm | 1–2 min | SPS + Handbediengerät
Datenblatt (Übersichtstabelle)
Werkstückdurchmesser | Ø 80 – 250 mm
Werkstückdicke | ≤ 45 mm
Oberflächenformen | konvex · konkav · flach (gleiche Spindel)
Achspositioniergenauigkeit | ±0,003 mm
Radialer/axialer Rundlauf der Spindel | innerhalb von 0,005 mm
Spindelschwingung (Verschiebung) | ≤ ±3 µm
Oberflächenform nach dem Schleifen | innerhalb von 0,005 mm
Zentriertoleranz (Zentroskop) | ≤ 20" Bogensekunden
Durchmessertoleranz | ±0,01 mm
Rundheit | ≤ 0,01 mm
Kantenausbrüche (ZnSe / ZnS) | < 0,2 mm
Mitgelieferte Schleifscheibe | galvanisch gebundene Nickelscheibe mit Körnung 350–400 auf Stahlträger #45
Abrichtintervall (ZnSe Ø 100 mm) | alle 30–40 Teile
Kühlmittel | wasserlösliche Emulsion · pH-Wert 6,8–7,4 · Konzentration 5–8 %
pH-Überprüfung | pH-Messgerät am Kühlmitteltank enthalten
Lager | NSK 7203C / 7005AC P4 — mechanisch, natürlich luftgekühlt
Linearführungen | 4-Wege-Präzisionsschiene mit gleichmäßiger Vorspannung
Kugelumlaufspindeln | Ein-Mutter-Ausführung, flanschlos, gerollt, C7-Vorspannung
Steuerung | SPS + Servo · englische HMI · Handbediengerät
Rad-Anfahrversatz | über HMI je nach Materialprofil programmierbar
Zeichnungsnorm | ISO 10110
Lebensdauer (bei guter Wartung, dedizierter Kühlmittelkreislauf) | 20–30 Jahre
Kostenloser Test / Produktionshinweis
Kostenloser Testschliff möglich: Senden Sie einen ZnSe- oder ZnS-Rohling und eine Zeichnung der fertigen Linse; der Lieferant kann ein Musterstück fertigen und es zusammen mit einem Messbericht zurücksenden. Die G-250 ist eine Sphären-Generator-Schleifmaschine (keine CNC-Freiformschleifmaschine); bei großen Abweichungen von der Best-Fit-Kugel wird eine vollwertige CNC-Freiformschleifmaschine empfohlen.
Technische Daten / Spezifikationen
- Modell: G-250
- Werkstückdurchmesser: Ø 80–250 mm
- Werkstückdicke: ≤ 45 mm
- Positioniergenauigkeit der Achsen: ±0,003 mm
- Oberflächenform nach dem Schleifen: ±0,005 mm
- Radialer/axialer Rundlauf der Spindel: ≤ 0,005 mm
- Spindelschwingung: ≤ ±3 µm Verschiebung
- Zentriertoleranz: ≤ 20" Bogensekunden
- Durchmessertoleranz: ±0,01 mm · Rundheit ≤ 0,01 mm
- Kantenausbrüche (ZnSe / ZnS): < 0,2 mm
- Gelieferte Schleifscheibe: Körnung 350–400, galvanisch aufgebrachte Nickelbindung auf Stahlträger #45
- Nachschleifintervall (ZnSe Ø 100 mm): alle 30–40 Teile
- Kühlmittel: wasserlösliche Emulsion, pH-Wert 6,8–7,4, Konzentration 5–8 % · pH-Messgerät im Lieferumfang enthalten
- Lager: NSK 7203C / 7005AC P4
- Steuerung: SPS + Servo, englische HMI, Handbediengerät
- Anfahrversatz der Scheibe: über HMI je nach Materialprofil programmierbar