Tournage à pointe diamant de micro-optiques
Le tournage à pointe diamant en micro-optique est un procédé de fabrication utilisé pour créer des composants optiques précis et de petite taille, notamment des lentilles, des prismes et des miroirs. Dans cet article, nous allons explorer les bases du tournage diamant à point unique, les avantages de cette technique et ses applications dans le domaine de l’optique.
Qu’est-ce que le tournage à pointe diamant ?
Le tournage à pointe diamant est un processus d’usinage qui implique l’utilisation d’un outil diamanté tranchant pour couper et façonner des matériaux. Il s’agit d’une technique très précise qui peut être utilisée pour créer des géométries complexes avec une grande précision et une qualité de surface élevée. Dans le tournage à pointe diamant en micro-optique, l’outil diamanté est utilisé pour façonner des composants optiques à petite échelle, dont le diamètre est généralement compris entre 1 et 10 millimètres.
Le processus de tournage au diamant consiste à monter une pièce sur un tour et à la faire tourner à des vitesses élevées, généralement de 5000 à 18000 tours par minute (RPM). Un outil diamanté est alors mis en contact avec la surface de la pièce, et les deux matériaux se frottent l’un contre l’autre, enlevant de la matière de la pièce et la façonnant selon la géométrie souhaitée. Precitech est l’un des principaux fournisseurs de machines de tournage diamantées à point unique pour la fabrication de micro-optiques.
Avantages du tournage à pointe diamant
Le tournage diamant à point unique présente plusieurs avantages par rapport aux autres procédés de fabrication de micro-optique. Voici quelques-uns de ces avantages :
- Haute précision : Le tournage à pointe diamant est capable de produire des pièces d’une très grande précision, généralement de l’ordre de quelques microns ou moins. Il est donc bien adapté à la création de composants micro-optiques qui nécessitent des géométries et des finitions de surface précises. L’aspect de surface peut atteindre 4 nm RMS, et le respect de forme 100 nm PV.
- Polyvalence : Le tournage à pointe diamant peut être utilisé pour créer une large gamme de composants optiques, notamment des lentilles, des prismes, des miroirs et d’autres composants spécialisés. Il est fortement recommandé pour les micro-optiques de forme libre. Il est également compatible avec un large éventail de matériaux, notamment les métaux, les plastiques et les céramiques.
- Rentabilité : Par rapport à d’autres techniques de fabrication, le tournage au diamant peut être une option rentable pour produire de petites quantités de composants de haute précision. En effet, les coûts d’outillage du tournage diamant sont relativement faibles par rapport à d’autres procédés, tels que le moulage par injection ou la lithographie.
Quels sont les matières optiques qui peuvent êtres tournées à la pointe diamant ?
Le tournage à pointe diamant peut être utilisé avec :
- métaux (cuivre, laiton, aluminium).
- Des plastiques optiques comme le PMMA ou le COP (Zeonex), mais pas avec le PC trop mou.
- Des matières infrarouges comme le Germanium (avec beaucoup d’efficassité), le ZnS, le ZnSe, le verre aux chalcogènes et le silicium (avec difficultés).
Les verres optiques (comme le N-BK7/ H-K9L..) ne sont pas recommandé pour ce process.
Applications du tournage à pointe diamant
Le tournage au diamant est utilisé dans une large gamme d’applications dans le domaine de l’optique, notamment :
- L’imagerie : Les composants micro-optiques créés par tournage à pointe diamant sont utilisés dans les systèmes d’imagerie, tels que les microscopes, les endoscopes, les caméras et les télescopes. Ces composants aident à focaliser la lumière et à réduire les aberrations optiques, ils sont principalement utilisés dans de petits appareils comme les caméras des téléphones portables.
- Télécommunications : Les composants tournés au diamant sont utilisés dans les systèmes de télécommunications, tels que les réseaux de fibres optiques. Ces composants permettent de connecter les fibres optiques aux récepteurs optiques avec une grande efficacité et de faibles pertes.
- Capteurs : Les composants micro-optiques peuvent être utilisés dans des capteurs pour un large éventail d’applications, notamment la surveillance de l’environnement, les diagnostics médicaux et le contrôle des processus industriels.
En résumé
Le tournage à pointe diamant en micro-optique est un procédé de fabrication très précis qui convient bien à la création de composants optiques de petite taille avec une précision et une qualité de surface élevées. Ce procédé présente plusieurs avantages par rapport aux autres techniques de fabrication et est largement utilisé dans toute une série d’applications dans le domaine de l’optique. Que vous travailliez sur un projet de recherche, que vous développiez un nouveau produit ou que vous produisiez des composants pour des applications industrielles, le tournage diamant micro-optique peut être un outil précieux dans votre arsenal.
