简析光学玻璃压型道理
光学零件毛坯的压型工艺直接与光学玻璃熔炼技术和光学加工工艺有关。因而思考问题时必须把它们当做一个系统总体思考才对。
光学玻璃发展以来,玻璃零件毛坯(透镜、棱镜)出产通常是将熔造好的玻璃毛坯料,再加热软化,装入金属模具内加压成大体的表形之后,再通过粗磨、细磨、抛光而造作出来。这种步骤国表在70年代出现光学玻璃陆续熔炼技术以来已降落做为辅助步骤。
从70年代起头,光学玻璃蓬勃的日本重要工厂在光学玻璃出产中已选取最先进的出产工艺…三直出产工艺(三D),即直接通电溶解、直接压型、直接精密退火,其中直接成型即陆续熔炼或单坩埚漏料的滴料成型步骤,国表又习惯称“一次压型”。这种先进的压型工艺是将玻璃液直接压造成光学毛坯,这样大大简化从前二次压型的出产工艺,节俭人力、设备、降低能耗、提高原资料利用率。日本的保谷公司光学玻璃三直出产线,把用粘土坩埚炉古典步骤必要170日、用铂金坩埚浇注步骤必要34日的出产周期缩短到了3日的出产周期。制品率从古典法最高的40%的水平提高到90%以上的水平。
光学玻璃压型也叫做无研磨压型,是指压型造得的光学元件不必要研磨、抛光、磨边、对中心等光学加工,直接装配到光学仪器上去。这种光学玻璃压型件对表表光洁度和尺寸精度要求相当的高,通常以光学块规对光学元件的表表光洁度和尺寸精度进行丈量,以产生的过问条纹数衡量其质量,对用于拍照机系统的透韭反讲通常要求通过透镜半径的牛顿环数应少于6个,通过两个相互垂直半径的牛顿环数的差要少于3个,两种牛顿环的个数越少,则镜头的质量越高。
精密压型法是把加热软化了的玻璃放到用惰性气体(如氮气2;さ哪>咧腥,这种模具的内表表要有高的表表光洁度和高的尺寸精度;附着于内表表的资料要有高的硬度,好的抗氧化机能,好的热传导性,在高温下不与玻璃产生粘结,有好的冲击强度和抗析强度,不透过气体,水蒸汽及液体。满足上述要求的资料有玻璃碳、碳化硅和氮化硅。但玻璃碳比起后两者组织疏松易氧化,易擦伤,弹性模量幼?钩寤骱涂刮銮慷扔,热传导机能差。
从国表专利报导来看70年代初期成型模内表表选取了玻璃碳,而70年代中期颁发的专利则改用碳化硅或氮化硅了。把这两种资料附着于模具内表表的步骤有(1)热压,(2)离子溅衬法,(3)气相沉积法。其固着层的厚度至少为lOptm。这种模具的结构较为复杂,玻璃压型完了之后,不能立即脱模,需使玻璃温度降到转变温度以下再脱模。
精密压型能够压造球面、非球面及其它复杂状态的光学零件,压型效能高,压型质量好。80年代中期在光学玻璃出产当选取模压一次成型加工二玻璃精密透镜的面型精度达Y/10,厚度和直径公差达10UM,楔角幼于10-3毫弧度,双折射每CM幼于Y/10,折射率均匀性达10-6,精密透镜一次精密压型在日本、德国等国度已经选取。
光学玻璃出产经历了块料一二次压型型料一向接液态压型型料的发展过程,正向着精密压型发展。而我国目前光学玻璃出产重要供货大局依然是块料。从整个光学工业的经济效益思考,发展型料出产是当务之急。安身于我国目前光学玻璃出产工艺水平和市场的现实必要,应首先搞好二次压型出产,在美满二次压型出产中要把稳解决好备料步骤.离型剂、不粘玻璃的瓷盒资料和实现机械f{二自动化等儿个重要工艺技术问题,直接液态压型较二次压型有替显著地技术经济成效,是今后光学玻璃出产的必由之路。
从我国当前光学工业的现实必要启程同时参考国际上光学玻璃出产工艺的发展趋向,我国发展直接液态压型要出格把稳发展多种类、多规格幼批量的直接压型,而要解决好幼批量的直接光学玻璃压型就需首先解决幼批量光学玻璃的熔炼技术,发展与之相适应的光学玻璃熔炼池炉。在发展美满二次压型、直接液态压型的同时,应积极发展精密压型的钻研试验,以使我国光学玻璃压型技术早日赶上世界先进水平。