Zerodur
Coeficiente de dilatación térmica tan bajo como 0 ± 0,007 × 10-6/K
Zerodur la vitrocerámica tiene un coeficiente de dilatación térmica ultrabajo, lo que le permite mantener una excelente estabilidad dimensional incluso bajo fluctuaciones de temperatura, con cambios mínimos en las propiedades mecánicas y térmicas, lo que la hace adecuada para una gran variedad de aplicaciones de alta precisión
Ventajas
- Admite mecanizado de alta precisión.
- Gran estabilidad frente a las fluctuaciones de temperatura.
- Alta homogeneidad del material, pureza y uniformidad estructural para un rendimiento constante.
- Deformación mínima bajo carga.
- Excepcional resistencia a los productos químicos, incluidos ácidos y bases.
- Excelente compatibilidad con el vacío.
- Transparente en una amplia gama de longitudes de onda.
- Coeficiente de dilatación térmica extremadamente bajo: 0 ± 0,007 × 10-⁶/K.
- Tolera altas temperaturas de funcionamiento.
Aplicaciones
- Espejos, soportes y componentes de giroscopios láser
- Espejos de rayos X de sincrotrón
- Interferómetros, mesas ópticas y sistemas de medición de longitudes
- Componentes ópticos del espectrómetro
- Interferómetros láser y sensores de frente de onda planares
- Detectores de ondas gravitacionales
- Componentes ópticos para satélites y telescopios astronómicos (por ejemplo, el espejo principal del Hubble)
- Óptica de ultraprecisión y sustratos para espejos de grandes telescopios
- Sustratos para telescopios de rayos X
- Aplicaciones del giroscopio láser anular
- Elementos ópticos para sondas espaciales (por ejemplo, sondas de cometas)
- Ópticas planas y ópticas planas
- Óptica láser de baja expansión para la tecnología espacial
- Patrones de vidrio para mediciones ópticas de alta precisión
- Piezas mecánicas de resonadores láser
- Componentes y soportes de fibra óptica
- Soportes ligeros de panal para espejos retrovisores por satélite
Zerodur Propiedades
Propiedades mecánicas
| Propiedades físicas | ZERODUR® | ZERODUR® K20 |
| Densidad ρ [g/cm³] | 2.53 | 2.53 |
| Relación de Poisson | 0.24 | 0.25 |
| CTE 25°C - 600°C | 112 × 10-⁷/°C | 62 × 10-⁷/°F |
| Dureza Knoop HK 0,1/20 (ISO9385) | 620 | 620 |
| Índice de refracción nd | 1.5424 | -- |
| Número de Abbe vd | 56.1 | -- |
| Conductividad térmica λ a 20°C [W/(m-K) | 1.46 | 1.63 |
| Índice de difusividad térmica a 20°C [10-⁶ m²/s]. | 0.72 | -- |
| Capacidad calorífica cp a 20°C [J/(g-K)]. | 0.8 | 0.9 |
| Módulo de Young E a 20°C [GPa] (valor medio) | 90.3 | 84.7 |
| Transmitancia interna Ti a 580 nm / 5 mm de espesor | 0.95 | -- |
| Transmitancia interna Ti a 580 nm / 10 mm de espesor | 0.9 | -- |
| Coeficiente óptico de esfuerzo K a λ = 589,3 nm [10-⁶ MPa-¹]. | 3 | -- |
| Resistividad eléctrica a 20°C [Ω-cm] | 2.6 × 10¹³ | -- |
| Tk100 [°C], Temperatura para ρ = 10⁸ [Ω-cm] | 178 | -- |
Propiedades químicas
| Propiedades químicas | ZERODUR | ZERODUR® K20 |
| Resistencia a las manchas | Clase 0 | - |
| Resistencia climática | Clase 1 | - |
| Clase de resistencia a los ácidos (ISO 8424) | 1 | - |
| Clase de resistencia a los álcalis (ISO 10629) | 1 | - |
| Clase de resistencia hidrolítica (ISO 719) | HGB 1 | - |
| Permeabilidad del helio a 20°C [Átomos/(cm-s-bar)]. | 1.6 × 10⁶ | - |
| Permeabilidad del helio a 100°C [Átomos/(cm-s-bar)]. | 5.0 × 10⁷ | - |
| Permeabilidad del helio a 200°C [Átomos/(cm-s-bar)]. | 7.2 × 10⁸ | - |
Expansión térmica
| Dilatación térmica | ZERODUR |
| Grados CTE | CTE (0°C-50°C)* |
| ZERODUR® Expansión Clase 2 | 0 ± 0.100 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Expansión Clase 1 | 0 ± 0.050 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Expansión Clase 0 | 0 ± 0.020 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Expansión Clase 0 ESPECIAL | 0 ± 0.010 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® Expansión Clase 0 EXTREME | 0 ± 0.007 × 10-⁶/K |
| ZERODUR® A MEDIDA | AJUSTE ± 0,020 × 10-⁶/K (+0,010 ~ +0,010 × 10-⁶/K bajo pedido) |
Nota: Este valor es sólo de referencia y puede variar ligeramente en función de las condiciones del lote.
Mecanizado Zerodur
Los componentes de precisión fabricados con Zerodur suelen procesarse mediante técnicas de esmerilado con diamante, seguidas de pulido óptico con métodos químico-mecánicos según sea necesario. Al mecanizar Zerodur, es crucial seleccionar las herramientas de corte adecuadas, controlar las velocidades de corte y gestionar cuidadosamente el calor para evitar daños en el material. Tras el mecanizado, es esencial realizar una inspección minuciosa para garantizar que las superficies de las piezas no presentan grietas ni astillas. En algunos casos, puede ser necesario un pulido de ultraprecisión para conseguir el acabado y las prestaciones deseados.
Cerámica Jundro aprovecha años de experiencia en el mecanizado de precisión para producir componentes Zerodur de alta calidad que cumplen o superan sistemáticamente las especificaciones del cliente, garantizando tanto la funcionalidad cotidiana como el rendimiento especializado. Si necesita mecanizado de precisión de Zerodur, nuestro equipo de expertos está preparado para ayudarle con soluciones a medida. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para sus necesidades de mecanizado.
Zerodur Mecanizado en 5 ejes
Nuestro vídeo muestra el proceso de utilización del CNC para procesar el prototipo Zerodur
Preguntas frecuentes
¿Qué es la vitrocerámica Zerodur?
El Zerodur es un material vitrocerámico altamente especializado conocido por su dilatación térmica casi nula, lo que lo hace ideal para aplicaciones ópticas y mecánicas de precisión, como telescopios y equipos de metrología.
¿Cuáles son las principales aplicaciones de Zerodur?
El Zerodur se utiliza habitualmente en instrumentos de alta precisión, como telescopios, espejos para dispositivos científicos, óptica láser y equipos semiconductores, debido a su excepcional estabilidad dimensional y propiedades térmicas.
¿En qué se diferencia la vitrocerámica Zerodur de la cerámica tradicional?
El Zerodur tiene una composición y una estructura únicas que ofrecen una dilatación térmica casi nula, a diferencia de las cerámicas tradicionales, que suelen experimentar cambios dimensionales significativos con las fluctuaciones de temperatura. Esto hace que el Zerodur sea ideal para aplicaciones que requieren gran estabilidad.
¿Es la vitrocerámica Zerodur resistente al choque térmico?
Sí, el Zerodur tiene una excelente resistencia al choque térmico, lo que lo hace adecuado para entornos de altas temperaturas donde pueden producirse cambios rápidos de temperatura, sin riesgo de daños o distorsión.
¿Qué industrias utilizan la vitrocerámica Zerodur?
El Zerodur se utiliza ampliamente en industrias como la aeroespacial, la óptica, la astronomía y la metrología de precisión, donde la alta estabilidad y la resistencia térmica son fundamentales para el rendimiento de equipos e instrumentos.
¿Se puede mecanizar o procesar fácilmente el Zerodur?
El Zerodur puede mecanizarse con gran precisión, pero requiere herramientas y técnicas especializadas debido a su dureza y fragilidad. Suele procesarse con herramientas de corte o rectificado de diamante para conseguir la forma y el acabado superficial deseados.
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