用于光学应用的铍铝合金

IBC Advanced Alloys技术业务开发总监Chris Huskamp与Azom谈论了Cast Cast Beryllium-Aluminium合金以及在光学组件中使用它们的好处。

您能否简要介绍IBC高级合金以及它如何参与铍合金？

IBC成立于2007年，为铍铝部门获得了正式储藏室的资产，该资产拥有杂货店的IP^®合金家族。

IBC本身有主要两臂 - 第一个区域在过度播放上作品^®我们工程材料部的合金位于马萨诸塞州的威尔明顿。亚博网站下载我们有一个六五千平方英尺的设施，致力于生产过剩的生产和其他珠宝铝合金，用于航空航天，汽车运动，精密光学和其他高端应用。

我们还拥有一个铜矿区，可从铜合金中产生字子，戒指和各种其他工作条件，包括铜铍合金一直到高端青铜和黄铜。

您能否提供有关过度播放的更多信息^®合金家族？

这种合金家族是益珠含量高的材料，重量约为65％。它们特别适合需要高特异性刚度的应用，或者同时需要低密度和高模量的应用。

它们非常适合涉及安装敏感设备的应用，因为该材料具有一些自动阻尼的特性，这有助于最大程度地减少传输振动的量。app亚博体育

除此之外，工程师还将查看合金的高热电导率。它们具有非常低的热膨胀系数，可允许材料舒适地用于暴露于广泛温度的应用中。为了参考，过度播放^®CTE比铝更接近钛。

您能描述生产的制造过程周期性广播^®合金？

这是一种非常有价值的原材料，市场上真正可用的唯一竞争产品形式是由粉冶金制成的。您的制造成本很高，可以首先融化材料，然后将它们形成粉末。亚博网站下载

然后，这些粉末必须非常仔细地处理，并将混合量倒入首选的化学水平。完成此操作后，将产品倒入钢罐中，最后在高温和压力下压入钢轮上。

这是制造规模的非常昂贵的方式，现实是您无法制作非常准确的组件来开始制造过程，因此，这意味着较低的收益率。

因此，这打开了机会之窗，以生产一种相当昂贵的材料，该材料在许多工程应用中都有好处，但是人们确实只想购买所需的东西。由IBC采购的Starmet存在的技术就是这样做的。

铍铝合金具有哪些特性，使其非常适合高级制造金属镜？

首先，我们需要了解应用程序的要求，在此应用程序中，需要一个非常稳定的基板。例如，即使您看到温度变化超过-65至250，您也希望不会移动的东西^o华氏。

您要确保的是，在产品热服务环境中，您不会在光学表面上看到显着的维度变化或失真，因此您最终会出现错误，无论是用于成像还是用于精确指向应用程序。

选择合适的材料时，您首先需要一种固有的僵硬的东西。还需要一种高导电的材料，因为如果您的电导率较差，则会获得冷点。另一个重要的特性是CTE非常低（热膨胀系数）。毕竟，要问的问题是“这种材料是否满足机械要求”和“它将如何影响成本？”

传统产生铍铝镜的方法之一是“购买与闪光”比率很大。如果您查看具有较大曲率和显着的轻度加权的非球形结构，则会产生一个大块，然后将其从开始，然后将其机器置于最终组件。在某些情况下，我们熟悉40：1的“购买”比率。

您真正想做的就是能够产生同等的材料，因为我们知道材料在非常净形的几何形状中表现良好。

能够投资投资^®合金，我们可以产生高收益率为97％。这意味着您几乎达到了1：1的购买比率。对于这些公司从铍铝合金制造产品的公司来说，它使其成为非常有吸引力的成本主张。

这就是IBC正在考虑与镜像制造商合作的方法 - 具有非常有效的基材，可以满足具有很高成本限制的系统的物理和机械要求，因为几乎每个政府实体都在下面无论您要处理哪个国家，都有巨大的下降成本压力。

您已经谈到了使用其他方法的经济利益。绕过这些传统方法有其他好处吗？

借助铍，我们正在寻找一种更具成本效益，更“健康和安全”意识的制造方法，以满足要求。从机械的角度来看，这是一对一的替代。

在最近的一篇论文中，我们进行了一项初步研究，评估了热性能和光学性能，并且材料的性能很好。IBC的目标是通过帮助公司通过投资铸造组件以较低的成本来利用大量绩效收益来扩大铍铝材料的市场。亚博网站下载

光学应用的关键考虑因素之一是过度播放的热膨胀系数^®合金与镀镍的合金非常相似。正常的制造过程是过度播放的单点钻石转弯^®底物随后是镍镀层过程。镍本身就是高抛光剂的成品。

因此，在板条材料和底物之间具有良好的CTE匹配对于防止剥离和分层类型问题至关重要。为了进行比较，如果您使用了笔直的铝基板，则CTE是如此不同，以至于您可以看到两种材料分开的泡沫和边缘剥离。亚博网站下载

您能总结本文的目的吗？

我们目标的真正目标是能够使用下面的扎实的业务案例快速有效地生产这些组件。

这使最终用户可以在没有机械或物理特性的情况下证明实施合理性的是合并粉末传统基板的预期性能。

你曾工作都有两个杂物^®191和杂物^®363至产生镜子。您发现两者之间有任何显着差异吗？如果是这样，期望这些吗？

这是一个很好的问题！周期性广播^®191是一种响应温和的热处理的材料，但由于银含量，它的导热率更高。因此，我们将在较窄的范围光学元件中利用它。

这意味着，如果您的曝光范围在一个较窄的频带中，则需要导热率来帮助您。因此，在一个需要使用镜子作为帮助从整体包装中散发热量的系统中，191 Wold效果很好。

但是过度播放^®363是一种对热处理不反应的材料。我们只是进行伸展的缓解热周期，以消除任何残留的铸造应力。无论材料是用于光学结构，安装结构和结构机身组件的材料，这都是相同的循环。结果是您在整个热范围内获得非常稳定的底物。

现在，我们正在进行191、363之间的背靠背比较，以及不久将在市场上推出的另一种材料。

您能扩展您要做的进一步工作吗？

我们已经与Premium Optics完成器合作，根据组件中的机械变化来测量光学图像的失真。因此，当您热线循环和向下循环时，您正在查看基于波长的偏差。

我们将通过略有不同的几何形状进行完整的基线，从而重复底物的基线测试。这将与杂货^®363，杂货^®191和我们的新材料。

将来，您希望这项工作可以使用什么应用？

传统上，我们使用了过度广播^®亚博网站下载各种光学定位系统和子结构（例如安装，折叠镜和车身）的材料。

这是我们能够统治的市场之一，因为它们是大型开放结构，而且我们进行了大量的加工。金属光学基板是我们认为航空航天工作的自然发展的领域，我们经过AS9100认证。与航空航天相比，光学界的控制权更加严格，但是我们现在将其确定为适合我们进入的适当水平。通过投资铸造，我们可以利用快速的原型制作工艺具有一定数量的公平生产量，这将需要采购硬蜡投资工具。

现在，该行业的有效范围非常可用，而且也是可扩展的。因此，例如，如果程序处于原型阶段，并且需要一个组件，则可以使用快速原型。然后可以在测试后向前移动该组件。

现在这里有两种选择：1）镜子的行为正是他们想要的，他们可以继续进行生产（如果他们有快速节奏的程序，他们可以使用快速的原型，并且可以立即开始生产），或者2）客户可以等待硬工具完成，并获得硬工具的第一篇文章资格。

现在，如果它的行为不像预期的那样，并且由于某种原因使用了设计师需要进行更改，因为使用了快速的原型，我们就没有硬工具。因此，您可以立即改变设计，生产另一个原型投资，并在很短的时间内（有时仅三周）测试下一代设计。这是设计螺旋的出色好处。

关于克里斯·赫斯坎普（Chris Huskamp）

Chris Huskamp目前是IBC Advanced Alloys技术业务开发总监。他是密苏里大学 - Rolla大学的冶金工程师，毕业后麦当劳·道格拉斯（McDonnell Douglas）在其幻影工程组织中雇用。

在他的17年工作经验中，在波音公司中度过了11年，支持高级金属材料和流程过渡，直接制造技术和航空航天计划的先进技术侦察。亚博网站下载早期的经验在铸造厂从事技术专家和过程冶金学家的工作中获得的早期经验与航空技术过渡角色的过程相结合，提供了一个独特的观点，他在目前在IBC的职位上利用了这一观点。

克里斯（Chris）是一位多产的发明家，已成功为将许多新材料和流程过渡到有能力的解决方案。亚博网站下载