光学真空チャンバーのミラーに、反射面に予期せぬ歪みが生じていました。製造上の欠陥を除外した後、分析により組み立て中に発生した残留応力が原因であることが判明しました。主な原因は、固定ボルトの非対称な締め付けでした。これは、不均一な荷重を導入し、ミラー基板を変形させ、システム内の光学ビームの品質を損なう一般的なミスです。
3Dパイプライン：GOM InspectからCOMSOL Multiphysicsへ 🔧
ワークフローは、GOM Inspectを使用して構造化光スキャンによりミラー表面をデジタル化し、幾何学的偏差を含む点群を取得することから始まりました。これらのデータは、有限要素解析のためにCOMSOL Multiphysicsにインポートされました。ミラーは実際の境界条件とボルトの点荷重でモデル化されました。ソフトウェアは残留応力場を解析し、締め付けトルクの非対称性が補償されていない曲げモーメントを生成し、検出された変形の原因となっていることを明らかにしました。
隣のボルトよりいつも強く締めてしまうボルト 🔩
光学ミラーのナノメートル精度が、目分量での締め付けによって台無しになり得ることが判明しました。技術者は自身の鉄の腕前を信頼していましたが、ソフトウェアは左側のボルトが30%多くトルクを受けていることを証明しました。教訓：ミラーも、愛情と校正されたトルクレンチで扱わなければストレスを感じるということです。次のステップは、作業員にボルトはIKEAの家具のネジではないことを教えることです。😅