Cristal de zafiro de alta dureza con forma personalizada para pantallas de smartphones

Descripción breve:

Las ventanas de zafiro con formas personalizadas son componentes ópticos de alto rendimiento fabricados con zafiro monocristalino de alta pureza (α-Al₂O₃), elaborados mediante mecanizado de precisión para lograr geometrías complejas adaptadas a aplicaciones avanzadas de electrónica industrial y de consumo. Gracias a una cadena de producción de zafiro totalmente integrada, XKH ofrece soluciones personalizadas que incluyen prototipado bajo demanda y producción de lotes pequeños, con diámetros de 10 a 500 mm y espesores de 0,3 a 100 mm, con una producción anual superior a 20 millones de unidades. Con 10 años de experiencia en el sector, proporcionamos servicios integrales que abarcan la optimización del diseño, el corte por láser, el microperforado y el recubrimiento de superficies, garantizando el cumplimiento de las normativas RoHS/REACH. Nuestras aplicaciones abarcan electrónica de consumo, defensa, dispositivos médicos y otros sectores, lo que nos posiciona como líderes en óptica de zafiro de alto rendimiento.


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  • Características

    Parámetros técnicos

    Ventana de zafiro

    Dimensión

    8-400 mm

    Tolerancia dimensional

    +0/-0,05 mm

    Calidad de la superficie (arañazos y marcas)

    40/20

    Precisión de la superficie

    λ/10per@633nm

    Apertura libre

    >85%, >90%

    tolerancia al paralelismo

    ±2''-±3''

    Bisel

    0,1-0,3 mm

    Revestimiento

    AR/AF/a petición del cliente

    Características clave de las ventanas de zafiro con forma personalizada

    1. Rendimiento mecánico excepcional:

    Dureza Mohs de 9, que ofrece una resistencia superior a los arañazos en comparación con el vidrio.

    Punto de fusión de 2050 °C, manteniendo la integridad estructural hasta 1900 °C en entornos extremos (por ejemplo, monitorización de hornos). 

    2. Propiedades ópticas superiores:

    Transparencia de amplio espectro desde el ultravioleta (0,15 μm) hasta el infrarrojo medio (5,5 μm), con una transmitancia de luz superior al 85 % en los rangos visible e infrarrojo cercano.

    Coeficiente de expansión térmica ultrabajo (5,3×10⁻⁷/°C), lo que garantiza la estabilidad térmica a altas temperaturas. 

    3. Resistencia química y durabilidad:

    Resiste ácidos fuertes, álcalis y productos químicos agresivos, ideal para entornos industriales exigentes.

    Resistencia al desgaste 3 veces superior a la del vidrio, mejorada mediante nanorecubrimiento para una mayor durabilidad.

    4. Flexibilidad de diseño:

    Admite formas intrincadas (por ejemplo, superficies curvas, agujeros ciegos, microagujeros de hasta 50 μm) con una precisión de mecanizado de ±0,01 mm.

    Aplicaciones de ventanas de zafiro con forma personalizada

    1. Electrónica de consumo:

    Pantallas de zafiro para smartphones (por ejemplo, los modelos insignia de Huawei y Xiaomi) y pantallas de relojes, que combinan resistencia a los arañazos con atractivo estético.

    Lentes protectoras para cámaras contra polvo y arañazos.  

    2. Defensa y aeroespacial:

    Cúpulas infrarrojas para misiles, resistentes a impactos de alta temperatura y a la erosión por arena para una guía de precisión.

    Ventanas electroópticas para cápsulas de vehículos aéreos no tripulados (UAV) para condiciones de campo de batalla adversas.  

    3. Dispositivos médicos:

    Ventanas protectoras para endoscopios, resistentes a fluidos corporales y ciclos de esterilización.

    Óptica del dispositivo de terapia láser, que garantiza una transmisión precisa del haz. 

    4. Industria y energía:

    Ventanas de observación para cámaras de grabado de semiconductores, resistentes a ambientes corrosivos.

    Ventanas de monitoreo del horno de alta temperatura (funcionamiento continuo a 1900 °C). 

    5. Tecnología automotriz:

    Óptica de visualización HUD para una mayor seguridad en la conducción.

    Ventanas para sistemas LiDAR en vehículos autónomos, optimizadas para la resistencia térmica y ambiental.

    Ventajas clave de las ventanas de zafiro con forma personalizada

    1. Rendimiento físico excepcional

    Las ventanas de zafiro con forma personalizada se fabrican con alúmina de alta pureza (α-Al₂O₃), que presenta una dureza Mohs de 9 y ofrece una resistencia al rayado tres veces superior a la del vidrio tradicional, soportando la abrasión causada por la arena, la fricción con metales y condiciones extremas. Su alta resistencia a la temperatura (punto de fusión: 2050 °C, temperatura operativa sostenida de hasta 1900 °C) las hace ideales para la monitorización de hornos de alta temperatura y la protección térmica aeroespacial. Con un bajo coeficiente de dilatación térmica (5,3 × 10⁻⁷/°C), mantienen la estabilidad óptica bajo estrés térmico, superando con creces al vidrio de cuarzo. 

    2. Flexibilidad de diseño para la personalización

    Estas ventanas, compatibles con configuraciones geométricas complejas, como superficies curvas, orificios escalonados y ranuras ciegas, con un diámetro mínimo de perforación de tan solo 50 μm y una precisión de mecanizado de ±0,01 mm, cumplen con los estrictos requisitos de los endoscopios médicos y los sistemas LiDAR. Los servicios de fabricación a partir de diseños permiten a los clientes enviar archivos CAD o modelos 3D, aprovechando el corte por láser CNC y el rectificado con diamante para la creación rápida de prototipos sin moldes, lo que reduce los ciclos de desarrollo de productos en más del 50 %. 

    3. Adaptabilidad a múltiples escenarios​​

    Estas ventanas, que abarcan longitudes de onda desde el ultravioleta (0,15 μm) hasta el infrarrojo medio (5,5 μm), alcanzan una transmitancia de luz superior al 85 %, lo que las hace idóneas para aplicaciones de precisión como la detección optoelectrónica y la transmisión láser. Su inercia química (resistencia a ácidos y álcalis fuertes) y su resistencia a la radiación (certificación ISO 9001) permiten su uso en reactores químicos y sistemas de monitorización de centrales nucleares, reduciendo los costes de mantenimiento en más de un 30 % en comparación con los materiales convencionales. 

    4. Diseño ligero con mayor durabilidad​​

    En comparación con los cristales de zafiro macizos, estas ventanas emplean técnicas de pulido de precisión para lograr perfiles ultrafinos (de 0,3 a 100 mm de espesor), reduciendo el peso en un 40 % respecto al vidrio óptico tradicional. Gracias al refuerzo con nanorecubrimiento (por ejemplo, recubrimiento de carbono tipo diamante DLC), la dureza superficial alcanza 10 en la escala de Mohs, mejorando la resistencia al desgaste cinco veces y extendiendo la vida útil a más de 100 000 horas para aplicaciones de alta frecuencia como pantallas de teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles. 

    5. Eficiencia de costes y sostenibilidad​​

    Gracias a las tecnologías de crecimiento de cristales (como el método Czochralski), se logra un aprovechamiento de la materia prima superior al 95%, reduciendo los costes en un 60% en comparación con la extracción de zafiro natural. Reciclables mediante fusión por plasma, estas ventanas cumplen con las normativas RoHS/REACH de la UE, apoyando los objetivos ESG corporativos y minimizando el impacto ambiental.

    Excelencia en servicios y cadena de suministro de XKH

    Nuestro modelo de servicio integral integra los requisitos del cliente desde el diseño hasta la entrega, con el respaldo de sistemas ERP para el seguimiento en tiempo real. Ofrecemos prototipado en 48 horas y producción en serie en 15 días, gracias a una fábrica inteligente equipada con máquinas de corte láser y sistemas de rectificado, que logran una precisión de corte de ±0,005 mm y un procesamiento de microagujeros un 40 % más rápido. Entre los servicios de valor añadido se incluyen recubrimientos antirreflectantes/de alta reflectancia y personalización de marca.

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    ventana de zafiro 6

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