光学镜片加工工艺

1 百度文库帮手网 www.365xueyuan.com 免费帮下载 文库积分资料 1 1 百度文库帮手网 www.365xueyuan.com 免费帮下载 文库积分资料 1 本文由gemini_sun贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机? 查看。 目录 光学冷加工工序2 玻璃镜片抛光工艺3 镜片抛光4 光学冷加工工艺资料的详细描? 述5 模具机械抛光基本程序（对比）7 金刚砂 8 光学清洗工艺10 镀膜过程中喷点、? 潮斑(花斑)的成因及消除方法12 光学镜片的超声波清洗技术14 研磨或抛光对光学镜? 片腐蚀的影响17 抛光常见疵病产生原因及克服方法23 光学冷却液在光学加工中的作? 用25 光学冷加工生产操作 2 光学冷加工工序 第 1 道：铣磨,是去除镜片表面凹凸不平的气泡和杂质,(约 0.05-0.08)起到成? 型 作用. 第 2 道就是精磨工序,是将铣磨出来的镜片将其的破坏层给消除掉,固定 R? 值. 第 3 道就是抛光工序,是将精磨镜片在一次抛光,这道工序主要是把外观做的更? 好。 第 4 道就是清洗,是将抛光过后的镜片将起表面的抛光粉清洗干净.防止压克.? 第 5 道就是磨边,是将原有镜片外径将其磨削到指定外径。 第 6 道就是镀膜,是将? 有需要镀膜镜片表面镀上一层或多层的有色膜或其他膜 第 7 道就是涂墨,是将有需要? 镜片防止反光在其外袁涂上一层黑墨. 第 8 道就是胶合,是将有 2 个 R 值相反大小? 和外径材质一样的镜片用胶将其联合. 特殊工序:多片加工(成盘加工)和小球面加工(? 20 跟轴)线切割 根据不同的生产工艺，工序也会稍有出入，如涂墨和胶合的先后次序? 。 玻璃镜片抛光工艺 用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间,压力等参数. 抛光? 后要立即进行清洗可浸泡,否则抛光粉会固化在玻璃上,会留有痕迹的. 1.抛光粉的材? 料 抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组 成，? 不同的 材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相 同。氧化? 铝和氧化铬 的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化 铈与硅酸盐玻? 璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。 为了增加氧化铈的抛光? 速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈 含量较低的 混合稀土抛光粉通? page 1 常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。 对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身? 硬度较小，而且材料本身的氟含量较高， 因此因选 用不含氟的抛光粉为好。 2.氧化? 铈的颗粒度 粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏? 细 的抛光粉。 要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径 或? 中位径D50的大小 只决定了抛光速度的快慢， 而最大粒径Dmax决定了抛光精度 光学冷加工生产操作 3 的高低。因此，要得到高精度要求，必须控制抛光粉的最大颗粒。 3. 抛光粉的? 硬度 抛光粉的真实硬度与材料有关，如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右，各种 氧化? 铈都差 不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同，是因为氧化铈抛光粉 通常为团? 聚体。当然，有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料，表现出来 的磨削率和耐磨性都? 会提高。 4. 抛光浆料的浓度 抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度,浓度越大抛光? 速度越高。使用小颗粒抛 光粉时 ，浆料浓度因适当调低。 镜片抛光 光学镜片经过研磨液细磨后，其表面尚有厚约 2–3 m 的裂痕层，要消除此裂痕? 层的方法即为抛光。抛光与研磨的机制一样，唯其所使用的工具材质与抛光液 (slu? rry) 不同， 抛光所使用的材料有绒布 (cloth)、 抛光皮 (polyurethane) 及 沥青? (pitch)，通常要达到高精度的抛光面，最常使用的材料为高级抛光沥青。 利用沥青? 来抛光，是藉由沥青细致的表面，带动抛光液研磨镜片表面生热，使玻 璃熔化流动，? 熔去粗糙的顶点并填平裂痕的谷底，逐渐把裂痕层除去。 目前抛光玻璃镜片所使用的抛光粉以氧化铈 (CeO2) 为主， 抛光液调配的比例? 依 镜片抛光时期不同而有所不同， 一般抛光初期与和抛光模合模时使用浓度较高的? 抛光液，镜片表面光亮后，则改用浓度较稀的抛光液，以避免镜面产生橘皮现象 (镜? 片表面雾化)。 抛光与研磨所用的运动机构相同，除了抛光的工具与工作液体不一样外，抛光时? 所需环境条件亦较研磨时严苛。一般抛光时要注意的事项如下： 抛光沥青的表面与抛光液中不可有杂质，不然会造成镜面刮伤。 抛光沥青表面? 要与镜片表面吻合，否则抛光时会产生跳动，因而咬持抛光粉而刮 光学冷加工生产操作 4 伤镜片表面。 抛光前必须确定镜片表面是否有研磨后所留下的刮伤或刺孔。 抛? 光工具的大小与材质是否适当。 沥青的软硬度与厚度是否适当。 抛光的过程中必须? 随时注意镜片表面的状况及精度检查。透镜表面瑕疵的检查， 因为检测的过程是凭个? 人视觉及方法来判断， 所以检验者应对刮伤及砂孔的 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 有深刻的认知，要经常比? 对刮伤与砂孔的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 样版，以确保检验的正确性。 光学冷加工工艺资料的详细描述（工艺过程老化） 1. 抛光粉 1.1 对抛光粉的要求 a. b. c. d. e. 颗粒度应均匀，硬度一般应比? 被抛光材料稍硬； 抛光粉应纯洁，不含有可能引起划痕的杂质； 应具有一定的晶格? 形态和缺陷，并有适当的自锐性； 应具有良好的分散性和吸附性； 化学稳定性好，? 不致腐蚀工件。 1.2 抛光粉的种类和性能 常用的抛光粉有氧化铈（CeO2）和氧化铁（FeO3） 。? a. 氧化铈抛光粉 颗粒呈多边形，棱角明显，平均直径约 2 微米，莫氏硬度 7～8 级， 比重约为 7.3。由于制造工艺和氧化铈含量的不同，氧化铈抛光粉有? 白色（含量达到 98% 以上） 、淡黄色、棕黄色等。 b. 氧化铁抛光粉 俗称红粉，? 颗粒呈球形，颗粒大小约为 0.5～1 微米，莫氏 硬度 4～7 级，比重约为 5.2。颜色有从黄红色到深红色若干种。 综上所述，? 氧化铈比红粉具有更高的抛光效率，但是对表面光洁度要求高的 零件，还是使用红粉? 抛光效果较好。 2. 抛光模层（下垫）材料 )常用的抛光模层材料有抛光胶和纤维材? 料。 光学冷加工生产操作 5 2.1 抛光胶 抛光胶又名抛光柏油，是由松香、沥青以不同的组成比例配制而成? page 2 ，用于光 学零件的精密抛光。 2.2 纤维材料 在光学工件的抛光中，若对抛光面的面? 形精度（光圈）要求不高时，长采用 呢绒、毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料? 。 3. 常用测试仪器 光学零件的某些质量指标，如透镜的曲率半径、棱镜的角度，需? 要用专门的 测试仪器来测量。常用的仪器有：光学比较侧角仪、激光平面干涉仪、球? 径仪和 刀口仪等。 4. 抛光 在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够? 的抛光粉颗粒减少， 降低抛光效率。太多了，有些抛光粉颗粒并不参与工作，同时也? 带来大量液体使 玻璃边面的温度下降，影响抛光效率。抛光液的浓度也要适当，浓度? 太低，即水 分太多， 参与工作的抛光粉颗粒减少并使玻璃表面温度降低， 因此降低? 抛光效率。 浓度太高，即水分带少，影响抛光压力，抛光粉不能迅速散步均匀，导致? 各部压 力不等，造成局部多磨，对抛光的光圈（条纹）质量有影响。而且单位面积压? 力 减少，效率降低，抛光过程中产生的碎屑也不能顺利排除，使工件表面粗糙。一 ? 般是开始抛光时抛光液稍浓些，快完工时，抛光液淡些，添加次数少些，这有利 于提? 高抛光效率和光洁度。另外，一般认为抛光液的酸度（pH 值）应控制在 6～ 8 之间? ，否则玻璃表面会被腐蚀，影响表面光洁度。 在抛光过程中检查光圈（条纹）时，如不合格，可以通过调整抛光机的转速 和? 压力、工件与模具（抛光机下盘）的相对速度、相对位移、摆速和羞怯抛光模 层等方? 法进行修改。 a. 提高主轴转速，能增加边缘部位与上模接触区域的抛光强度。经验? 证明， 若速度过高，抛光表面温度升高，从而使抛光模层硬度降低，影响修改光圈（条? 纹）的效果。 b. 增加荷重以加大压力时， 可提高整个抛光模和工件间接触区域的? 抛光强度， 光学冷加工生产操作 6 也将使抛光表面的温度升高，降低抛光模层的硬度。 c. 加大铁笔（上盘主轴）? 的位移量，可使上盘的中间部位和下盘的边缘部位 同时得到修整。 d. 加大摆幅长度，增加摆轴速度会使上盘的中间部位和下盘的? 边缘部位加速 抛光。 e. 刮槽是减少开槽部分的压力承受面和摩擦面，因此抛光下盘在开槽部? 分的 抛光效力降低。反之，未开槽部分的抛光效力有所增大。均匀开槽时，能使抛光? 下盘的流动性适合与工件表面的曲率。同时，既能使抛光液含量增加，容易渗入 抛? 光下盘面而增加抛光效力，又能减轻抛光机传动负荷。 综上所述， 为了控制和稳定? 抛光条件， 工作场地应保持较为稳定的温度 （25° C 左右）和湿度（相对湿度为 ? 60～70%） 。 模具机械抛光基本程序（对比） 模具要想获得高质量的抛光效果，最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸 和? 钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。 而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面 状况? ，如机械加工、电火花加工，磨加工等等。机械抛光的一般过程如下： （1） 粗抛 经铣、 电火花、 磨等工艺后的表面可以选择转速在 35 000—40 ? 000 rpm 的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、? WA # 400 的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨，条状油石加煤油作 为润? 滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1? 000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400 开始。 （2）半精抛 半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为：#400 ~ #600 ~? #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。 实际上#1500 砂纸只用适于淬硬的模具钢 （52H? RC 以上） ，而不适用于预硬钢，因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。 （3）精抛 精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨 膏? 进行研磨的话，则通常的研磨顺序是 9μm（#1800）~ 6μm（#3000）~3μm 光学冷加工生产操作 7 （#8000） 。9μm 的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200 和#1500 号砂纸? 留下 的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光，顺序为 1μm（#14000）~ 1/? page 3 2 μm（#60000）~1/4μm（#100000） 。 精度要求在 1μm 以上（包括 1μm）的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁 的? 抛光室内即可进行。 若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。 灰尘、 烟? 雾，头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。 金刚砂 1891 年，美国人阿切逊将粘土和焦炭混合后放在一个铁钵中，企图用电弧 将碳? 转化为金刚石。但结果是，在电极附近发现了闪闪发光的六方形晶体，它与 天然金刚? 石的立方八面体不同。 阿切逊认为这可能是碳和粘土中的氧化铝反应而 生成的新化? 合物。由于自然界中有一种氧化铝矿物称为刚玉，于是他把碳和刚玉 两个英文单词连? 起来作为这一新化合物的名称，中国学者将其译成“金刚砂” 。 后来人们知道这种? 化合物是由粘土中的二氧化硅与碳在高温下反应生成的碳化 硅。 晶胞为面心立方结? 构，每个晶胞含有 4 个 C 原子 4 个 Si 原子。与金刚石结构类 似。 碳化硅硬度仅? 次于金刚石、碳化硼和立方氮化硼，在无机材料中排行第四。 目前已能通过热压烧结? 法制得高致密度的碳化硅。 它具有很高的强度及良好的抗 氧化性能，在高温下不变? 形，可作为高温燃气轮机上的涡轮叶片，也可作耐磨的 密封材料，还可作火箭尾喷管? 的喷嘴及轻质的防弹用品等。 金刚砂，SiC，学名碳化硅。纯的是无色晶体。密度 3? .06～3.20。硬度很大，大 约是莫氏 9 度。 一般的是无色粉状颗粒。 磨碎以后， ? 可以作研磨粉， 可制擦光纸， 又可制磨轮和砥石的摩擦表面。由砂和适量的碳放在? 电炉中加强热制得。 光学冷加工生产操作 8 天然金刚砂又名石榴子石，系硅酸盐类矿物。经过水力分选，机械加工，筛 选? 分级等方法制成的研磨材料。生产使用历史悠久，古代我国就有使用金刚砂研 磨水晶? 玻璃，各种玉石的史例。十九世纪四十年代又远销东洋。分粗目，中目， 细目三大类? 。其中粗目为黑红色，中目为淡红色，细目为红白色，各种目数粒度 均匀，颗粒形状? 均一，成棱叫角晶体，有锋利的边缘，磨削力高。供石材类工业 研磨大理石及其它软? 质材料。玻璃类工业研磨玻璃毛边，电视机显像管，光学器 械，镜片，棱镜，钟表用? 玻璃等。金属类工业喷砂，除锈，研磨。印刷工业研磨 胶版，以及轻工业加工塑样，? 皮革，砂纸等用途。 用途： （1）对硅片、光学镜头 、精密仪器仪表、抛光玻壳、? 玻璃器皿、陶瓷石料、皮 革、 塑料、金属机件能提高光洁度 （2）可喷砂切割，是? 制造砂轮、油石、砂布、砂的必须原料 （3）可作为修筑高速公路路面、飞机跑道、? 耐磨橡胶、工业地坪.防滑油漆等尚 佳的耐磨材料 （4）可作化工、石油、制药、水? 处理过滤的介质和钻井泥浆加重剂。 （5）对电镀、核污染的防护具有良好的效果 （? 6）是水洗厂牛仔服喷砂车间用砂.水切割行业优质的配砂 天然金刚砂的磨削力略低于? 电炉白刚玉，但其任性强，具有介壳状段口之特 性，其优点是磨件的光洁度高，砂痕? 少而浅。磨面细而均匀，可提高产品质量， 为本品的独特之处。天然金刚砂的研磨时? 间短，效益高，价格低廉，可弥补寿命 短的不足。 测定矿物的硬度，通常是把两种? 矿物对划，看那种矿物被划伤，以此来确定 矿物的硬度。具体做法是选择10种“标准? 矿物” ，先用互相刻划的方法分别确定 出1～10个硬度等级，以后便用这些标准矿物? 来刻划待测矿物，通过比较来确定 后者的硬度。硬度1为最软，硬度10为最硬。用这? 种方法测定的硬度，按照提出 此方法的科学家的姓氏，叫做“莫氏硬度” 。如果没? 有特别说明，谈到硬度，多 半指的就是“莫氏硬度” 。 另外也有用绝对标准来测定? 矿物的绝对硬度的方法，例如“努普硬度” 。这 种方法是在尖形金刚石的上方加上? 重量，用尖头挤压待测矿物，然后测量在矿物 光学冷加工生产操作 9 表面所形成的压痕的大小和所施加的压力（单位为千克/毫米^2，通常表示为 “? HK”。由于这种方法测出的是绝对硬度，所得的数值增加一倍，硬度也增加一 ） 倍? 。不过，这种测定硬度的方法对所测矿物有较大损伤，一般不大使用。 钻石的硬度为? 10~ 光学清洗工艺 影响清洗的因素： A，清洗工艺的技术关键：光学玻璃经过清洗后能否达到表面? page 4 不留任何油污，污 迹，表面光滑，水膜完好！ B，影响清洗后玻璃质量的因素及相应? 的解决方法： （1）玻璃本身的质量及被污染的情况，主要为：表面有霉点，气泡，? 划伤等， 在机械处理中，如：研磨，搽试，测应力时，人为导致的污染情况不一； ? （2）清洗剂的选择其能动及温度，水质； 国际上应用最广的清洗剂为CFC-113，四氯? 化炭，1-1-1三氯乙烷（简称ODS）等， 此类清 洗剂对臭氧层有破坏，属于非环保性? 清洗剂；我们采用非ODS的水类碱性清洗剂， 主要由 水，碱，表面活性剂，防锈材料? 组成，化学式C3H8，具有侧链的环状烯烃，具有 较强的 溶油能力；特点：低毒，不? 燃，清洗成本低等特点； （3）溶液的浓度直接影响清洗度的大小； 通常清洗液的P? H值一般在8.5-12之间，若PH值大于10，侧表面活性物质作用要削 弱，当PH 值大于1? 2时，侧清洁度下降。在实际使用中发现当溶液浓度过大，超过15%，清 洗效果不好 ? ，不易漂洗，而浓度约为4%-7%时，侧清洗效果较佳。 （4）溶液温度及浸泡时间也同? 样影响去污效率； 当温度上升，溶液的反应速度也上升，污染物的粘度下降，便于污? 染物脱离，但 溶液的稳定 光学冷加工生产操作 10 度下降。实际发现溶液温度50度，浸泡30分钟后，清洗效果最好！ （5）在清洗? 过程中，还应注意必须使用纯水或去离子水，若使用自来水等硬水 侧很难除去玻璃上? 的油污，且水中所含的Ca,Na离子等杂质会在烘干后的玻璃表 面形成一层白色雾状膜? ，污染玻璃； （6）玻璃经清洗后需漂洗，漂洗后的清洁度，除与清洁剂的漂洗性和? 清洗液中 的清洁剂浓度有关外，还与漂洗工序的多少，漂洗供水量的大小，温度及循? 环使 用的纯水是否干净有关； （7）清洗环境的清洁程度； （8）清洗后的干燥工艺? 及温度： 应尽量保证玻璃垂直，可在玻璃下垫陶瓷柱，避免烘干后玻璃下沿有水印；? 烘箱 温度控制在70度左右，时间在20分钟左右。若温度过高，会在玻璃边角上产生花? 纹。 光学冷加工生产操作 11 镀膜过程中喷点、潮斑(花斑)的成因及消除方法 真空镀膜的过程中有时会产生喷点及潮斑(花斑)，这些喷点、潮斑(花斑)极 大? 的影响了薄膜的品质，降低产品的合格率。本文将对喷点、潮斑(花斑)的形成 原因以? 及消除方法作一探讨。 一．喷点形成的原因 镀膜过程中产生喷点主要有以下几种原? 因: 1. 镀膜材料纯度不高，含杂质较多,预熔过程中无法将这些杂质去除,蒸镀过程 ? 中杂质溅上工件表面形成喷点。 2. 材料较为潮湿,预熔时电子枪光斑不能将表面的材? 料全部熔化,在蒸镀过程中 也容易产生喷点(这种情况在用国产电子枪镀制 MgF2 及一? 些直接升华的材料 时较易发生)。 3. 镀膜前对材料进行预熔时不够充分,蒸镀过程中? 材料里的细小颗粒溅上工件 表面形成喷点。 4. 镀膜过程中,电子枪束流过大引起的? 材料飞溅产生的喷点。 二．潮斑形成的原因: 1. 清洗液配比不好,含有较多水份,清? 洗后工件表面留有残迹,镀膜后形成花斑。 2. 镀制两个面以上的工件时,一面镀制完? 成,清洗第二面时,镀制完的一面受到 污染,在第二面镀膜后形成花斑。 3. 工件本身? 含有的水份 （工件白片制作过程细解） ,在蒸镀前的烘烤过程中逸出, 蒸镀后形成潮? 斑。 4. 镀膜夹具在烘烤过程中会有水汽以及其它废气排出,蒸镀后在工件表面形成 ? 潮斑且对镀膜后的光学特性产生影响。 针对以上喷点、潮斑(花斑)的成因,在生产中? 采取了以下一些措施以消除喷点、 潮斑(花斑): 光学冷加工生产操作 12 1. 选择可靠的材料供应商,并对购买的每批材料在投入使用前先做一测试,判定? 材料的可靠性。 2. 规范材料的领用、保管,(干燥缸,干燥剂)保证材料不受潮,材料? 性质无变化。 3. 规范镀膜操作,严格执行预熔、蒸镀的操作规程。蒸镀前的材料预熔? 一定要彻 底,镀制某些较厚的膜层时可以采用多次预熔的方法消除喷点。 4. 规范清? 洗操作,加强清洗后的检查,提高清洗质量,消除因清洗而产生的潮斑 (花斑)。 5. 调? 整烘烤温度,消除烘烤原因产生的潮斑。 6. 规范镀膜夹具的管理。 每次投入使用前? ,夹具需要先经过清洗、 烘烤(300 度,3 小时以上)才能投入生产。 7. 设计镀膜夹具? 时,尽量采用在真空室内放气量小的材料,同时可采取夹具表面 镀 Ni 的方法降低夹具? page 5 的放气量,消除由此产生的潮斑(花斑)。 通过以上这些措施,镀膜过程中产生的喷点、? 潮斑(花斑)可以得到非常有效的 控制。 光学冷加工生产操作 13 光学镜片的超声波清洗技术 在光学冷加工中，镜片的清洗主要是指镜片抛光后残余抛光液、黏结剂、保 护? 性材料的清洗；镜片磨边后磨边油、玻璃粉的清洗；镜片镀膜前手指印、口水 圈以及? 各种附着物的清洗。传统的清洗方法是利用擦拭材料（纱布、无尘纸）配 合化学试剂? （汽油、乙醇、丙酮、乙醚）采取浸泡、擦拭等手段进行手工清擦。 这种方法费时费? 力，清洁度差，显然不适应现代规模化的光学冷加工行业。这迫 使人们寻找一种机械? 化的清洗手段来代替。 于是超声波清洗技术逐步进入光学冷 加工行业并大显身手，? 进一步推动了光学冷加工业的发展。 超声波清洗技术的基本原理，大致可以认为是利? 用超声场产生的巨大作用 力，在洗涤介质的配合下，促使物质发生一系列物理、化学? 变化以达到清洗目的 的方法。 当高于音波（28～40khz）的高频振动传给清洗介质后? ，液体介质在高频振 动下产生近乎真空的空腔泡，空腔泡在相互间的碰撞、合并、消? 亡的过程中，可 使液体局部瞬间产生几千大气压的压强， 如此大的压强使得周围的? 物质发生一系 列物理、化学变化。这种作用称为"空化作用"： 1.空化作用可使物质? 分子的化池键断裂， 引起各种物理变化 （溶解、 吸附、 乳化、 分散）和化学变化? （氧化、还原、分解、化合）等。 2.当空腔泡的固有频率和超声频率相等时，可产生? 共振，共振的空腔泡内聚集了 大量的热能，这种热能足以使周围物质化学键断裂而引? 起物理、化学变化。 3.当空腔泡形成时，两泡壁间因产生极大的电位差而引起放电，? 致使腔内气泡活 化进而引起周围物质的活化，从而使物质发生物理、化学变化。 超? 声场为清洗提供了巨大的能量，但还需化学洗剂作为介质。一般将化学洗剂分 为两类? ，一类是有机溶剂，主要是根据相似相溶的化学原理，对有机物如：黏结 剂（沥青、? 松香等） 、保护性材料（沥青、树脂等） 、磨边润滑油进行溶解。在光 光学冷加工生产操作 14 学洗净中，最初用三氯乙烯、芳香烃、氟里昂等作为清洗剂，这类物质虽然溶解? 性强，但有的易挥发，毒性大，有的对大气臭氧层有破坏作用，被逐步禁用。现 国? 内多采用一些上述物质的改进产品或某些碳氢化合物做溶剂。 目前使用较多的 另一? 类清洗剂是以表面活性剂为主要成分的水基清洗剂， 其清洗原理简单地说是 由于表? 面活性剂的分子结构中同时含有亲油基的亲水基， 具有极性和结构不对称 的特点。? 正是这种特点使得它能极大降低水溶液的表面张力，使物体表面易于润 湿，表面污物? 易于被溶解，分散在清洗液中而达到洗涤的目的。 超声波清洗就是在液体清洗介质中? ， 利用超声场产生的巨大能量， 通过物理、 化学的综合作用而达到洗净目的的一种? 洗净手段。 那么，在光学冷加工中，超声波清洗是如何实现洗净目的的呢？一般来说? ， 清洗工艺主要以干燥的方式命名，如 ipa 工艺，是指利用 ipa（异丙醇）蒸汽进? 行脱水干燥的清洗工艺， 纯水工艺是指利用热纯水慢提拉或冷纯水甩干的方式进 行? 干燥的清洗工艺。当然，还有其他的命名方式。经过不断的变化、发展，光学 冷加工? 中的清洗工艺主要以 ipa 工艺和纯水工艺为主。 ipa 工艺包括四个 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ：洗涤、漂? 洗、脱水、干燥。 因为洗涤过程分溶剂清洗和水基清洗，所以有不同的工艺：有先进? 行溶剂 清洗、溶剂蒸汽干燥再进行水基清洗；也有先进行溶剂清洗，再用乳化剂溶解? 溶 剂，再进行水基清洗的。显然，后者在流程上更流畅、紧凑，对设备要求也简单。? 经过洗涤后的镜片表面不会有结合牢固的污垢， 仅可能有一些清洗剂和松散污垢 的? 混合物。 我们知道，无机光学玻璃是一种过冷的熔融态物质，没有固定的分子结构，? 它的结构式可描述为二氧化硅和某些金属氧化物形成的网状结构。 其骨架结构为 键? 能很大的硅氧共价键，外围是键能小、易断裂的氧与金属离子形成的离子键。 在洗涤? 时，由于超声场和化学洗剂的共同作用，某些硅氧键含量少或者外围键能 特别小的的? 材料易于在清洗过程中发生变化而导致洗涤效果不良。所以，选择性 能温和的洗剂、? 合适的洗剂浓度、温度、超声功率、洗涤时间对保证镜片的清洗 质量十分重要。 利? 用流水将洗涤后镜片表面的洗剂和污物溶解、排除的过程称为漂洗。影响 漂洗效果的? 因素有以下几个： 洗剂的漂清性能， 漂洗水的纯度、 温度以及流动性、 page 6 光学冷加工生产操作 15 超声波频率等。一般在 40khz 时，在常温下，电导率为 0.1μs/m 的纯水可以? 保 证漂洗的要求。 经过漂洗后的镜片表面的洁净度应和漂洗水洁净度一致。当它进? 入 ipa 后， 虽然 ipa 能和纯水进行无限度的相混溶，但在超声波的作用下，这种混? 溶能进行 得更快速、彻底，从而使得镜片表面的状态和混溶后 ipa 相同。这一过程? 称为脱 水。所以影响脱水的主要因素是 ipa 的纯度、超声波频率、脱水时间。一般? ipa 的最低浓度要高于 97%。 脱水后的镜片进入 ipa 蒸汽槽干燥。蒸汽槽的结构大? 体如下：槽体下部为 ipa 液体，四周是高沸点油加热腔，上部是由若干圈冷凝管围绕? 成的冷凝区，冷 凝管内是由冷水机提供的循环冷水，镜片由链条驱动的托架带动在干? 燥槽内运 行。干燥的原理及过程如下：蒸汽槽 ipa 在高温油的加热下沸腾，蒸汽向? 上进入 冷凝区，在冷凝区形成浓度、温度相对稳定的蒸汽区，脱水后表面附有液体 ? ipa 的镜片进入蒸汽区时， 蒸汽区的蒸汽在低温的镜片表面冷凝液化， 冲刷镜片表? 面， 如同"淋浴"，当镜片表面温度和蒸汽温度相同时，已不再附有液态 ipa，而全转? 化为 ipa。此时，镜片在托架的带动下上升回到冷凝区，在这一过程中，由于温 度? 的渐低，镜片表面 ipa 蒸汽冷凝液化，液化的 ipa 一部分在表面张力和重力的 作用? 下离开镜片，一部分在夹具散热时挥发离开镜片表面，经以上过程后，镜片 表面得到? 干燥。由此可见，影响干燥的因素很多：ipa 的纯度、干燥位置、链条 的提升速度、? 冷水机的水温、冷凝行程的长短、干燥时间、夹具材料、形状的选 用等等。 以上是? ipa 工艺的四个流程简介，纯水工艺由三个流程组成：洗涤、漂洗、 干燥。 洗涤和? 漂洗与 ipa 工艺相同， 不再重复。 区别在于干燥。 干燥分两种情况， 热纯水慢提? 拉和冷纯水甩干。 电阻率大于 15mω·m 纯水在某一高温下，表面张力能达到最大，? 漂洗后的镜片 浸入其中，表面不被润湿，在倾斜慢提拉离开时，由于极大的表面张力? 。纯水迅 速在表面收缩成球形离开镜片， 脱水后的镜片在过滤的热风下而达到干燥? 。 所以， 水的纯度、温度、慢提拉速度、工件的倾斜度、热风的洁净度对干燥的影? 响非常 大。 冷纯水甩干的工艺很简单：经过纯水漂洗后的镜片放入离心甩干机中，? 在工 光学冷加工生产操作 16 件取得平衡时，启动甩干机，利用离心分离的原理将镜片表面的纯水分离达到干? 燥，对要求不高的镜片能取得满意效果，且能节省 ipa 和场地。但对甩干机的平 衡? 性能要求很高。 以上是对光学冷加工中超声波清洗工艺的一些简介，实现工艺的载体? 是设备，一 台设计合理、性能稳定的超声波清洗机能充分发挥超声波清洗工艺的特长? 。 研磨或抛光对光学镜片腐蚀的影响 光学玻璃腐蚀是伴随着光学玻璃抛光及抛光下盘以后的全过程,它受抛光粉 及抛? 光用水的酸碱度以及抛光液使用时间延续趋于呈碱性及周围环境中潮湿空 气、酸性气? 体等因素影响而产生的一种化学腐蚀。因此,可以认为光学玻璃腐蚀 是一个化学过程? ,如果仅仅停留在抛光下盘以后,采用若干防护措施,显然是不够 的。应在抛光过程中? 就采取必要的防护措施。 ＺＦ、ＺＢａＦ、ＬａＫ等光学玻璃在抛光过程中及抛光下? 盘以后的腐蚀问 题,长期以来一直影响着这些光学玻璃零件的加工质量和生产效率。? 通过对光学 玻璃在抛光过程中稳定性课题的研究和生产实验,研制并筛选出比较理想? 的光学 玻璃抛光添加剂;即在这些化学稳定性差的光学玻璃抛光液中,添加适当的ｐＨ? 值调节剂及表面稳定剂,减少了ＺＫ、ＺＦ、ＺＢａＦ、ＬａＫ等系列化学稳定 性差? 的光学玻璃在抛光过程中的腐蚀问题,显著提高了抛光表面质量和合格率, 并进一步提? 高了光学玻璃零件加工的效率和效益及其工艺技术水平. 一、引言 光学玻璃腐蚀是伴? 随着光学玻璃抛光及抛光下盘以后的全过程,它受抛光粉及抛 光用水的酸碱度以及抛? 光液使用时间延续趋于呈碱性及周围环境中潮湿空气、 酸 性气体等因素影响而产生? 的一种化学腐蚀。因此,可以认为光学玻璃腐蚀是一个 化学过程,如果仅仅停留在抛光? 下盘以后,采用若干防护措施,显然是不够的。应 在抛光过程中就采取必要的防护措施? 。 随着中高档光学仪器需求量的增加,ＺＫ、 ＺＦ、ＺＢａＦ、 ＬａＫ等化学稳定? 性差的光学玻璃应用比较普遍,因此,光学 玻璃在加工过程中的腐蚀问题,显得更为突? page 7 出。 光学玻璃的腐蚀是一个化学过程。 依照光学玻璃在抛光过程中的化学作用这一? 基本思路,除选择合理的工艺参数外, 对光学玻璃在抛光过程中产生腐蚀问题采取积极? 的防护措施:即在抛光液中添加 适当的ｐＨ值调节剂和表面稳定剂,为光学玻璃抛光创? 造一个良好的工艺条件; 光学冷加工生产操作 17 再在抛光下盘以后,采取若干防护措施,提高化学稳定性差的光学玻璃防腐蚀的 ? 可靠性,基本上可解决与光学玻璃加工相伴而行的化学腐蚀问题,取得较好的效 果。 ? 二、光学玻璃腐蚀及其表象光学玻璃的耐水性及耐周围环境酸、碱等不同介质的 侵蚀? ,主要取决于光学玻璃化学稳定性,这与不同光学玻璃组成结构及ＳｉＯ2 的含量有关? 。但在光学玻璃抛光过程中的腐蚀,更直接原因则是受抛光液的酸、 碱性的影响;抛光? 下盘以后,则是受周围潮湿空气及带酸性气体等因素的影响。 玻 璃的水解作用,可以? 看成是水与玻璃表面硅酸盐发生水合和水解作用反应,使玻 璃表面碱金属或碱土金属? 离子置换出来,结果在玻璃表面形成硅酸凝胶、氢氧化 物、碳酸盐等。即Ｎａ2ＳｉＯ? 3+2Ｈ2Ｏ=Ｈ2ＳｉＯ3+2ＮａＯＨ 2ＮａＯＨ+ＣＯ2=Ｎａ2ＣＯ3+Ｈ2Ｏ ＢａＳｉＯ3? +2Ｈ2Ｏ=Ｈ2ＳｉＯ3+Ｂａ(ＯＨ)2 溶液呈现碱性时形成的硅酸凝胶薄膜减缓水的侵蚀? 作用。 但硅酸凝胶薄膜往 往呈多孔状或因龟裂而产生裂纹,于是富集在溶液中的碱就? 会进一步侵蚀玻璃的 网络体,使玻璃结构遭到破坏。如果ＳｉＯ2 含量高,形成的硅氧? 四面体[ＳｉＯ 4]相互连接程度大,键数多,键能强,网络结构坚固,不易被水侵蚀。 因? 此,ＳｉＯ2 含量高的光学玻璃化学稳定性就好;反之ＳｉＯ2 含量低,而碱金属或碱土? 金属 氧化物含量高的光学玻璃化学稳定性就差,极易被腐蚀。 腐蚀的结果:轻则改变? 玻 璃表面组成,产生氢氧化物、硅酸凝胶,甚至碳酸盐的覆盖物;重则玻璃的网络结 构? 遭到腐蚀破坏。 这里以腐蚀现象严重的ＺＦ6、 ＺＢａＦ3 等光学玻璃为例: Ｚ Ｆ? 6、ＺＢａＦ3 这两种光学玻璃ＳｉＯ2 的含量均在 30%左右,同时耐水性差Ｐ ｂＯ、? ＢａＯ的含量大大超过一般光学玻璃,它本身的组成结构就决定其化学稳 定性差。Ｚ? Ｆ6 光学玻璃的ＰｂＯ含量高达 65%以上,玻璃的耐水性显著降低,这 就可能在抛光过? 程中受水或抛光下盘以后受潮湿空气侵蚀,其表面则有Ｐｂ(Ｏ Ｈ)2 生成。即 ＰｂＳ? ｉＯ3+Ｈ2Ｏ=Ｐｂ(ＯＨ)2+Ｈ2ＳｉＯ3 Ｐｂ(ＯＨ)2 是一个很弱的碱,或者说是一个? 两性化合物,在水中溶解度极 小,属微溶性化合物,水解溶液中ＯＨ-离子很少。 因此? ,ＺＦ玻璃遇水后腐蚀缓慢, 情况并不严重;但受还原性物质ＮａＳｉＯ3 的影响,这类? 高铅玻璃表面出现“铅 光学冷加工生产操作 18 膜” ,玻璃表面呈昏暗的雾状膜.ＺＢａＦ3 光学玻璃的ＢａＯ含量高达 46%以? 上, ＺＫ11 光学玻璃的ＢａＯ含量高达 48 9%,这些玻璃的耐水性显著降低,这就可能? 在抛光过程中受水或抛光下盘以后吸收带有酸性气体的潮湿空气而受到侵蚀,使 Ｂａ? ++离子产生易溶于水或酸性的物质;这类玻璃水解时有Ｂａ(ＯＨ)2 生成。 ＢａＳｉ? Ｏ3+ 2Ｈ2Ｏ=Ｂａ(ＯＨ)2+Ｈ2ＳｉＯ3 Ｂａ(ＯＨ)2+Ｈ2ＣＯ3(Ｈ2Ｏ+ＣＯ2)=ＢａＣ? Ｏ3+ 2Ｈ2Ｏ Ｂａ(ＯＨ)2 是一个比Ｃａ(ＯＨ)2 更强的碱,在水中溶解度也比 Ｃａ? (Ｏ Ｈ)2 较大,这就意味着ＺＫ、ＬａＫ的玻璃水解溶液中有大量的ＯＨ-离子存在,? 而ＯＨ-离子对玻璃网络体中的Ｓｉ-Ｏ键进行亲核Ｓｉδ+Ｏδ- ＯＨ-进攻,使 Ｓｉ? Ｏ键断裂。同时,玻璃水解后氢氧化物吸收空气中或水中的ＣＯ2,则生成碳 酸盐 2Ｎ? ａＯＨ+ＣＯ2=ＮａＣＯ3+Ｈ2Ｏ这时ＮａＯＨ和ＮａＣＯ3 溶液也构成 对玻璃的腐蚀? ,特别是由于ＮａＣＯ3 的反常现象,对玻璃的腐蚀更为严重,并破 坏玻璃立体的网络? 结构。 同时,在抛光过程中由于玻璃的不断水解,产生出来的碱 使抛光液的ｐＨ值不? 断上升,化学稳定性差的光学玻璃使抛光液的ｐＨ值上升更 快,有时甚至达到ｐＨ值 ? 8 5～9 的平衡值。抛光液呈碱性后有大量的ＯＨ-离子 存在,也就产生前述的ＯＨ-离? 子对玻璃网络结构中的Ｓｉ-Ｏ键的亲核进攻,使 ＳｉＯ键断裂,玻璃主体的网络结构? 受到破坏,造成玻璃的严重腐蚀。如前所述, 水对玻璃的腐蚀过程中把玻璃中的碱金属? 或碱土金属离子置换出来,在生成氢氧 化物的同时玻璃表面也生成硅酸凝胶或碳酸盐? 等。 它们在玻璃表面形成不规则的 厚薄不均的干涉薄膜或斑痕,在反射光下有的形状? 与颜色像飘浮在水面上的“油 斑”,有的似天空中灰薄云层的“暗斑” “水印”或“? page 8 灰路子” “白斑”等等。这 些薄膜或斑痕表象各异,叫法不同,但都是光学玻璃抛光? 表面受水、酸、碱等介质 不同程度侵蚀的结果。据认为:青色斑点是基于玻璃表面各? 种金属离子(如Ｋ+、 Ｎａ+、Ｃａ++等)的逸出而形成不规则的多孔性的硅酸薄膜,有? 时也有极小量的 各种金属离子盐类的微晶。由于表面厚度的不均匀性产生不同的干涉? 颜色,甚至 呈现彩虹色膜。而白色斑点则是基于玻璃表面各种金属离子(如Ｋ+、Ｎａ? +、Ｃ ａ++、Ｂａ++、Ｐｂ++等)逸出形成硅酸薄膜的同时,还有大量的氢氧化物、碳? 酸 盐、硫酸盐等微小结晶生成。当把玻璃表面的白斑去掉以后,它下面则又可以看 到? 青斑了。 可以认为:光学玻璃在抛光过程中或抛光下盘以后,在它表面出现的油 光学冷加工生产操作 19 膜或斑点是由于玻璃受水或其它介质侵蚀而在玻璃表面产生的硅酸凝胶、 氢氧? 化 物、碳酸盐等的覆盖物。就其本质而言,这是一种化学腐蚀现象。 三、光学玻璃在? 抛光过程中的防护措施根据以上讨论,光学玻璃受腐蚀的程度, 可以归结为:光学玻璃? 的组成结构,构成玻璃材料本身的化学稳定性及当时所处 的环境,即接触的水、酸、碱? 等介质这两个主要因素。而要改变光学玻璃组成结 构,以改善其物理化学性能,势必影? 响其光学性能,这就失去采用此类玻璃的实际 意义了。只有在加工过程中改善其外部? 条件才是可行的。在抛光过程中由于抛光 液的酸碱性或抛光液使用时间的延续抛光液? 呈碱性等情况,都是可能的。依照光 学玻璃在抛光过程的化学作用的基本观点,认为抛? 光液的ｐＨ值呈现弱酸性和中 性对玻璃的腐蚀甚小,有利于提高抛光速率和表面粗糙? 度;但随着抛光过程的延 续,抛光液连续使用时间过长,其抛光液的 ｐＨ值呈上升趋势? ,即呈现碱性。 这是 因为玻璃中的碱金属或碱土金属离子不断溶入抛光液。 高速抛? 光的抛光液循环使 用比较明显。即使古典法抛光、用毛笔蘸点抛光液后的残液不断带? 进抛光液中, 其抛光液的ｐＨ值也是上升趋势。抛光液ｐＨ值的变化,特别是抛光液ｐ? Ｈ值的 升高对玻璃抛光是十分不利的。实际生产中通常选用的抛光液 ｐＨ值在 6～? 7 之间,有利于玻璃的水解,有较高的抛光速率;但也因光学玻璃的材质而有所不 同。? 因此,选择合适的抛光液添加剂,使抛光液的ｐＨ值在较长时间里维持在适当 的范围? 内,以保证光学玻璃抛光的正常进行是防止光学玻璃在抛光过程中受腐蚀 的一个重要? 措施。为了保证光学零件抛光表面的质量,对那些耐酸性差的光学玻 璃,把抛光液的ｐ? Ｈ值调节在 7～8 之间。如含ＢａＯ较高的光学玻璃,它耐酸性 较差,即钡玻璃的耐碱? 性较好,所以在弱碱性的抛光液中进行抛光比较合适。 对那 些耐碱性较差的光学玻璃? ,把抛光液的ｐＨ值调在 6～6 5 之间。如ＺｎＯ含量较 高的光学玻璃耐碱性较差,但? 耐酸性好,所以在呈弱酸性的抛光液中抛光比较合 适。以及含ＴｉＯ2 较高的光学玻? 璃,它耐碱性较差,而耐水性、耐酸性较好,其 抛光液的ｐＨ值调在 6～7 之间比较合? 适。无论冕牌光学玻璃还是火石光学玻璃 其抛光液的ｐＨ值处于 5 8～6 8 之间都有? 较高的抛光速率。当抛光液ｐＨ值高 于 7 5 以后,抛光速率明显下降。这是因为抛光? 液呈弱酸性时,有利于玻璃的水解 进行;其ｐＨ值升高以后,甚至达到水解平衡值,玻璃? 的水解速度减慢,硅酸胶体 易于稳定不利于抛光。这是因为:抛光液呈弱酸性时,有利? 于水解进行,即玻璃中 光学冷加工生产操作 20 的Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ++等离子与水中的Ｈ+离子发生交换反应,这时玻璃的水解反? 应对抛光速率起了特殊的促进作用;当抛光液ｐＨ值偏碱性时,玻璃中碱金属的 Ｎａ? +、Ｋ+等离子和碱土金属Ｃａ++、Ｍｇ++等离子不易从玻璃中析出,而阻碍 玻璃的水? 解反应,并直接影响硅酸胶体的稳定性。 因为硅胶易溶于碱性溶液,在碱 性溶液中就? 能较稳定的形成胶体状态。但硅胶不易溶于酸性溶液,这使硅酸胶体 虽结成大颗粒沉? 淀,这样无疑是对抛光不利的。 所以抛光液的ｐＨ值高时,则硅胶 稳定,不利于抛光。? 为了使抛光液的ｐＨ值稳定在一个合适的范围内,ＲｅＣｌ3 ?6Ｈ2Ｏ、ＣｅＣｌ3?7Ｈ? 2Ｏ、 ＮｄＣｌ3?6Ｈ2Ｏ、Ｌａ(ＮＯ3)3?6Ｈ2Ｏ、Ｚ ｎ(ＮＯ3)2?6Ｈ2Ｏ都有使弱碱? 性溶液恢复至中性和弱酸性的能力,其中ＲｅＣ ｌ3?6Ｈ2Ｏ和ＣｅＣｌ3?7Ｈ2Ｏ、Ｚ? ｎ(ＮＯ3)2?6Ｈ2Ｏ的效果都很好。在外界 碱量大大超过稳定剂中和碱量的情况下,它? 们仍能控制抛光液的ｐＨ值在中性附 近。混合氯化稀土(ＲｅＣｌ3?6Ｈ2Ｏ)加入抛光? 液中,它不断水解产生Ｈ+离子, 中和了玻璃水解而产生的ＯＨ-,水解平衡后产生多余? page 9 的Ｈ+离子,因而使得抛光 液的ｐＨ值维持在中性或弱酸性。锌盐(Ｚｎ(ＮＯ3)2?6Ｈ? 2Ｏ)或铝盐加入抛光 液中,它不仅提高了玻璃的抛光效率,它维护抛光液呈中性作用。? 除水解产生的Ｈ +离子外,还有一个重要作用,就是锌盐或铝盐在抛光液中有可溶性碳? 酸盐时,可 促使锌盐或铝盐的完全水解,生成相应的氢氧化物, 其反应为Ｚｎ+ＣＯ2+? Ｈ2Ｏ= Ｚｎ(ＯＨ)2↓+ＣＯ2 而Ｚｎ(ＯＨ)2 是一个两性化合物,当抛光液呈酸性时? ,表现为弱碱性;当抛 光液呈碱性时,则表现为酸性,能起到自动调节ｐＨ值的作用。 ? 这时由于有下列平 衡Ｚｎ+++2ＯＨ-碱性Ｚｎ(ＯＨ)2=2Ｈ+酸性+ＺｎＯ=2Ａｌ++++3? ＯＨ-碱性 Ａ ｌ(ＯＨ)3=Ｈ+酸性+ＡｌＯ-2+Ｈ2Ｏ并且它们更具应用的广泛性,在抛? 光液中加 入一定量的锌盐或铝盐能使抛光液的ｐＨ值接近中性,保持抛光液ｐＨ值的? 稳定 性。同时,当抛光液呈现碱性时有ＺｎＯ=2 或ＡｌＯ-2 存在,还能抑制碱性溶液? 对光学玻璃的侵蚀作用,并提高了抛光效率,是光学玻璃抛光的良好添加剂。 四、 光? 学玻璃抛光下盘后的处理玻璃对水的亲和力大,表面吸湿性强,最容易吸收 的便是水。? 特别是刚刚抛光下盘后的光学玻璃表面留有不饱和化学键,具有很高 的活性,极易吸收? 水份并与之发生反应。所以微量的水份及酸性气体对玻璃表面 是十分有害的,化学稳? 定性差的光学玻璃对此非常敏感。这与在酸性条件下进行 光学冷加工生产操作 21 抛光的情况是截然不同的。 玻璃的吸湿性很强,因此,刚抛光下盘后的光学零件? 应 立即用无水的乙醇、 乙醚混合液擦拭干净,并在红外灯下烘干,涂上有机硅增水膜? 层,烘干固化后再涂上中性保护漆。 无水乙醇收敛玻璃表面水份的能力较强,有无 水? 乙醚的存在也极易挥发;烘干后,除去玻璃表面的湿存水,否则即使很高的烘烤 温度也? 难以除去玻璃表面的水份。 硅有机化合物或其单体能在玻璃表面形成有机 基团和硅? 氧烷群结合的有机硅氧薄膜和聚合硅氧膜[ＳｉＯ2]ｎ。 ＳｉＲＲＯ Ｏ ＳｉＲＲＯ? 在玻璃表面产生一定的烷基定向效应,形成一种有机硅氧膜。 这种憎 水膜可以借助? 于玻璃硅有机化合物的公共硅氧键而联结起来,起到屏障保护作 用。 即ＳｉＲＯＯＯ? ＳｉＲＯＯＳｉＲＯＯ玻璃表面光学玻璃抛光下盘后使用的 憎水膜,一般为三烷基氧? 基硅烷[Ｒ3Ｓｉ(ＯＲ′)],使亲水的玻璃表面改变成憎 水的玻璃表面,阻止空气中的? 水份或酸性气体的侵蚀。 基于以上机理,采用十二烷 基三甲氧基硅烷(49#防雾剂)配? 成适当浓度的无水乙醚溶液作为光学零件的防腐 蚀材料.十二烷基三甲氧基硅烷经逐? 步水解缩合,产生如下反应Ｃ12Ｈ25Ｓｉ(Ｏ ＣＨ3)3 +ｎＨ2ＯＣ12Ｈ25ＳｉＯＨＯＨ? ＯＨ+3ＣＨ3ＯＨ它具有长链的烷基Ｃ 12Ｈ25—,有一定的定向效应,能在玻璃表面形? 成紧密的烷基覆盖层。 同时也具有 ＳｉＯＨＯＨＯＨ硅醇结构,能与玻璃表面起化学? 反应,经充分交联使膜层牢固 的结合起来,有效的阻止空气中的水份或酸性气体的侵蚀? 。光学玻璃抛光下盘以 后涂中性保护漆。除有上述的补充作用外,主要是为了保护玻? 璃抛光表面免受擦 伤。但一般保护漆具有酸性(如虫胶漆)或溶剂具有毒性(如苯、香? 蕉水等)或腐蚀 玻璃或对操作人员有害。我们研制的中性保护漆避免了上述缺点。它? 是以热塑性 酚醛树脂为成膜物质,添加聚乙烯醇缩丁醛和硅有机化合物以改善酚醛树? 脂的脆 性和吸湿性。用无水乙醇为溶剂,配制成适当浓度,便于涂敷和成膜,形成膜层? 对 玻璃抛光表面有较好的附着性和防护能力,并便于清洗。 _hq.R)r 0h 五、结束语? 从玻璃的腐蚀机理出发,依照光学玻璃在抛光过程中的化学作用,对ＺＫ、 Ｚ Ｆ、Ｚ? ＢａＦ、ＬａＫ等化学稳定性差的光学玻璃在其抛光液中添加适当的ｐＨ 值调节剂及? 表面稳定剂,在抛光过程中抑制玻璃腐蚀的可能性。使这几种光学玻 璃抛光表面一次? 合格率从 0%～10%左右分别提高到 75%～85%左右。 即使在高温高 湿条件下,其一次? 合格率也能稳定在 75%以上。同时提高抛光速率近 2 倍;并提高 光学冷加工生产操作 22 玻璃抛光表面的粗糙度及“亮度” 。抛光下盘以后,可存放数天或 10 多天时间? , 便于零件运转和下道工序加工。 在抛光下盘以后,再作若干补充防护措施,更为可 ? 靠。这项有理论、有实践、可操作的对化学稳定性差光学玻璃抛光过程中的防护 措施? ,进一步提高了光学冷加工的效率和效益及其工艺技术水平。 抛光常见疵病产生原因及克服方法 印迹 1)抛光模与镜盘吻合不好出现油斑痕迹 2)玻璃化学稳定性不好 3)水珠、? page 10 抛光液、口水沫等未及时擦拭干净 克 服 方 法 1)选用合适的抛光胶,修刮或对改(聚? 胺脂)抛光模使之吻合 2)抛光中产生的印迹可以选用适当的添加剂;而完工后产生的印? 迹可以保护 3） 避免对着工件讲话,如下盘擦不干,应擦净,对化学稳定性不好玻璃还? 应烘 光圈变形 1)粘结胶粘结力不适 2)光圈未稳定既下盘 3)刚性盘加工时,刚盘使用? 时间较长未检测(沉孔脏或变形) 4)刚性盘加工时被加工工件外圆偏大,上盘方法不当? 等 克 服 方 法 1)光圈变形主要发生在较薄的零件或不规则的零件,应采用适当的上? 盘方法 2)应按工件大小给予一定的光圈稳定时间 3)刚盘定期进行检测和修正 4）严? 格按工艺和上盘操作规程加工 麻点 产 生 原 因 1) 精细磨、抛光时间不够 2) 精细? 磨面立不均匀或中间与边缘相差大 3)有粗划痕抛断后的残迹 4)方形或长方形细磨后? 塌角 光学冷加工生产操作 23 5)零件在镜盘上由于加工造成走动 6) 精细磨面形误差太大,尤其是偏高,易造成? 边缘抛光不充分 7) 抛光模加工时间过长或抛光液使用时间长而影响抛光效率 克 服? 方 法 1) 精细磨应除去上道粗砂眼, 抛光时间应足够 2) 精细磨光圈匹配得当,应从? 边缘向中间加工 3)发现后应作出标识单独摆放或重抛 4)用开槽平模细模、添加砂要? 均匀 5)选用适当的粘结胶， 控制工序温度和镜盘忽冷忽热, 粘结胶厚度应符合标 准? 6)精细磨各道光圈匹配应严格按工艺操作指导卡操作 7)更换抛光皮及抛光液的各项? 指标(比重、PH 值等)周期性管理 划痕 产 生 原 因 1)抛光粉粒度不均匀或混有大颗? 粒机械杂质 2)工房环境不洁净 3)抛光材料(抛光胶或聚胺脂及粘贴胶等)不洁 4)擦布? 不洁及操作者带入灰尘 5)精细磨遗留划痕未抛掉或清洗不彻底 6)检查光圈工件或样? 板不干净、方法不当 7)抛光材料(抛光胶或聚胺脂)偏硬、 使用时间长表面起硬壳或? 边缘有干硬堆 积物 8)抛光模与镜盘不吻合 9)辅助工序（下盘、清洗、周转、保护漆? 未干等）造成 克 服 方 法 1)选用粒度均匀和与玻璃材料对应抛光粉 2)做好“5S”? 工作 3)保管好所需用品 4)擦布清洗保管及操作者穿戴好工作服和帽子 光学冷加工生产操作 24 5)应自检 6)正确使用样板 7)选用合适抛光材料(抛光胶或聚胺脂)，周期更换，? 对改或修刮抛光模 8)对改或修刮、重新制作抛光模 9)按各辅助工序操作规程加工 光学冷却液在光学加工中的作用 在光学冷加工中，使用冷却液的目的是对金刚石磨削工具进行冷却，以带走 光? 学玻璃加工过程中的热量，保证光学冷加工的顺利进行，但对这一目的，在使 用水或? 其它有机液体作为冷却介质后，基本上都可以达到要求，尤其是使用水介 质，成本低? 廉，冷却效果也十分理想。 但是如果在光学冷加工中用自来水来冷 却，可以肯定地? 说，其加工是低效率的，因为金刚石工具无法发挥其最大的工作 效率，因此冷却液的? 核心作用是与金刚石工具协调作用，保证金刚石工具能将自 身的磨削效能发挥到极至? ，同时较高质量的冷却液还能带来高质量的加工表面， 减少对光学玻璃的浸蚀，降低? 抛光后水印和霉菌的产生。当然好的冷却液还应该 具有较好的缓蚀性能，没有气味和? 不污染环境及其它影响健康的不利因素。 1 光学冷却液的缓蚀性能 水与光学冷加工? 设备接触后，将直接导致设备的锈蚀，因此冷却液的缓蚀性 能是冷却液最基本的技术? 要求。根据光学冷加工设备常用的材料，应该对铸铁、 普通钢板、铝件或铜件具有缓?