Szkło szafirowe, wyroby szafirowe

Wyroby szafirowe

Szafir to jeden z najtwardszych i najbardziej wytrzymałych materiałów, odporny na zarysowania (zarysować go może wyłącznie diament), oferujący szeroki zakres transmisji od ultrafioletu do podczerwieni (250–5000 nm). Jest w stanie wytrzymać ekstremalne warunki środowiskowe i zmiany temperatury. Oferujemy wyroby i szkło szafirowe o różnych kształtach, wymiarach i niestandardowych sposobach wykończenia wykonanych przez wiodących światowych producentów. To zapewnia wysoką jakość produktów i stabilność ich parametrów.

Najważniejsze właściwości wyrobów szafirowych opisane są na stronie: Wyroby szafirowe w rozdziale Nasza oferta/Szkło/Rodzaje materiałów.

Dostępne są wyroby i szafirowe szkło o różnych kształtach (od okrągłych po kwadratowe) i wymiarach. Istnieje możliwość ich niestandardowego wykończenia. Możliwe jest polerowanie powierzchni szkła i/lub nakładanie różnych powłok (np. powłoka przeciwodblaskowa). Wyroby szafirowe mogą być wykonane w trzech poziomach dokładności (patrz tabela poniżej).

Oferujemy wyroby szafirowe wykonane w jakości optycznej z uwzględnieniem cech niestandardowych dotyczących wymiarów i kształtów (okrągłe, kwadratowe itd. w zakresie średnic do 300 mm), rodzaju powierzchni i typu zastosowanego pokrycia, zależnie od wymagań aplikacji klienta. Nasi dostawcy posiadają ogromne doświadczenie w produkcji i obróbce szkła szafirowego, korzystają z najbardziej zaawansowanych urządzeń, najnowszych narzędzi i metod metrologii we wszystkich fazach produkcji i kontroli jakości, co gwarantuje wysoką jakość produktów i stabilność parametrów.

Szkło szafirowe – produkcja

Proces wytwarzania szkła szafirowego rozpoczyna się od pozyskania kryształu szafiru będącego odmianą korundu i minerałem zbudowanym z tlenku glinu. Większość kryształów stosowanych w produkcji szafirowego szkła wytwarza się syntetycznie.

Początek procesu tworzenia szafiru polega na połączeniu soli glinu z krystalizującą substancją w szczególnych warunkach – pod ciśnieniem i w wysokiej temperaturze. Następnie kryształ szafiru poddaje się cięciu i formowaniu. Zazwyczaj odbywa się to z użyciem narzędzi diamentowych, które pozwalają szlifować kryształ do uzyskania przez niego pożądanej formy i rozmiarów zgodnych z wymaganiami konkretnej aplikacji.

Kolejny krok podczas produkcji szkła i szkiełka szafirowego to ulepszenie jakości kryształu poprzez rozmaite procesy, takie jak cieplna obróbka bądź oczyszczanie mające na celu pozbycie się zanieczyszczeń i niedoskonałości z krystalicznej struktury. Ten etap gwarantuje szkłu szafirowemu optymalne właściwości optyczne oraz mechaniczną wytrzymałość.

Następnym niezbędnym krokiem w produkcji szkła szafirowego jest zanurzenie kryształu szafiru w stopie soli glinu przy wysokiej temperaturze. Stop glinu zaczyna wówczas krystalizować się wokół kryształu i formować trwałą strukturę szkła szafirowego. Aby osiągnąć powierzchnię szkła o założonej doskonałej gładkości, konieczne jest jego dalsze szlifowanie za pomocą szlifierek i diamentowych narzędzi.

Ostatni etap produkcji szkła szafirowego to jego testowanie i kontrola jakości z zastosowaniem specjalistycznych urządzeń mierzących właściwości optyczne, grubość, twardość, odporność na pęknięcia i uszkodzenia materiału. Należy też sprawdzić, czy szafirowe szkiełko spełnia wszelkie wymagania określone dla konkretnego zastosowania. W końcu używa się go w wielu produktach, między innymi zegarkach sportowych, endoskopach czy radiometrach.

Co oznacza "scratch-dig"?

Jakość powierzchni elementów optycznych, również takich jak szafirowe szkło, jest określana poprzez niedoskonałości powierzchni, które mogą powstać podczas procesu ich produkcji lub obróbki. Powszechnie używaną miarą tej jakości jest opisywanie jej jednostkami „scratch-dig” [S-D] (pol. rysy-wżery) zgodnie z amerykańską normą wojskową MIL-REF-13830B; General specification governing the manufacturing, assembly, and inspection of Optical Components for Fire Control Instruments.

Te niedoskonałości są opisywane dwiema liczbami rozdzielonymi myślnikiem np. „20–10”, „60–40”, lub „80–50”. Pierwsza liczba (w uproszczeniu) wskazuje największą dopuszczalną szerokość zarysowań (ang. scratch) mierzoną w mikronach. Druga liczba jest maksymalną średnicą wżeru (ang. dig) w setnych milimetra. Tak więc 60–40 oznacza, że dopuszczalna szerokość rys wynosi 60 mikronów, a dopuszczalna średnica wżerów wynosi 0,4 mm.

Czym charakteryzują się wyroby szafirowe?

Szkło szafirowe odznacza się szeregiem cech, które umożliwiają jego zastosowanie w wielu specjalistycznych urządzeniach. Do jego wyróżników należy:

• odporność na zarysowania związana z twardością szkła w skali Mohsa wynoszącą 9,
• odporność termiczna, która umożliwia produktom pracę nawet w temperaturze wynoszącej 2000 stopni Celsjusza,
• niewrażliwość na działanie wysokiego ciśnienia,
• odporność chemiczna, między innymi na działanie kwasu fluorowodorowego,
• wytrzymałość podczas pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych,
• wysoka przepuszczalność promieniowania od 250 do 5000 nm,
• duży opór elektryczny.

W związku ze swoimi wyjątkowymi właściwościami szafirowe szkiełko doskonale sprawdza się we wziernikach używanych w niekorzystnych warunkach. Takie zastosowanie jest możliwe dzięki temu, że wyroby szafirowe wyróżnia znaczna twardość w skali Mohsa (odporność na zarysowania) i stabilność chemiczna. Można je wiele razy czyścić bez obawy o uszkodzenie.

Ze względu na wysoki poziom wytrzymałości często można spotkać zegarki dla lotników ze szkłem szafirowym. Do takich wyrobów często dodaje się powłokę antyrefleksyjną.

Syntetyczne wyroby szafirowe

Syntetyczny szafir tworzy się ze stopienia tlenków i wodorotlenków glinu w wysokiej temperaturze i pod dużym ciśnieniem. Szafir jest więc trójtlenkiem glinu. Syntetyczny kamień cechuje się bardzo wysokim poziomem przejrzystości i twardości. Twardość szafiru w skali Mohsa wynosi 9. Zarysować może go więc tylko diament. Skala Mohsa przedstawia odporność minerałów na zarysowania. Każdy z opisanych na niej materiałów może zostać zarysowany jedynie przez minerał sklasyfikowany niżej.

Gdzie się stosuje szkło szafirowe?

Odporność wyrobów szafirowych dotycząca różnych parametrów oraz ich bardzo wysoka wytrzymałość pozwala zastosować je w różnego rodzaju urządzeniach i systemach, takich jak:

• sprzęt przeznaczony do pracy w agresywnym środowisku i przy wysokich temperaturach,
• urządzenia medyczne, między innymi radiometry i endoskopy,
• systemy nadzoru w podczerwieni,
• okna wyświetlaczy,
• szkła zegarków,
• podłoża do produkcji LED i mikroelektroniki.

Jeśli potrzebujesz wyrobów szafirowych, zapraszamy do zamówienia proponowanych w Continental Trade produktów. W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących ich parametrów skontaktuj się z nami za pomocą e-maila lub formularza kontaktowego. Nasi specjaliści z chęcią podpowiedzą właściwe w Twoim przypadku rozwiązanie.

Zasady określania jakości powierzchni.