A maioria das disputas sobre componentes ópticos não resulta de um fornecedor executar mal o trabalho. Resulta de um desenho que deixou uma decisão em aberto e de duas pessoas lerem a mesma linha de forma diferente. Este guia apresenta os seis grupos de informação que uma especificação de vidro óptico viável contém, pela ordem em que devem ser decididos.
Guias do Comprador na prática
Este artigo reúne a orientação prática que mais frequentemente damos quando os clientes nos pedem para especificar esta gama, juntamente com os números por trás de cada recomendação.
Comece pela função, não pelo material
A primeira linha de uma especificação deve dizer o que a peça faz: uma janela de proteção, um substrato de filtro, um elemento de trajetória de medição, um espaçador mecânico que por acaso é transparente. A função determina que atributos podem ser flexibilizados, e quase toda a peça tem pelo menos um que o pode ser. Um vidro de proteção exige dureza e clareza; um substrato de filtro exige homogeneidade e compatibilidade de revestimento; uma janela de interferómetro exige planicidade e homogeneidade acima de tudo. Nomear a função também dá ao fornecedor margem para propor um material mais barato quando o especificado é desnecessário, que é a fonte mais comum de redução de custo numa primeira orçamentação.
Fixe o substrato pela designação normalizada
Escreva o material como uma designação normalizada em vez de um nome comercial e adicione os atributos relevantes para a aplicação: tolerância de índice, classe de homogeneidade, classe de bolha e inclusão e grau de estrias. Quando a peça é fornecida como chapa ou wafer, adicione a tolerância de espessura e a variação total de espessura. Se uma substituição for aceitável, diga-o por escrito, porque uma substituição sem consequência óptica pode de outro modo desencadear um ciclo inútil de controlo de alterações — e uma substituição não aprovada com consequência óptica é exatamente o que um requisito de certificado pretende evitar.
Atribua tolerâncias por característica e valorize-as
Atribua a cada dimensão a sua própria tolerância e saiba quais são rigorosas. Tolerâncias dimensionais de mais ou menos 0.05 mm são norma; mais ou menos 0.01 mm acrescenta custo. As tolerâncias ópticas são cotadas nas suas próprias unidades: planicidade em franjas, qualidade superficial em risco-cavidade (scratch-dig), paralelismo em segundos de arco, rugosidade em nanómetros. O chanfro, a dimensão de lasca de aresta e os critérios estéticos também pertencem ao desenho, porque uma aresta não especificada será o que o operador considerar normal. Quando chega a primeira orçamentação, a forma mais rápida de a reduzir é geralmente flexibilizar uma tolerância óptica em vez de procurar um fornecedor mais barato.
Decida o revestimento e o acabamento de aresta antes de cortar o material
Os requisitos de revestimento alteram a especificação do substrato e a preparação da aresta, pelo que devem ser definidos cedo. Indique a banda, a refletância ou transmitância alvo, o ângulo de incidência em que os números são válidos e os ensaios ambientais que o revestimento deve superar. Indique onde o revestimento pode estender-se e onde deve parar, deixando uma margem clara para a montagem. Na aresta, indique se é necessário um acabamento retificado, chanfrado ou polido — uma aresta cortada a laser e uma aresta polida não são intercambiáveis, e a diferença revela-se geralmente no ciclo térmico e não na inspeção à receção.
Defina a inspeção e o pacote de documentação
Diga o que será medido, em quantas peças e que registo acompanha a expedição. Para a maioria das peças, a medição dimensional a 100 por cento mais a amostragem estética é a divisão sensata, com uma medição espectral acrescentada quando a peça tem revestimento. O pacote de documentação merece ser especificado explicitamente: certificado de material, relatório dimensional, curva de revestimento, resultados de ensaios ambientais e rastreabilidade de lote. Os compradores que os pedem na orçamentação obtêm-nos sem custo adicional; os compradores que os pedem após a entrega geralmente pagam uma reinspeção.
Registe as premissas
Termine a especificação com as condições que a peça irá enfrentar: temperatura máxima, produtos químicos de limpeza, método de montagem, se será colada e a vida útil esperada. Estas linhas não custam nada e resolvem a maior parte da ambiguidade que de outro modo surge na primeira amostra. Também dão ao fornecedor a informação necessária para escolher um processo em vez de apenas cumprir uma tolerância, que é onde se decide a maior parte da diferença entre uma peça boa e uma peça apenas adequada.
Dados de seleção num relance
| Material | Índice (nd) | Uso típico | Notas |
|---|---|---|---|
| B270 / soda-lime | 1.523 | Vidro de proteção, filtros, iluminação | Custo mais baixo, polimento rápido |
| BK7 (N-BK7) | 1.517 | Ótica geral, janelas | Excelente homogeneidade, baixa bolha |
| Borosilicate 3.3 | 1.471 | Janelas resistentes ao calor, vidro fino | CTE 3.3 ppm/K |
| Eagle XG | 1.510 | Ecrã, ótica de folha fina | Sem alcalinos, empenamento muito baixo |
| Fused silica / quartz | 1.458 | UV, laser, alta temperatura | Transmissão UV profundo, limiar de dano elevado |
| Sapphire | 1.768 | Janelas inriscáveis, IR | Mohs 9, maquinagem anisotrópica |
| Blue glass (BG-type) | 1.52 - 1.55 | Corte IR para câmaras | NIR absorvente, correção de cor |
| Glass wafer | varies | Sensores, embalagem | 0.1 - 1 mm, baixo TTV |
Perguntas frequentes
Pode substituir B270 por BK7?
Apenas depois de verificar o projeto ótico. Os seus índices diferem o suficiente para deslocar o comprimento de onda central efetivo de um revestimento e alterar o foco de uma lente. Uma substituição é aceitável para um vidro de proteção ou uma janela mecânica, e má ideia para uma extremidade de filtro ou um elemento de imagem, a menos que o projeto seja reotimizado.
Que material devo usar para uma peça que será soldada ou autoclavada?
Um substrato de baixa dilatação como borosilicato 3.3, Eagle XG ou sílica fundida. A falha que evita é o choque térmico e o empenamento pós-processo, e ambos são impulsionados pelo coeficiente de dilatação térmica mais do que pela resistência.
Quanto é que a escolha do material afeta o prazo de entrega?
Soda-cálcica, B270 e borosilicato padrão expedem de stock em dias. Sílica fundida, quartzo e safira são frequentemente feitos por encomenda, e as suas taxas mais lentas de retificação e polimento acrescentam dias a semanas além do prazo de entrega do material.
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