الهندسةالهندسة الصناعية

كيفية تصنيع المنظار

اقرأ في هذا المقال
  • مواد أولية لصناعة المنظار.
  • كيفية تصنيع المنظار.

تتكون المناظير الحديثة من حجرتين أسطوانيتين مع عدسة موضوعية وعينية وزوج من المنشورات بالداخل، تعكس المنشورات الضوء وتطيله بينما تعمل العدسات الموضوعية على تحسين الصور وتضخيمها بسبب الرؤية المجسمة، قام الإنسان بتجربة الزجاج منذ ظهوره في وقت ما حوالي 3500 قبل الميلاد، وسرعان ما أصبحت هذه التجارب معروفة بآثارها على العين، لم يتم تسجيل تصميمات الأدوات البصرية المبكرة مثل التلسكوب، كانت تسمى المناظير المبكرة في الواقع تلسكوبات مجهرية.

 

مواد أولية لصناعة المنظار:

 

كانت العدسات التلسكوبية المبكرة مليئة بالفقاعات والعيوب الأخرى، وكانت كذلك خضراء قليلاً بسبب محتوى الحديد في الزجاج، كانت تقنيات التلميع بدائية وعلى الرغم من أنّ العدسات كانت ذات نوعية جيدة في المركز، إلا أن الشكل المحيطي كان ضعيف مما أدى إلى فتحة مقيدة، مع تحسين التلسكوبات تطورت المناظير، نشأ أول منظار محمول باليد عام 1702 مع منظار يوهان المكون من أنبوبين مع اتصال رشيق.

 

حدثت انخفاضات في وزن المناظير مع استخدام العلب المصنوعة من الألمنيوم أو البولي كربونات بدلاً من السبائك المعدنية الثقيلة المستخدمة في مناظير ما قبل الحرب الأهلية، تحسن أداء المناظير الأصغر والأكبر مع إدخال الطلاءات لجعل العدسات غير عاكسة وتقليل كمية الضوء المتناثر، كما تحسنت جودة المناشير على مر السنين مما أدى إلى تقليل تأثير الفقاعات للزجاج البصري، في أوائل السبعينيات تم تطوير مناظير مملوءة بالنيتروجين ومضادة للماء.

 

بعد عقد من الزمن أدى وصول أجهزة إرسال الأشعة تحت الحمراء القادرة على الرؤية في الظلام إلى مزيد من التحولات في تقنية مجهر العين، كما تم تطوير نماذج التكبير المتغيرة للسماح للمستخدم بضبط مستوى التكبير، كانت النماذج المجهرية المبكرة تحتوي على أغطية مبيت من النحاس الأصفر وكانت ثقيلة ومكلفة نسبياً

 

تمّ استبدال الأغطية المصنوعة من الجلد أو المطاط الصلب في ألمانيا خلال الحرب العالمية الأولى بغطاء من الورق المقوى الأسود المطلي، كما استبدل الفولاذ المجلفن النحاس الأثقل في أغطية السكن، في الثلاثينيات من القرن الماضي كانت جميع الأجزاء المعدنية لنظارات الخدمة مصنوعة من الألمنيوم لتوفير النحاس وتقليل الوزن.

 

أما الأنابيب المجهرية الحديثة مصنوعة بشكل أساسي من الألمنيوم المطلي بالسيليكون أو مادة تشبه الجلد تسمى (gutta-percha)، العدسات والمنشورات مصنوعة من الزجاج ومغلفة بطبقة مقاومة للانعكاس.

 

تصميم المنظار:

 

باستثناء الزجاج البصري وبعض الأختام المطاطية يمكن تصنيع غالبية أجزاء مكونات مجهر باستخدام نظام التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD / CAM)، والذي يقوم بتنزيل التصميمات على مجموعة متنوعة من أجهزة الكمبيوتر التي يتم التحكم فيها رقمياً (CNC) ( آلات الطحن والدوران متعددة المحاور وكذلك مراكز المعالجة الرأسية والأفقية والمخارط وما إلى ذلك)، يوفر استخدام برنامج (CAD) قدرات الرسم والأبعاد والتصور، هذه تؤدي إلى تحسينات في التصميم النهائي للمناظير.

 

كيفية تصنيع المنظار:

 

تُسكب مادة العدسة في قالب عدسة ذي قاع كروي منحني، وينتج عن هذا عدسة يبلغ قطرها حوالي 4 بوصات (10.2 سم) وسمكها 1-1.5 بوصة (2.4-3.8 سم)، يتم بعد ذلك إزالة العدسات من القوالب وتقطيعها إلى قطع محددة باستخدام منشار ماسي لإنشاء العدسات البصرية، ثم يتم وضع العدسات في آلة الطحن وصقلها، بعد تشكيلها بعناية يتم معالجة العدسات بأكسيد لتقليل الانعكاسات في خزانات التفريغ، كلما زاد عدد الطلاءات المطبقة قل امتصاص الضوء.

 

يتم أيضاً تشكيل العدسات العينية (الأقرب من العينين) وصقلها بعناية بواسطة آلات التلميع التلقائي، وبعد ذلك يتم تركيزها على آلات خراطة الماس وتنظيفها أخيراً عن طريق تشغيل العديد من المذيبات المختلفة في الآلات الآلية، ثم يتم تشكيل العدسات الموضوعية الأبعد عن العين وصقلها بآلات التلميع، يتم بعد ذلك تجميع هذه المكونات يدوياً في هيكل مصبوب والذي يكون مصنوع من الألمنيوم.

 

باستخدام تقنية تسمى الترسيب الفيزيائي للبخار يتم وضع البصريات في “آلة بلازما” ومغطاة بطبقات عازلة للكهرباء والطلاءات ضرورية للأداء العالي، يتم بعد ذلك فحص البصريات واختبارها من حيث الوضوح والعيوب باستخدام الليزر في غرف مصممة خصيصاً خالية من الجسيمات، بعد ذلك يتم قطع المناشير على شكل قضيب بواسطة الليزر إلى أشكال ثلاثية الجوانب اعتماداً على نوع المنشور الذي يتم تصنيعه؛ على سبيل المثال مناشير السقف أو موشورات البور.

 

المناشير مطلية بمواد عازلة (أكاسيد معدنية) عن طريق ترسيب بخار فيزيائي داخل حجرة مفرغة، عندما يتم تجميع كل هذه المكونات على خط تجميع حزام، فإن محطة التجميع النهائية تقوم بموازاة المنظار يدوياً، مما يجعل الجانب الأيسر موازٍ تماماً لليمين لذلك ستظهر صورة واحدة فقط في كل مرة، يتم بعد ذلك تغطية غلاف المجهر بمادة تسمى (gutta-percha) والتي تشبه الجلد، ولكنها أكثر متانة ومرونة، يتم وضع هذا الغطاء باستخدام لاصق ويمكن تغطيتها بغطاء مطاطي واقي.

 

على خط التجميع يتم تغطية أغطية المساكن المعدنية العارية بالبلاستيك أو المطاط، ويتم وضع المنشورات داخل غلاف المجهر ويتم تثبيتها في مكانها، تُثبَّت العدسات الموضوعية في مكانها بواسطة حلقة معدنية أو بلاستيكية وتكون العدسة العينية مزودة بغطاء عين مطاطي، ثمّ يتم وضع عدسات التركيز في الغلاف بواسطة براغي مثبتة.

 

يجب أن تحتوي المناظير المقاومة للماء على فتحات عند كل فتحة وأن يتم تطهيرها بالنيتروجين (يتم حقنها من خلال مانع تسرب) وإغلاقها، ستكون الخطوة الأخيرة هي تعبئة المناظير في الحالات التي تحتوي على أحزمة على الرقبة ومعظم العلب اليوم من مادة تشبه القماش.

 

مراقبة الجودة:

 

يتم اختبار المناظير التي تم إغلاقها بإحكام (مقاومة للماء) ومشحونة بالنيتروجين (مقاومة للضباب) تحت الماء، ستتحمل معظم المناظير الغمر في الماء عند 16.4 (5 م) لمدة خمس دقائق، يجب أن يكون كلا البراميل من المنظار متوازيين بصرياً حتى تندمج الصورة في دائرة واحدة مثالية ويتم فحصها بعناية من أجل المحاذاة.

 

يتم التخلص من العدسات والمنشورات التي بها عيوب مثل الخدوش أو الشقوق وصهرها لتشكيلها مرة أخرى أو إعادة تدويرها، في حالة تلف الغلاف أثناء الإنتاج يتم أيضاً إعادة تشكيله أو إعادة تدويره.

 

المستقبل:

 

تواصل المناظير التقدم مع التكنولوجيا الجديدة، حيث إنّ قدرتهم على رؤية المزيد باستخدام تقنيات تركيز أفضل تمكن المستهلك من استخدام المنتج في مجموعة متنوعة من المهام، تميل المناظير الآن إلى استخدام نفس طريقة التثبيت المستخدمة في كاميرات الفيديو التي تعمل تلقائياً على تثبيت نظام المنشور بحيث تظل الصورة ثابتة للمشاهد، تأتي بعض المناظير أيضاً مزودة برؤية منظار ليلي.

 

سيمكن هذا المستهلك من رؤية الأشياء البعيدة حتى في الليل، يتم إجراء التطورات التكنولوجية باستمرار على هذه المناظير المتخصصة، والتي تستخدم بشكل أساسي من قبل الجيش أو للمراقبة.

 

 

المصدر
كتاب"Contemporary Strategy Analysis" اسم المؤلف R. Grant, Blackwell اسس الهندسة الصناعية/ابو النور، عبدالرزاق عبدالرحيمكتاب"Facilities Design" اسم المؤلف S. Heragu, PWS Publishing Companyكتاب"Competitive Manufacturing Management" اسم المؤلف J. Nicholas, Irwin Mc Graw Hill

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى