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光學玻璃透鏡模壓成型技術解析

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【摘要】:
光學玻璃透鏡模壓成型技術是一種高精度光學元件加工技術,它是把軟化的玻璃放入高精度的模具中,在加溫加壓和無氧的條件下,一次性直接模壓成型出達到使用要求的光學零件。這項技術自80年代中期開發成功至今已有十幾年的歷史了,現在已成為國際上最先進的光學零件制造技術方法之一,在許多國家已進入生產實用階段。這項技術的普及推廣應用是光學行業在光學玻璃零件加工方面的重大革命。由于此項技術能夠直接壓制成型精密的非球面
光學玻璃透鏡模壓成型技術是一種高精度光學元件加工技術,它是把軟化的玻璃放入高精度的模具中,在加溫加壓和無氧的條件下,一次性直接模壓成型出達到使用要求的光學零件。這項技術自80年代中期開發成功至今已有十幾年的歷史了,現在已成為國際上最先進的光學零件制造技術方法之一,在許多國家已進入生產實用階段。這項技術的普及推廣應用是光學行業在光學玻璃零件加工方面的重大革命。由于此項技術能夠直接壓制成型精密的非球面光學零件,從此便開創了光學儀器可以廣泛采用非球面玻璃光學零件的時代。因此,也給光電儀器的光學系統設計帶來了新的變化和發展,不僅使光學儀器縮小了體積、減少了重量、節省了材料、減少了光學零件鍍膜和工件裝配的工作量、降低了成本,而且還改善了光學儀器的性能,提高了光學成像的質量。
 
  光學玻璃模壓成型法制造光學零件有如下優點:
 
  ①不需要傳統的粗磨、精磨、拋光、磨邊定中心等工序,就能使零件達到較高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度;
 
  ②能夠節省大量的生產設備、工裝輔料、廠房面積和熟練的技術工人,使一個小型車間就可具備很高的生產力;
 
  ③可很容易經濟地實現精密非球面光學零件的批量生產;
 
  ④只要精確地控制模壓成型過程中的溫度和壓力等工藝參數,就能保證模壓成型光學零件的尺寸精度和重復精度;
 
  ⑤可以模壓小型非球面透鏡陣列;
 
  ⑥光學零件和安裝基準件可以制成一個整體。
 
  目前批量生產的模壓成型非球面光學零件的直徑為2~50mm,直徑公差為±0.01mm;厚度為0.4~25mm,厚度公差為±0.01mm;曲率半徑可達5mm;面形精度為1.5λ,表面粗糙度符合美國軍標為80-50;折射率可控制到±5×10-4mm,折射均勻性可以控制到<5×10-6mm;雙折射小于0.01λ/cm。
 
  現在,世界上已掌握這項先進玻璃光學零件制造技術的著名公司和廠家有美國的柯達、康寧公司,日本的大原、保谷、歐林巴斯、松下公司,德國的蔡司公司和荷蘭的菲利浦公司等。
 
  玻璃光學零件模壓成型技術是一項綜合技術,需要設計專用的模壓機床,采用高質量的模具和選用合理的工藝參數。成型的方法,玻璃的種類和毛坯,模具材料與模具制作,都是玻璃模壓成型中的關鍵技術。
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