Cámara de disparo continuo de alta velocidad mecánica del material de fibra de carbono de la hoja del obturador mecánico y cientos de miles de pruebas de fatiga de vida útil del obturador

1. El entorno mecánico microscópico y violento en el que operan las hojas de las contraventanas.

La cortina de obturador mecánico de plano focal no es una pequeña pieza de hierro común y corriente. Es el núcleo de maquinaria de precisión con la mayor aceleración de movimiento y la carga mecánica más aterradora de toda la cámara:

• Vida y muerte extremas en milisegundos:
• La cortina del obturador debe abarcar toda la altura vertical de 24 mm del sensor de fotograma completo entre 2,5 ms y 3,0 ms;
• La aceleración inicial de cortina excede 1000 G (¡equivalente a más de 100 veces el límite de sobrecarga de un piloto de combate!);
• El impacto devastador del freno final:
• En la carrera hacia la meta a decenas de kilómetros por hora, las palas deben ser detenidas violentamente por el amortiguador del freno mecánico en un recorrido inferior a 0,1 mm;
• Una enorme tensión de flexión alterna (Bending Stress) realizará instantáneamente oscilaciones repetidas a lo largo de la hoja de la hoja.
• El talón de Aquiles de la fatiga de los materiales metálicos tradicionales:
• Cuando las aleaciones de duraluminio ordinarias o las aleaciones de titanio tienen solo 0,05 mm de espesor, la red metálica microscópica inevitablemente producirá grietas microscópicas por deslizamiento (microgrietas por fatiga) después de experimentar de 100.000 a 150.000 veces de alta velocidad y de fuertes impactos de flexión. Con el tiempo, se romperá y se hará añicos por completo durante un determinado disparo, y la hoja del obturador quedará atascada en el camino de la luz como una hoja de verdura podrida.

2. Subversión física de los compuestos de resina reforzada con fibra de carbono (CFRP)

Las lamas de las contraventanas industriales superiores incorporan por completo polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) y fibra de aramida (Kevlar) utilizadas originalmente en naves espaciales y coches de carreras de F1:

• Reducción de dimensionalidad de resistencia específica y módulo específico:
• La densidad de las hojas de fibra de carbono es sólo 1/4 de la del acero, pero la resistencia a la tracción y a la flexión es más de 5 veces mayor que la del acero de alta resistencia;
• Momento de inercia ultrabajo:
• El peso de las lamas se reduce en más de un 40%, lo que reduce en gran medida el consumo de energía cinética del micromotor electromagnético al accionar la cortina para arrancar y frenar;
• Permite aumentar a la fuerza la velocidad de disparo continuo del obturador mecánico desde los tradicionales 8 fps a 14 fps ~ 16 fps velocidad mecánica pura;
• Límite de vida por fatiga infinita (límite de resistencia a la fatiga):
• La cadena de polímero de fibra de carbono tiene propiedades de amortiguación y absorción de impactos extremadamente fuertes bajo tensión alterna, y no producirá grietas por fatiga por dislocación como el metal a nivel microscópico, lo que le da a la persiana una rigurosa garantía de disparo continuo a nivel industrial de 400.000 a 500.000 veces;
• Recubrimiento autolubricante y antiexpansión térmica:
• La superficie de la hoja está cubierta con una película lubricante seca extremadamente delgada de disulfuro de molibdeno a nanoescala ((\text{MoS}_2)) o politetrafluoroetileno (PTFE / Teflón). La deformación dimensional es inferior a 0,001 mm en condiciones de frío intenso (-20 °C) y calor abrasador (+50 °C), lo que elimina la fricción y los atascos.

3. El destino final del obturador mecánico en la era sin espejo: Adiós de la fibra de carbono al obturador global

Con la iteración de la tecnología de semiconductores más rápida que la luz, el obturador mecánico en sí está marcando el comienzo de un llamado a telón histórico:

• Decisión histórica de Nikon Z8/Z9: ¡eliminar completamente el obturador físico mecánico!
• Confiando en la velocidad de escaneo del circuito de píxeles completos de ultra alta velocidad de 1/270 segundos del sensor apilado subyacente, que elimina directamente todas las cortinas mecánicas y láminas de fibra de carbono;
• El concepto de vida útil del obturador se reduce completamente a cero: mientras el chip del sensor no se queme, el obturador electrónico puede, en teoría, dispararse cientos de millones de veces sin desgaste;
• Obturador global Sony A9 III:
• Todos los píxeles son sensibles a la luz y congelan las cargas en el mismo instante de microsegundo, acabando por completo con las rayas de las persianas;
• Mantener el mantenimiento diario para los modelos de persiana mecánica:
• En los modelos que todavía están equipados con un obturador mecánico, si la "Función de protección de cortina de obturador y a prueba de polvo" está activada al apagar la cámara y cambiar la lente;
• ¡Recuerde que está absolutamente prohibido tocar la hoja de la persiana antipolvo con los dedos! Las frágiles palas a nivel de micras sufrirán deformaciones permanentes y descarrilamiento siempre que sean sometidas a una pequeña presión vertical con las yemas de los dedos. La reparación y el reemplazo requieren una revisión general de toda la máquina.

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