новости компании о Анализ технологии формования оптических стеклянных линз

Анализ технологии формования оптических стеклянных линз

Технология формования оптических стеклянных линз является высоким процессом производства оптических компонентов. Он включает в себя размещение смягченного стекла в высокую форму и непосредственно формирование его в оптическую часть, которая соответствует требованиям использования за один шаг в условиях нагрева, давления и среды без кислорода. С момента успешного развития в середине 1980-х годов эта технология имеет историю более десяти лет и стала одним из самых передовых методов производства оптических компонентов на международном уровне. Он вступил в практическую стадию производства во многих странах. Широко распространенное принятие и применение этой технологии представляют собой значительную революцию в обработке оптических стеклянных компонентов в индустрии оптики. Поскольку эта технология обеспечивает прямое формование точных асферических оптических компонентов, она открыла эпоху, когда оптические инструменты могут широко использовать оптические элементы асферического стекла. Следовательно, он внес новые изменения и разработки в проектирование оптической системы оптоэлектронных инструментов. Мало того, что он уменьшил размер и вес оптических инструментов, сэкономленные материалы, уменьшил рабочую нагрузку для покрытия и сборки оптического компонента, а также снижение затрат, но также улучшило производительность оптических инструментов и повысило качество оптической визуализации.

Производственные оптические компоненты с использованием метода стеклянной формования предлагают следующие преимущества:

1. 1. Выполняет необходимость в традиционных процессах, таких как грубое шлифование, тонкое шлифование, полировка, окантовка и центрирование, но при этом достигает высокой точности, точности фигуры поверхности и шероховатости поверхности.

2. 2. Собирает значительное количество производственного оборудования, инструментов/вспомогательных материалов, заводских площадей и квалифицированных работников, обеспечивая высокую производительность даже в небольшой мастерской.

3. 3. Фацилитирует экономичное массовое производство точных асферических оптических компонентов.

4. 4. Размерные точности и повторяемость формованных оптических деталей путем точно управлять параметрами процесса, такие как температура и давление во время литья.

5. 5.eneables Liting из массивов с небольшими асферическими объективами.

6. 6. Раздает оптические компоненты и монтажные эталонные функции, которые будут сформированы в виде единого интегрированного куска.

В настоящее время массовые формованные асферические оптические компоненты имеют диаметры в диапазоне от 2 до 50 мм с толерантностью ± 0,01 мм; толщины от 0,4 до 25 мм с допуском ± 0,01 мм; радиусы кривизны до 5 мм; Точность фигуры поверхности 1,5λ; Шероховатость поверхности, соответствующая военному стандарту США 80-50; преломляющий показатель, управляемый до ± 5 × 10⁻⁴; Одногенность показателя преломления, управляемая до <5 × 10⁻⁶; и двукрасие менее 0,01λ/см.

Всемирно известные компании и производители, которые освоили эту технологию производства оптических компонентов передового стекла, включают Kodak и Corning (США); Охара, Хойя, Олимп и Панасоник (Япония); Zeiss (Германия); и Philips (Нидерланды).

Технология формования стеклянных оптических компонентов-это комплексная дисциплина, требующая проектирования специализированных формованных машин, использования высококачественных форм и выбор соответствующих параметров процесса. Метод формования, стеклянный тип и пробелы, материал плесени и изготовление являются ключевыми технологиями в стеклянном линге.

1. МЕТОДЫ ЛИНГИ

Основная причина, по которой стекло может быть точным формованным стеблями от разработки материалов плесени, которые не прилипают к размягченному стеклу.

Оригинальный метод формования стеклянного линза включал заливание расплавленных оптических стеклянных заготовков в формы, поддерживаемые при температуре примерно на 50 ° C над температурой стеклянного перехода (TG) для прессования. Этот метод был подвержен стеклянному прилипке к поверхностям пресс-формы, и продукты часто страдали от пузырьков и отметок холодного жилья (морщины), что затрудняет достижение желаемой формы и точности поверхности. Позже, метод появился с использованием точно обработанных форм, изготовленных из специальных материалов. Стекло и плесень нагреваются в атмосфере без кислорода вблизи точки смягчения стекла. Когда оба достигают приблизительно одинаковой температуры, давление подается через форму. При поддержании этого давления плесень охлаждается ниже температуры стеклянного перехода (TG) (вязкость стекла в точке смягчения ≈ 10⁷.⁶ Уважа; вязкость в точке перехода ≈ 10¹³. Этот метод нажатия стекла и формы вместе изотермически называется изотермическим нажатием, что относительно легко достигает высокой точности путем точного воспроизведения формы поверхности плесени. Недостатком этого метода для производства стеклянных оптических компонентов является долгое время для нагрева и охлаждения, что приводит к медленной скорости производства. Чтобы решить эту проблему, были сделаны эффективные улучшения, такие как использование нескольких форм в пределах одной прессы для повышения эффективности. Тем не менее, высокая стоимость асферических форм делает использование множества плесени непомерно дорогими. Чтобы справиться с этим, исследования были сосредоточены на разработке не-изотермических нажимающих методов, ближе к исходным условиям чистки, направленных на увеличение скорости производства на одну форму и продлить срок службы плесени. Кроме того, исследования продолжаются в методах непосредственно точного литья стекла, вытекающего из таяющей печи.

2. Типы стекла и пробелы

Стеклянный бланк напрямую связан с качеством литого продукта. В принципе, большинство оптических очков можно использовать для литья. Тем не менее, очки с высокими точками смягчения требуют высокой температуры литья, что может вызвать небольшие реакции с плесенью, резко сокращаю работу плесени. Следовательно, с точки зрения более легкого выбора материала плесени и более длительного срока службы плесени, необходимо разработать очки, подходящие для формования при более низких температурах (около 600 ° C). Эти низкотемпературные формовочные очки также должны соответствовать требованиям для экономически эффективного производства и быть свободными от экологически опасных веществ (например, PBO, AS₂O₃). Бланки, используемые для литья, имеют особые требования:

① Пустая поверхность должна быть чрезвычайно гладкой и чистой перед нажатием;

② Он должен иметь подходящую геометрическую форму;

③ Он должен иметь необходимый объем. Заготовки, как правило, сферическая, шайба или в форме сферической линзы, создаваемые холодным шлифованием или горячим нажатием.

3. Материалы пресс -формы и обработка

Материалы пресс -формы должны обладать следующими характеристиками:

① поверхность, не имеющая дефектов, способная быть отполированной в гладкую, беспровориную оптическую поверхность;

② Высокая устойчивость к окислению при высоких температурах, поддержание структурной целостности, качество стабильной поверхности, точность поверхности и отделка; ③ Нереактивные со стеклом, без адгезии, хороших свойств высвобождения;

④ Высокая твердость и сила при повышенных температурах.

Существуют многочисленные патенты на разработку материалов для плесени. Репрезентативные материалы включают в себя: субстраты супер жестких сплавов, покрытые сплавами драгоценных металлов и пленками нитрида титана (олова); Силиконовые карбид (SIC) или субстраты с сплавами супер жестких сплавов, покрытые твердым углеродом, алмазоподобным углеродом (DLC) или другими пленками на основе углерода; и Cr₂o-Zro₂-tio₂ новая керамика.

Материалы длястеклянная линзаФормовые формы, как правило, твердые и хрупкие. Чтобы точно обработать эти материалы в плесени, требуются высококачественные ультраоцененные машины ЧПУ с разрешением ниже 0,01 мкм, используя алмазные шлифовальные колеса. Шлифование достигает желаемой точности формы, но последующая тонкая полировка необходима для достижения оптической поверхности. Для высокой соответствующей асферической обработки необходимы методы измерения и оценки асферической поверхности имеют решающее значение. Обработка пресс-форм для микро-линз требует еще более строгих требований, что требует более высокой точности и минимизированных следов измельчения.

4. Применение технологии стеклянной формования

В настоящее время,Оптическая стеклянная линзаТехнология формования используется для массового производства точного сферического иасферические линзыПолем Помимо регулярного производства линз диаметром около 15 мм, он также может производить линзы с большим диаметром до 50 мм, массивы микро-линз и т. Д. Микропользовые массивы с отдельными диаметрами объектива до 100 мкм в настоящее время достижимы.

1. 1. Производство сферических и асферических оптических компонентов для военных и гражданских оптических инструментов, таких как различные линзы, призмы и фильтры.

2. 2. Производство асферических линз для волоконных связей, используемых в оптической связи.

3. 3. Производство асферических линз конденсатора дляОптические дискиПолем Один из формованных асферических линз может заменить три сферические линзы в оптической головке оптического диска. Из-за высокой точности формованных асферических линз они не только контролируют и регулируют осевые аберрации при больших численных апертурах (NA), но также снижают вес исходной оптической головки и снижают затраты на 30-50%.

4. 4. Производство асферических линз для камеры просмотра, кинопроекторов иобъективы камерыПолем