Fenêtres en saphir : propriétés et avantages
De nombreux acteurs tels que l’industrie, les instituts de recherche ou les laboratoires privés ou publics utilisent des fenêtres otiques pour conduire des essais, réaliser des mesures, des contrôles, ou pour des applications dans le domaine de la spectroscopie. La fenêtre optique permet de séparer deux environnements différents tout en laissant passer la lumière. Conçue pour fonctionner dans tous les domaines du spectre (UV-VIS-IR), elle peut être fabriquée à partir de plusieurs matériaux.
Le choix du matériau dépend de facteurs tels que la transmission, la dureté, la densité, l’indice de réfraction, le coefficient de dilatation thermique et la résistance chimique. Dans ce cadre, le saphir s’impose comme un matériau de choix pour la conception de fenêtres à haute performance.
Les fenêtres en saphir : pour un usage en environnement sévère
Le saphir optique (famille des corindons), également nommé saphir synthétique, se distingue par des caractéristiques mécaniques, thermiques et optiques hautement performantes. Le saphir, qui est de l’oxyde d’aluminium sous sa forme la plus pure (pas de porosité ni limite de grain), est théoriquement dense.
Ce matériau biréfringent est reconnu pour sa dureté (Mohs 9 – Knoop 1370) Il est l’un des matériaux les plus durs après le diamant. Très résistant aux rayures, le saphir offre une clarté optique constante même dans des conditions abrasives. Il dispose également d’une grande inertie chimique (inerte aux alcalis courants et aux acides, insoluble dans l’eau) indispensable pour des applications optiques notamment dans le domaine médical et pharmaceutique (maintien de la pureté des substances environnantes).
Le saphir est utilisable jusqu’à 1000°C. Cette cote de température maximale en fait un matériau idéal pour des fenêtres optiques à destination de chambres de combustion à haute température ou de systèmes de four. Le saphir optique, dont la densité est de 3,95 – 4,03, affiche également une excellente résistance à la pression et aux chocs thermiques. Ainsi, les fenêtres en saphir sont recommandées pour des environnements difficiles : haute pression, vide, atmosphères corrosives, hautes températures, etc.
Enfin, le saphir possède une bonne transmission de l’UV (200nm) à l’infrarouge (4,5 µm), sans l’ajout d’un quelconque traitement (anti-reflet, filtre). Les fenêtres en saphir peuvent être utilisées pour des expériences ou des recherches nécessitant l’utilisation d’une caméra visible et/ou infrarouge (proche/moyen).
La technologie ultrasonique pour des fenêtres en saphir de haute qualité
La création de fenêtres en saphir, requiert des outillages spéciaux en raison de la dureté du matériau. L’usinage du saphir est ainsi possible grâce à l’utilisation de la technologie ultrasonique (procédé de reproduction de forme par abrasion). Cette expertise est indispensable pour concevoir et fabriquer des fenêtres en saphir hautement résistantes et affichant une excellente transparence. La durée de fabrication, qui peut aller de quelques heures à plusieurs jours, dépend de la complexité de la pièce optique.
La SOREM, filiale de Wintech Groupe, est l’une des rares entreprises à usiner le saphir en Europe. Notre longue expérience et notre savoir-faire dans le polissage du Saphir, couplés à l’utilisation de la technologie ultrasonique, nous permet d’adapter ce matériau dur à de nombreux projets et applications.
Plus généralement, on distingue deux types de fenêtres optiques produites par l’usinage ultrasonique : les fenêtres « parallèles » utilisées pour minimiser la distorsion d’un faisceau de lumière transmis d’une longueur d’onde spécifique et les fenêtres « prismatiques » utilisées pour diriger la lumière transmise à un angle spécifique et réduire la réflexion arrière. L’usinage par ultrasons permet également de concevoir des fenêtres sur mesure répondant à des spécifications précises.
Exemples de fenêtres en saphir
Forte d’une longue expérience reconnue en France et à l’international, dans l’usinage du saphir, la SOREM a eu l’opportunité de concevoir et de réaliser de nombreuses fenêtres en saphir pour des applications variées.
A titre d’exemple, la SOREM a conçu et fabriqué deux hublots en saphir sur mesure pour MBDA, un des leaders mondiaux des missiles et systèmes de missiles. Ces fenêtres optiques, qui visaient à observer le fonctionnement d’un moteur à l’intérieur d’une veine d’essais, devaient répondre à de hauts critères de résistance et de performance.
La SOREM a également fabriqué une fenêtre en saphir sur mesure pour une expérimentation menée par un doctorant de l’Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique (ENSMA). Cette fenêtre optique, qui devait résister à 40 bars, a affiché une haute tenue mécanique face aux vibrations.
De nombreux acteurs tels que l’industrie, les instituts de recherche ou les laboratoires privés ou publics utilisent des fenêtres otiques pour conduire des essais, réaliser des mesures, des contrôles, ou pour des applications dans le domaine de la spectroscopie. La fenêtre optique permet de séparer deux environnements différents tout en laissant passer la lumière. Conçue pour fonctionner dans tous les domaines du spectre (UV-VIS-IR), elle peut être fabriquée à partir de plusieurs matériaux.
Le choix du matériau dépend de facteurs tels que la transmission, la dureté, la densité, l’indice de réfraction, le coefficient de dilatation thermique et la résistance chimique. Dans ce cadre, le saphir s’impose comme un matériau de choix pour la conception de fenêtres à haute performance.
Les fenêtres en saphir : pour un usage en environnement sévère
Le saphir optique (famille des corindons), également nommé saphir synthétique, se distingue par des caractéristiques mécaniques, thermiques et optiques hautement performantes. Le saphir, qui est de l’oxyde d’aluminium sous sa forme la plus pure (pas de porosité ni limite de grain), est théoriquement dense.
Ce matériau biréfringent est reconnu pour sa dureté (Mohs 9 – Knoop 1370) Il est l’un des matériaux les plus durs après le diamant. Très résistant aux rayures, le saphir offre une clarté optique constante même dans des conditions abrasives. Il dispose également d’une grande inertie chimique (inerte aux alcalis courants et aux acides, insoluble dans l’eau) indispensable pour des applications optiques notamment dans le domaine médical et pharmaceutique (maintien de la pureté des substances environnantes).
Le saphir est utilisable jusqu’à 1000°C. Cette cote de température maximale en fait un matériau idéal pour des fenêtres optiques à destination de chambres de combustion à haute température ou de systèmes de four. Le saphir optique, dont la densité est de 3,95 – 4,03, affiche également une excellente résistance à la pression et aux chocs thermiques. Ainsi, les fenêtres en saphir sont recommandées pour des environnements difficiles : haute pression, vide, atmosphères corrosives, hautes températures, etc.
Enfin, le saphir possède une bonne transmission de l’UV (200nm) à l’infrarouge (4,5 µm), sans l’ajout d’un quelconque traitement (anti-reflet, filtre). Les fenêtres en saphir peuvent être utilisées pour des expériences ou des recherches nécessitant l’utilisation d’une caméra visible et/ou infrarouge (proche/moyen).
La technologie ultrasonique pour des fenêtres en saphir de haute qualité
La création de fenêtres en saphir, requiert des outillages spéciaux en raison de la dureté du matériau. L’usinage du saphir est ainsi possible grâce à l’utilisation de la technologie ultrasonique (procédé de reproduction de forme par abrasion). Cette expertise est indispensable pour concevoir et fabriquer des fenêtres en saphir hautement résistantes et affichant une excellente transparence. La durée de fabrication, qui peut aller de quelques heures à plusieurs jours, dépend de la complexité de la pièce optique.
La SOREM, filiale de Wintech Groupe, est l’une des rares entreprises à usiner le saphir en Europe. Notre longue expérience et notre savoir-faire dans le polissage du Saphir, couplés à l’utilisation de la technologie ultrasonique, nous permet d’adapter ce matériau dur à de nombreux projets et applications.
Plus généralement, on distingue deux types de fenêtres optiques produites par l’usinage ultrasonique : les fenêtres « parallèles » utilisées pour minimiser la distorsion d’un faisceau de lumière transmis d’une longueur d’onde spécifique et les fenêtres « prismatiques » utilisées pour diriger la lumière transmise à un angle spécifique et réduire la réflexion arrière. L’usinage par ultrasons permet également de concevoir des fenêtres sur mesure répondant à des spécifications précises.
Exemples de fenêtres en saphir
Forte d’une longue expérience reconnue en France et à l’international, dans l’usinage du saphir, la SOREM a eu l’opportunité de concevoir et de réaliser de nombreuses fenêtres en saphir pour des applications variées.
A titre d’exemple, la SOREM a conçu et fabriqué deux hublots en saphir sur mesure pour MBDA, un des leaders mondiaux des missiles et systèmes de missiles. Ces fenêtres optiques, qui visaient à observer le fonctionnement d’un moteur à l’intérieur d’une veine d’essais, devaient répondre à de hauts critères de résistance et de performance.
La SOREM a également fabriqué une fenêtre en saphir sur mesure pour une expérimentation menée par un doctorant de l’Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique (ENSMA). Cette fenêtre optique, qui devait résister à 40 bars, a affiché une haute tenue mécanique face aux vibrations.
