Schneiden bogenförmiger und gekrümmter Germaniumkristalle mit CNC-Drahtsägen

Nicht jedes Stück Germanium muss ein flacher Wafer sein. In der Welt der Infrarot-Optik werden immer häufiger geformte Elemente wie Bögen, Kuppeln und asymmetrische Blöcke verwendet. Diese Teile werden in der Regel in kundenspezifische Linsen, Strahlteiler oder spezielle Fensterbaugruppen eingesetzt.

Die Herausforderung?

Schneiden von sprödem, teurem Ge-Material in präzise, nicht flache Geometrien, ohne Spannungen oder Brüche zu erzeugen.

An dieser Stelle kommen CNC-Diamantseilsägen wie die SGI20 ins Spiel. Im Gegensatz zu Maschinen mit festem Sägeblatt oder ID-Sägen kann eine programmierbare mehrachsige Seilsäge einer definierten gekrümmten Bahn ohne Anpressdruck folgen, und das wiederholbar.

Warum sich bogenförmiges Germanium nur schwer verarbeiten lässt

Beim Schneiden von gekrümmten oder abgewinkelten Ge-Teilen haben Sie es mit drei Dingen gleichzeitig zu tun:

Das Material ist geringe Bruchzähigkeit (es ist leicht zu spalten)
Der Bedarf an Maßhaltigkeit in ungeraden Winkeln
Der Wunsch nach den nutzbaren Ertrag maximieren von jedem Barren

Herkömmliche Sägen basieren in der Regel auf linearen Bewegungen und festen Vorrichtungen, die sich nicht gut an mehrwinklige oder nicht ebene Formen anpassen lassen. Schlimmer noch: Der Versuch, einen geraden Schnitt durch ein gebogenes Profil zu erzwingen, führt oft zu Kantenrissen oder Materialabfall.

CNC-Diamant-Seilsägen: Ein besserer Ansatz für komplexe Geometrien

Mehrachsige Diamantseilsägen lösen dieses Problem auf intelligente Weise:

Folgen Sie programmierbaren Pfaden (einschließlich Bögen und zusammengesetzter Winkel)
Halten Sie den Draht in konstanter Spannung und vibrationsarmer Bewegung
Vermeiden Sie lokale Hitze oder Druck, die den Ge-Kristall belasten könnten.
Herstellung dünner Schnittfugen (~0,35 mm) zur Minimierung von Materialverlusten

Das Ergebnis? Saubere Profile, gleichmäßige Radien und Oberflächen, die nur minimale Nachbearbeitung erfordern.

Ein Fall aus der Praxis: SGI20 schneidet bogenförmige Germaniumblöcke

Einer unserer Kunden musste einen Germaniumkristall für eine kundenspezifische Wärmebildanwendung in eine präzise gekrümmte Form schneiden. Bei ersten Tests mit herkömmlichen Werkzeugen kam es zu Ausbrüchen entlang des Bogens und einer uneinheitlichen Kantenglättung.

Nach dem Wechsel zum SGI20und die Einstellung des Programms für einen kontrollierten Mehrwinkelschnitt:

Die bogenförmigen Ge-Teile sind sauber und genau ausgearbeitet.
Keine sichtbaren Abplatzungen am Anfang oder Ende der Kurve
Die Bearbeitungsgenauigkeit betrug mehr als ±0,03 mm über das gesamte Profil

Mit der Zeit erhöhte der Kunde die Produktion und platzierte drei getrennte Aufträge für SGI20-Maschinen, um unterschiedliche Anforderungen an Form und Größe zu erfüllen.

Video: SGI20 Schneiden eines gebogenen Germaniumstücks

Wichtige Einrichtungshinweise für das Geformte Schneiden

Verwenden Sie feiner Draht (0,3 mm) für schmale Kerben und geringere Spannungen
Vorprogrammierung Konturenwege in das CNC-System mit fließenden Übergängen
Vorschubgeschwindigkeit einstellen zwischen 2-3 mm/min abhängig vom Bogenradius
Befestigen Sie das Ge-Stück sicher und mit flexibler Dämpfung, um Rütteln zu vermeiden.
Verwenden Sie immer gefiltertes Kühlmittel auf Wasserbasis um die Klarheit der Kanten zu erhalten

Beste Wahl der Ausrüstung

Das Schneiden von bogenförmigen Germaniumteilen ist nicht nur möglich, sondern mit den richtigen Werkzeugen auch praktisch. CNC-Diamantseilsägen wie die SGI20 machen es einfacher denn je, komplexe Geometrien zu bearbeiten und dabei die Materialintegrität und optische Leistung zu erhalten.

Wenn Sie es leid sind, teure Ge-Rohlinge bei unregelmäßigen Schnitten zu zerbrechen, ist es vielleicht an der Zeit, sich nach intelligenteren Schneideoptionen umzusehen. Wenden Sie sich an Vimfun, um das SGI20 in Aktion zu sehen oder fordern Sie einen Musterschnitt für Ihr nächstes kundenspezifisches Projekt an.