Introduction
Dans le domaine de la fabrication optique, la découpe de formes irrégulières pose des défis uniques, exigeant de la précision pour maintenir l'intégrité optique tout en réalisant des géométries complexes. Cette étude de cas résulte du besoin d'un client de découper deux lentilles optiques à partir d'un matériau brut en formes irrégulières, adaptées à des applications optiques avancées telles que des prismes personnalisés ou des éléments asphériques. Le client a spécifié des coupes de haute précision à l'aide d'un fil de 0,42 mm, avec un processus optimisé pour l'efficacité afin de réaliser les deux lentilles en 4,5 heures. Grâce à notre plan de découpe des formes irrégulières sur la machine SGI 20, nous avons pu répondre à ces exigences. Cet article décrit les exigences du client, la mise en œuvre de la solution, les résultats de la découpe et les points clés pour mettre en évidence notre expertise en matière de traitement optique spécialisé.
Analyse des besoins des clients
Le client a fourni un dessin DXF détaillé spécifiant les formes irrégulières de deux lentilles optiques à découper dans une matière première cylindrique ou en bloc (verre optique). La conception mettait l'accent sur des géométries non standard, pouvant inclure des bords incurvés, des facettes à angles multiples, et des tolérances précises pour garantir des performances optiques sans éblouissement ni distorsion. Les principales exigences comprenaient la découpe simultanée des deux lentilles pour améliorer la productivité, avec un respect strict des contours définis par DXF.
Pour présenter clairement les exigences, les paramètres clés sont résumés dans le tableau ci-dessous :
| Paramètre | Valeur | Description |
|---|---|---|
| Forme | Irrégulier | Géométries non standard par dessin DXF (par exemple, facettes incurvées, profils asymétriques) |
| Nombre de lentilles | 2 | Coupe simultanée pour plus d'efficacité |
| Fil de coupe | 0,42 mm | Fil diamanté pour des finitions précises et lisses |
| Délai de traitement | 4,5 heures | Temps total pour compléter les deux lentilles |
| Matériau | Verre optique | Surfaces à haute transparence, non éblouissantes |
| Tolérances | Serré | rugosité de la surface qualité optique |
| Exigence de surface | Sans éblouissement | Finitions lisses et sans défaut selon les spécifications DXF |
Ces paramètres ont été dérivés du fichier DXF du client, qui comprenait des vues 2D/3D des profils des lentilles, garantissant la compatibilité avec des applications telles que l'imagerie à haute résolution ou l'optique laser.
Mise en œuvre de la solution
Pour répondre aux exigences du client en matière de formes irrégulières, nous avons développé le plan de découpe des formes irrégulières, en utilisant le contrôle multi-axes sur la machine SGI 20 pour un suivi précis des contours. Cette approche a intégré la technologie du fil diamanté avec une optimisation avancée de la trajectoire, permettant le traitement simultané de deux lentilles sans compromettre la précision. Le modèle SGI 20, spécialisé dans les formes non standard, est équipé d'une table rotative, d'un mécanisme d'inclinaison et d'un panneau de commande, capable de traiter des dessins complexes importés par DXF jusqu'à une taille de matière première de 200 mm.
Les étapes de la mise en œuvre ont été les suivantes :
- Phase de préparation: Analyser le dessin DXF pour générer des trajectoires de coupe, en simulant les trajectoires des fils dans le logiciel de la machine.
- Processus de coupe: Utilisation d'un fil diamanté annulaire de 0,42 mm, combiné à une rotation et une inclinaison sur plusieurs axes pour suivre avec précision les contours irréguliers.
- Contrôle de la qualité: Moule personnalisé pour découper les 3 pièces de la lentille ensemble.
Résultats des coupes et validation
Après la découpe, nous avons produit deux lentilles optiques qui correspondaient précisément aux spécifications DXF, en conservant toute la transparence du matériau et en obtenant des surfaces lisses et non éblouissantes. Le processus de 4,5 heures a démontré une efficacité exceptionnelle pour les géométries irrégulières. La validation à l'aide d'outils de métrologie optique a confirmé la précision des formes, sans aucun défaut visible.
Le résultat est illustré par des photographies :
- Vue à main levée : Les deux lentilles sont transparentes, mettant en évidence les contours irréguliers.
- Vue de placement : Lentilles alignées sur les superpositions DXF, vérification des dimensions.
Pour la validation quantitative, les données suivantes ont été enregistrées :
| Élément de validation | Valeur attendue | Valeur réelle | Écart |
|---|---|---|---|
| Délai de traitement | 4,5 heures | 4,5 heures | 0 heure |
| Conformité de la forme | Par DXF | Conforme à la loi | N/A |
| Précision du fil | 0,42 mm | 0,42 mm | 0 mm |
| Quantité de coupe | 6 pièces | 6 pièces | Pas de défauts |
Capacités de production renforcées
Forts du succès du plan de découpe des formes irrégulières, nous avons personnalisé un moule pour la machine SGI 20, permettant la découpe simultanée de trois lentilles pour produire six composants optiques finis par cycle, doublant ainsi l'efficacité du processus original. Conscients du potentiel d'optimisation, nous avons recommandé au client d'étendre la conception du moule pour permettre la découpe simultanée de dix lentilles, ce qui améliorerait considérablement le rendement de la production à grande échelle. Le client a adopté cette solution, en achetant l'équipement personnalisé et en passant rapidement une nouvelle commande, ce qui témoigne de sa confiance dans notre technologie et dans son évolutivité pour les demandes futures.
Conclusion et enseignements tirés
Ce cas valide l'efficacité du plan de découpe de formes irrégulières pour la découpe optique de haute précision. Avec la machine SGI 20, nous avons répondu aux demandes du client pour des formes de lentilles irrégulières, en livrant les deux pièces en seulement 4,5 heures, tout en maintenant la qualité optique. Cette méthode a permis de réduire le temps de préparation de 25% et les déchets, ce qui est idéal pour les productions optiques sur mesure.
Le client a déjà acheté cet équipement personnalisé. Pour l'avenir, nous suggérons d'optimiser la production par lots en intégrant des systèmes de métrologie automatisés afin d'améliorer encore l'efficacité.
Si vous avez des besoins similaires, nous contacter pour des tests sur mesure.
Cette étude de cas a été réalisée le 2 mai 2024, sur la base de données réelles.
