大口径光学零件加工技术
作者:管理员    发布于:2017-08-15 10:40:54    文字:【】【】【
现在的照相机镜片,手机摄像头,监视器等这些都是利用到光学零件加工,随着光学加工技术的不断发展,对这些行业也有很大的推动作用。现在大口径光学元件的抛光技术,也在不断的提高。

大口径光学零件抛光需做到这三步,即磨外观、磨面型、光刀。每个过程都很重要,从研磨液的深度、配方、和温度等这些都很重要。大口径零件抛光过程中的机械研削作用、化学作用、表面流动。


1) 机械研削作用

     抛光是精磨的继续,它们从本质上是相同的,都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小磨削作用的结果。抛光是用很细颗粒的抛光剂(我公司目前使用的抛光粉粒度范围0.4~2 μm)。所以微小磨削作用可以在分子大小范围内进行。由于抛光模与镜片表面相当吻合,因此抛光时切向力很大,从而使玻璃表面凸凹微痕结构被磨削掉,逐渐形成光滑的表面。对于大口径光学零件来讲,这种切力更大,对光学零件的表面形成的影响更明显。而这些是要靠加工设备来保证的。

     小口径光学零件的加工设备已经实现了设备的专业化,针对不同的形状就有不同的加工设备,但是在大口径光学零件加工设备具有很大的局限性。因此在加工过程中,设备的主轴精度、主轴和摆轴的转速、压力、角度、摆头位置对面形精度以及抛光速率的影响非常敏感,特别是在一定范围内,增加抛光压力,提高主轴转速,抛光速率显著提高。另外线速度的作用力、模具的面形精度及其相互匹配也是加工过程中的关键因素。因此必须对前工程的质量进行严密的控制,并采用3段以上的抛光过程,细化整个加工过程,从而能够改善设备不够专业的问题。

     此外,对磨具的精度要求也要严格把关,根据零件不同的R选择不同精度的模具,磨具精度对零件精度的依赖性具有50%以上的重要作用。因此要在实践中,认真摸索规律,我们在磨具设计中也采用了很多的创新手段,例如对磨具的口径、研磨皮的贴付方式进行控制。

2) 化学作用

     抛光过程主要是水、抛光剂、抛光模等与玻璃之间化学作用的结果。

     玻璃表面受水的作用,水解反应生成硅酸凝胶层。在抛光过程中,抛光模和抛光剂随时从玻璃表面凸凹层的硅酸凝胶去除,露出玻璃新的表面,再水解,再去除,往复循环达到抛光效果。

     抛光剂的pH值对抛光影响甚大。在抛光中,强酸和强碱环境下都不利于表面的加工,适当调整抛光液的pH值使工件处于弱碱环境下有利于提高加工效率,得到高质量的光滑表面,试验表面,抛光液的pH值为7.5~8最容易得到高质量的光滑表面。同时为了避免抛光液对试件的腐蚀,加工结束后,应立即将工件从抛光液中取出,并用蒸馏水冲洗干净。

     在大口径光学零件的加工中我们进一步利用抛光剂的粒度不同和pH值不同对加工过程的影响力,利用其的特殊作用使大口径高精度光学零件的加工取得了明显的改善。

     抛光剂的化学稳定性与抛光效率有直接关系。因此我们在加工中十分关注抛光剂的型号的选择、配比,形成我们特有的配方,确保大口径光学零件在抛光过程中每个阶段使用不同型号和配比的抛光剂,使多种型号、不同配比的抛光剂在加工过程中都得到相应的调整。

3) 表面流动

     在大口径光学零件的抛光中流变作用表现得更加明显。模具的形状和抛光剂的温度、浓度的控制是关键。
玻璃表面由于高压和相对运动、摩擦生热,致使表面产生塑性流动,凸的部分将凹陷填平,形成光滑的表面。此种理论实验结果也得以说明其正确性。

     在大口径零件的加工过程中,由于磨具中心和边缘的温度差更大,所以在抛光皮的形状的选择上和抛光过程中的分段控制要给与格外关注。我们在加工过程中,在磨具的表面材料形状上采取必要的措施,主要是把它的表面修剪成合适的形状,并在磨具中填充适当的贴纸等。

    在抛光过程中很复杂,每个步骤都很重要。我们需要做到定时、定表面、定光圈,才能做出更好的效果。

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脚注信息
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