новости компании о Анализ технологии прецизионного формования оптических асферических линз

Анализ технологий точного формования оптическихАсферические линзы 

Технология формования - это высокоточный процесс изготовления оптических компонентов.где он непосредственно формируется в оптические части, отвечающие требованиям использования, посредством одноступенчатой формовки под нагревом, давление и безкислородные условия.

С момента успешной разработки в середине 1980-х годов эта технология развивалась на протяжении десятилетий и сегодня является одним из самых передовых в мире методов производства оптических компонентов.достижение практической стадии производства во многих странах.

Широкое распространение этой технологии представляет собой революционный прогресс в обработке оптических компонентов стекла.Он открыл эру, когда асфирическое стекло может быть широко интегрировано в оптические инструменты..

Следовательно, это нововведение преобразовало дизайн оптических систем: сокращение размера и веса прибора, экономия материалов, уменьшение нагрузки на покрытие и сборку, снижение затрат,одновременно повышая оптические характеристики и качество изображения.

Преимущества формованных компонентов оптического стекла:

1. Устраняет традиционные процессы шлифования, полировки, огранки и центрирования при одновременном достижении высокой точности измерений, точности фигуры поверхности и низкой шероховатости поверхности.
2. Снижает потребности в производственном оборудовании, вспомогательных инструментах, производственном пространстве и квалифицированной рабочей силе, что позволяет повысить производительность даже в небольших мастерских.
3. Содействует экономическому массовому производству высокоточных асфирических оптических компонентов.
4. Обеспечивает точность измерений и повторяемость с помощью точного контроля температуры и давления.
5. Позволяет формировать небольшие асферические линзы.
6. Разрешает интеграцию оптических компонентов с монтажными эталонными поверхностями в отдельные единицы.

Текущие спецификации производства асферических компонентов:

• Диаметр: 2×50 мм (терпимость ±0,01 мм)

• Толщина: 0,425 мм (толерантность ±0,01 мм)

• Радиус кривизны: ≥ 5 мм

• Точность фигуры поверхности: 1,5λ

• Грубость поверхности: соответствует американскому военному стандарту 80-50.

• Контроль показателя преломления: ±5×10−4

• Однородность преломления: <5×10−6

• Двойная преломляемость: < 0,01λ/см

Ключевые аспекты технологии точной формовки стекла

Эта всеобъемлющая технология требует специализированных литейных машин, высококачественных форм и оптимизированных параметров процесса.бланковый препарат, и материалов/изготовления форм.

1. Методы формования
Точное формование стало жизнеспособным благодаря разработке материалов формы, которые сопротивляются адгезии на смягченное стекло.Ранние методы включали налив расплавленных стеклянных полосок в формы > 50 °C выше температуры перехода стекла (Tg), вызывая адгезию, пористость, дефекты поверхности и плохую точность формы.

Современное изотермическое прессование:

• Использует специально разработанные формы

• Нагревает стекло и формы вместе до точки почти смягчения в среде без кислорода

• Применяет давление при равной температуре

• Поддерживает давление при охлаждении ниже Tg
  (Вискозность стекла: ~107·6 равновесия в точке смягчения; ~1013·4 равновесия при Tg)
  Преимущество: высокоточное воспроизведение формы.
  Ограничения: медленные циклы нагрева/охлаждения уменьшают пропускную способность.

Улучшения и альтернативы:

• Установка нескольких форм повышает производительность (хотя и дорогостоящая для асферических форм)

• Неизотермическое прессование: более высокая скорость и долговечность формы, работая ближе к условиям формирования пустого

• Продолжающиеся исследования и разработки в области прямой формовки потоков расплавленного стекла

2Виды стекла и пустые
Качество пустого стекла напрямую влияет на формованные изделия. В то время как большинство оптических стекол являются формованными, стекла с высокой точкой смягчения ускоряют деградацию формы.:

• Разрешение на экономически эффективное производство белой продукции

• Исключить опасные для окружающей среды вещества (например, PbO, As2O3)

Требования к пробелу:

• Гладкая, чистая поверхность перед формованием

• Оптимизированная геометрия (сферическая, дискообразная или мениск)

• Точное регулирование объема
  Пустые частицы обычно образуются путем холодного измельчения или горячего прессования.

3. Материалы для форм и изготовление
Идеальные свойства плесени:

• Не имеющие дефектов, полируемые оптические поверхности

• Сопротивляемость окислению и стабильность конструкции при высоких температурах

• Не реагирует со стеклом, легко демонтируется

• Высокотемпературная твердость и прочность

Общие растворы плесени:

• Субстраты из благородных металлов/карбидов, покрытых тином

• Фильмы из углерода/демамантоподобного углерода на основаниях SiC/карбида

• Керамические композиты Cr2O-ZrO2-TiO2

Требования к точной обработке:

• Ультраточные станки с ЧПУ (разрешение ≤ 0,01 мкм)

• Машины и механические устройства для изготовления пластмасс

• Последовательная полировка до оптической отделки

• Расширенная асферная метрология для контроля качества (критическая для массивов микролент)

4. Приложения
В настоящее время возможности массового производства включают:

• Точные сферические/асферические линзы (стандартные: Ø15 мм; большие: Ø50 мм)

• Массивы с микролентами (один линза: Ø100 μm)

Ключевые реализации:
1 Военно-гражданские оптические приборы (линзы,Призмы,фильтры)
2 Асферические соединители для оптической связи
3 Оптические дисковые линзы:Одна формованная асфера заменяет три сферические линзы, снижая вес и затраты на резку на 30-50%, улучшая при этом контроль осевой аберрации при высоких НА.
4 Видоискатели камеры, проектор/объектив камерыастероиды