Présentation des plateformes optiques flottantes : structure, mesure et isolation des vibrations

1. Composition structurelle d'une plateforme optique

Les tables optiques haute performance sont conçues pour répondre aux exigences des environnements de mesure, d'inspection et de laboratoire ultra-précis. Leur intégrité structurelle est la base d'un fonctionnement stable. Leurs principaux composants sont :

1. Plateforme entièrement construite en acier
   Une table optique de qualité est généralement entièrement construite en acier, avec des plaques supérieure et inférieure de 5 mm d'épaisseur et une âme en nid d'abeille d'acier soudée avec précision (0,25 mm). Cette âme est fabriquée à l'aide de moules de pressage de haute précision, et des entretoises soudées assurent un espacement géométrique régulier.

2. Symétrie thermique pour la stabilité dimensionnelle
   La structure de la plateforme est symétrique par rapport aux trois axes, ce qui garantit une dilatation et une contraction uniformes en fonction des variations de température. Cette symétrie contribue à maintenir une excellente planéité même sous contrainte thermique.

3. Noyau intérieur sans plastique ni aluminium
   La structure en nid d'abeille s'étend intégralement de la surface supérieure à la surface inférieure en acier, sans aucun insert en plastique ou en aluminium. Ceci évite toute perte de rigidité et l'apparition de coefficients de dilatation thermique élevés. Des panneaux latéraux en acier protègent la plateforme des déformations liées à l'humidité.

4. Usinage de surface avancé
   Les surfaces des tables bénéficient d'une finition de haute qualité grâce à un système de polissage mat automatisé. Comparé aux traitements de surface traditionnels, ce procédé offre des surfaces plus lisses et plus homogènes. Après optimisation de la surface, la planéité est maintenue à 1 µm près par mètre carré, ce qui est idéal pour un montage précis des instruments.

2. Méthodes de test et de mesure des plateformes optiques

Pour garantir la qualité et les performances, chaque plateforme optique est soumise à des tests mécaniques détaillés :

1. Essais au marteau modal
   Une force externe connue est appliquée à la surface à l'aide d'un marteau à impulsion étalonné. Un capteur de vibrations est fixé à la surface pour enregistrer les données de réponse, lesquelles sont analysées par un équipement spécialisé afin de produire un spectre de réponse en fréquence.

2. Mesure de la compliance en flexion
   Lors des phases de recherche et développement, la flexibilité est mesurée en plusieurs points de la surface de la table. Les quatre coins présentent généralement la plus grande flexibilité. Par souci de cohérence, la plupart des données de flexion publiées sont collectées à partir de ces points d'angle à l'aide de capteurs plats.

3. Rapports de tests indépendants
   Chaque plateforme est testée individuellement et est accompagnée d'un rapport détaillé, incluant la courbe de conformité mesurée. Ceci offre une représentation des performances plus précise que les courbes standard générales basées sur la taille.

4. Indicateurs clés de performance
   Les courbes de flexion et les données de réponse en fréquence sont des points de repère essentiels qui reflètent le comportement de la plateforme sous des charges dynamiques, en particulier dans des conditions loin d'être idéales, offrant ainsi aux utilisateurs des attentes réalistes en matière de performances d'isolation.

3. Fonction des systèmes d'isolation des vibrations optiques

Les plateformes de précision doivent isoler les vibrations provenant de sources externes et internes :

• Les vibrations externes peuvent inclure les mouvements du sol, les bruits de pas, les claquements de portes ou les chocs contre les murs. Celles-ci sont généralement absorbées par les isolateurs de vibrations pneumatiques ou mécaniques intégrés aux pieds de la table.

• Les vibrations internes sont générées par des composants tels que les moteurs des instruments, le flux d'air ou la circulation des fluides de refroidissement. Celles-ci sont atténuées par les couches d'amortissement internes du plateau lui-même.

Les vibrations non maîtrisées peuvent gravement affecter les performances des instruments, entraînant des erreurs de mesure, une instabilité et des perturbations des expériences.

4. Comprendre la fréquence naturelle

La fréquence naturelle d'un système est sa fréquence d'oscillation en l'absence de forces extérieures. Elle est numériquement égale à sa fréquence de résonance.

Deux facteurs clés déterminent la fréquence naturelle :

• Masse de l'élément mobile

• Rigidité (constante de raideur) de la structure de support

Diminuer la masse ou la rigidité augmente la fréquence, tandis qu'augmenter la masse ou la rigidité du ressort la diminue. Maintenir une fréquence naturelle optimale est essentiel pour éviter les problèmes de résonance et garantir la précision des mesures.

5. Composants de la plateforme d'isolation flottante à air

Les plateformes à coussin d'air utilisent des paliers à air et des systèmes de commande électroniques pour obtenir un mouvement ultra-fluide et sans contact. Elles sont souvent classées en plusieurs catégories :

• étages à coussin d'air linéaires XYZ

• Tables rotatives à coussin d'air

Le système de palier à air comprend :

• Coussins d'air plans (modules de flottaison à air)

• rails à air linéaires (rails guidés par air)

• Broches pneumatiques rotatives

6. Flottation à air dans les applications industrielles

La technologie de flottation à l'air est également largement utilisée dans les systèmes de traitement des eaux usées. Ces machines sont conçues pour éliminer les matières en suspension, les huiles et les matières colloïdales de divers types d'eaux usées industrielles et municipales.

L'un des types courants est le système de flottation à air vortex, qui utilise des turbines à grande vitesse pour introduire de fines bulles dans l'eau. Ces microbulles adhèrent aux particules, les faisant remonter à la surface et les éliminant du système. Les turbines tournent généralement à 2 900 tr/min, et la production de bulles est optimisée par un cisaillement répété grâce à des systèmes à plusieurs pales.

Les applications comprennent :

• Usines de raffinage et de pétrochimie

• industries de transformation chimique

• production alimentaire et de boissons

• Traitement des déchets d'abattoir

• Teinture et impression textile

• Galvanoplastie et finition des métaux

Résumé

Les plateformes optiques flottantes combinent une structure de précision, une isolation active des vibrations et une ingénierie de surface avancée pour offrir une stabilité inégalée pour la recherche de pointe, l'inspection et les applications industrielles.

Nous proposons des solutions sur mesure d'une précision micrométrique, étayées par des données de test complètes et un support OEM/ODM. Contactez-nous pour obtenir des spécifications détaillées, des dessins CAO ou pour devenir distributeur.