2024年3月20日-22日，2024慕尼黑上海光博會在新國際博覽中心如期舉行。展會上，一台MRP300小口徑磁流體拋光機引得參會者駐足。這是一台高精度、高智慧化的裝置，專為中小口徑超精密光學元件的批次化生產而設計，而設計者來自朗信光學。
攻克技術難點，定位高端領域
小口徑磁流體拋光機是一種利用磁流體動力學原理進行精密拋光的裝置，特別適用於小直徑、復雜形狀或硬脆材料的表面處理。這種技術在光學、醫療器械、模具制造等行業中有著廣泛的套用。然而，在實際套用中，小口徑磁流體拋光機面臨著一些技術難點。
首先磁流體是一種由奈米級磁性顆粒懸浮在載體液體中的膠體溶液，其穩定性對於拋光效果至關重要。在拋光過程中，磁流體需要保持均勻分布，避免顆粒聚集或沈降，這需要精確的配方和嚴格的操作條件。另一方面，拋光效果與磁場的強度、分布和穩定性密切相關。小口徑工件的拋光需要精確控制磁場，以實作均勻的拋光效果。磁場的不均勻可能導致工件表面出現拋光不均或損傷。其次，小口徑工件的定位和夾持是另一個技術挑戰。工件需要精確地放置在拋光區域，並且要保證在拋光過程中的穩定性，以防止工件移動或脫落。而拋光參數最佳化、表面品質控制、自動化和智慧化的套用等方面同樣是小口徑磁流體拋光機需要考慮的問題。
為了克服這些技術難點，研究人員和工程師需要不斷探索新的磁流體配方、改進磁場控制技術、開發更精確的工件定位系統、最佳化拋光參數，並提高裝置的自動化水平。透過這些努力，小口徑磁流體拋光技術有望在未來得到更廣泛的套用和發展。
首次亮相慕尼黑上海光博會的MRP300小口徑磁流體拋光機，該裝置最大加工口徑達300mm，不僅具備自動對刀功能，而且能夠加工多種材料，包括光學玻璃、微晶、光學晶體、紅外材料以及部份金屬材料等，滿足了不同領域對光學元件的多樣化需求。
小口徑磁流體拋光機的主要優勢在於其高精度和高效率的加工能力，以及對復雜形狀工件的適應力。它能夠實作對工件表面的精細拋光，而不會對材料造成損傷，從而保證了加工後工件的高品質表面。
據悉，朗信光學以超精密光學元件加工和檢測裝置的研發、生產及銷售為主營業務，為新一代光學系統制造工藝提供解決方案。核心團隊全部來自於北京理工大學、中南大學等國內雙一流高校精密機械、光學檢測與加工等專業，成為產品創新的源泉以及企業發展的核心引擎。
朗信光學總經理張南生博士介紹到：「目前中國的光學加工生產方式以較為低端的傳統加工為主，高端領域仍以進口裝置為主。恰巧我們從科研時期就以高端光學加工套用為主，為客戶提供超高精度、超光滑表面、超高損傷閾值鏡片加工裝備以及工藝支持。」
根據前期大量的使用者需求反饋以及市場調研，朗信光學定位三大套用市場：一是以科研院所、國防軍工為代表的高端鏡頭制造；二是模具制造、汽車消費電子品、AR/VR等新興消費市場；三是機械類超精密的金屬加工，例如渦輪發動機的葉片。
其實，最讓張南生驕傲的是朗信光學的五軸法向加工技術。這種加工工藝在加工非球面或者自由曲面等復雜光學曲面時，加工工具與曲面上任意位置的切線始終保持90度垂直，以此來實作高次非曲面、離軸非球面、自由曲面等難點的加工，為光學設計帶來了更大的靈活性，助力光學加工產業向高端市場跨越的目標。
基於此，朗信光學已研發出各種大中小口徑單品，從橫向和縱向打造全口徑、全品類、中高低端裝置。
技術已達國際水平，加速國產化行程
近年來，IC光刻、車載光學、視光學、天文觀測、雷射通訊、AR、VR、偵查探測、醫療器械等等新興市場中的光學鏡片無法用傳統拋光方法加工，亟需裝置的更新換代。而國內光學加工仍以低端球面平面為主，同質化競爭激烈。國內超精密光學加工的大部份市場又被外國公司占據，而且其大部份高端機床對華禁售，中國超精密光學加工領域處於被「卡脖子」的境地，致使高端領域「有設計無加工」。
朗信光學的技術成果完美地解決了這一方面的技術需求。他們使用多軸聯動機床完成傳統光學加工不了的鏡片，突破傳統光學加工的不精確性等難點；圍繞特殊材料、復雜光學表面加工與檢測等學術難題展開科學研究；磁流體拋光機床、高能電漿拋光機床可以使光學加工的精度提高兩個數量級以上，達到1/200λ以上的面型精度。
如今這家才成立2年多的公司已實作了600～2000 mm中大口徑超精密光學加工裝置的量產，300 mm、100 mm各類光學加工機床已經實作試產，同時可為10～2000 mm各類光學非球面的量產加工提供裝置與工藝支持，為消費電子產品中光學自由曲面系統、為雷射加工領域的超高損傷閾值非球面雷射光束整形提供解決方案。
「朗信光學成立的初衷就是對標國外高端技術。希望透過我們的努力，能夠加速國產化行程。事實上，我們的加工能力已經達到同行業的國際水平。我們在光學加工線上檢測方面取得了初步進展，為接下來的光學加工自動化、智慧化提供基礎。」張南生自信地說道。
