Bearbeitung von Teilen aus Quarzglas

Definition von geschmolzenem Quarz

Quarzglas ist ein amorphes Glas, das durch Schmelzen und schnelles Abkühlen von hochreinem Siliziumdioxid gewonnen wird. Es zeichnet sich durch einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine hervorragende optische Transmission (vom UV- über den sichtbaren bis zum infraroten Bereich), eine hohe Wärmebeständigkeit und eine starke chemische Korrosionsbeständigkeit aus. Diese Eigenschaften machen es zu einem Schlüsselmaterial für anspruchsvolle Anwendungen wie Komponenten von Halbleiteranlagen, Sensoren für die Luft- und Raumfahrt und Vakuumkammern.

Quarzglas-Teile-Bearbeitung

Bearbeitungsmöglichkeiten für Quarzglas-Teile

  • Ausrüstung für die Bearbeitung: Mehrachsiges CNC-Präzisionsfräsen, Laserschneiden und -markieren, Ultrapräzisionsschleifen und -polieren, Ultraschallreinigung und Reinraumverpackung.

  • Hochpräzise Fähigkeiten:

    • Komplexe Formen: Toleranzen bis zu ±0,01 mm

    • Zylindrische Teile/Wellen: Toleranzen bis zu ±0,001 mm

    • Oberflächenebenheit: bis zu 0,001 mm

    • Optische Ebenheit: bis zu 1/20λ (abhängig von der Wellenlänge)

    • Mikrolöcher: Durchmesser von nur 0,1 mm (Toleranz ±0,01 mm)

    • Oberflächenrauhigkeit: Ra 0,01 μm für Strukturteile, Ra 0,002 μm für optische Komponenten

  • Oberflächenbehandlung: Polieren, optische Beschichtung

  • Inspektionsausrüstung: Koordinatenmessmaschine (CMM), Interferometer, Profilometer, Oberflächenrauhigkeitsprüfer, Rundheitsprüfer, usw.

  • Qualitätssystem: ISO 9001 & ISO 14001, ISO 13485 zertifiziert. Inspektionsberichte (FAR/FAI, Messberichte, Berichte über die Oberflächenqualität).

Ablauf des Bearbeitungsprozesses (von der Zeichnung zum fertigen Teil)

  1. Anforderungsbestätigung & DFx-Überprüfung: Nach Erhalt von 2D/3D-Zeichnungen, Materialspezifikationen, kritischen Toleranzen, Losgröße und Lieferplan wird eine Bewertung der Bearbeitbarkeit durchgeführt. Es werden Vorschläge zur Konstruktionsoptimierung gemacht (z. B. Pufferung von Bohrungen, Mindestwandstärke, Stützstrukturen).

  2. Vorbereitung des Materials: Beschaffung von Quarzglasplatten, -stäben und -vorformen je nach Qualität, mit vollständigen Chargenprotokollen und Zertifikaten.

  3. Grobzerspanung: Sägen und CNC-gesteuertes Vorfräsen, um eine annähernde Form zu erreichen, mit der Möglichkeit zum Polieren.

  4. Thermisches Spannungsglühen (falls erforderlich): Abbau von Bearbeitungseigenspannungen zur Vermeidung von Rissen bei nachfolgenden Prozessen.

  5. Feinmechanische Bearbeitung: Mehrachsige Bearbeitung, Mikrobohrungen, schräge Bohrungen und andere feine Merkmale.

  6. Ultrapräzisionsschleifen und -polieren: Erzielen Sie die erforderliche Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit in optischer Qualität.

  7. Reinigung und Beschichtung (falls erforderlich): Ultraschall-/DI-Wasserreinigung, Vakuumtrocknung und Vorbehandlung für Antireflexions- oder Schutzbeschichtungen.

  8. Endkontrolle und Verpackung: Inspektionsberichte werden gemäß dem Qualitätsplan erstellt. Die Komponenten werden in antistatischen Reinraumverpackungen mit Chargen- und Prüfetiketten verpackt.

Gemeinsame Spezifikationen & Durchführbarkeit

  • Mindestgröße des Merkmals: Mikrolöcher ab 0,1 mm; kleinere Löcher sind möglich, wenn die Anforderungen des Musters geprüft werden.

  • Abmessungstoleranzen±0,01 mm für komplexe Oberflächen; ±0,001 mm für Wellen und zylindrische Teile.

  • Ebenheit / optische Anforderungen: 0,001 mm Ebenheit für Strukturteile; optische Ebenheit bis zu 1/20λ.

  • Oberflächenrauhigkeit: Ra 0,01 μm für strukturelle Komponenten; Ra 0,002 μm für optische Komponenten.

  • Maximale Bearbeitungsgröße: Einstellbar je nach Materialzuschnitt und Gerätekapazität - Zeichnungen zur Bestätigung willkommen.

Gemeinsame Spezifikationen & Durchführbarkeit

  • Laserfenster und optische Tische: Fenster mit hoher Durchlässigkeit und hitzebeständige Fenster für Hochenergielaser-Systeme.
  • Komponenten für Halbleiteranlagen: Hochreine, schwerflüchtige, vakuumtaugliche Trägerkomponenten.
  • Vakuumkammer-Fenster: Fenster mit geringer Ausgasung für Inspektion und optische Detektoren.
  • Sensoren und Optik für die Luft- und Raumfahrt: Aufrechterhaltung der optischen Stabilität in rauen Temperatur- und Strahlungsumgebungen.
  • Quarzglas vs. Borosilikatglas: Quarzglas bietet gegenüber Borosilikatglas erhebliche Vorteile in Bezug auf Hochtemperaturstabilität, UV-Durchlässigkeit und geringe Ausdehnung, ist aber teurer.
  • Quarzglas vs. Aluminiumoxid/Keramik: Keramik bietet eine höhere Steifigkeit und Verschleißfestigkeit, kann jedoch Quarzglas in Bezug auf optische Klarheit und UV-Leistung nicht ersetzen.

Ja. Wir unterstützen die Produktion vom Prototyp bis zu kleinen und mittleren Serien. Bitte senden Sie uns zunächst Ihre Zeichnungen, um ein Angebot zu erhalten.

Abhängig von der Komplexität der Zeichnung und der Losgröße dauert die Bemusterung in der Regel 7-14 Arbeitstage (je nach Materialvorbereitung und Prozess)