一種光學(xué)透鏡取棱角加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及光學(xué)透鏡取棱角的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]棱鏡，在光學(xué)中是一種透明的光學(xué)元件，拋光與平坦的表面能折射光線。其原理是:光從一個(gè)介質(zhì)移動(dòng)到另一個(gè)介質(zhì)時(shí)(例如，從空氣到玻璃的棱鏡)，速度會(huì)改變。結(jié)果是，光的路徑被彎曲，并且部分光被反射。光柱在接口所做的角度改變和反射的比率由兩個(gè)介質(zhì)相互的折射率來(lái)決定。多數(shù)介質(zhì)的折射率與光的波長(zhǎng)或光的顏色有關(guān)，當(dāng)由棱鏡表面折射時(shí)，由于色散作用導(dǎo)致不同程度的顏色分離。棱鏡在光學(xué)儀器中應(yīng)用很廣，按其性質(zhì)和用途可分為若干種，例如，在光譜儀器中把復(fù)合光分解為光譜的“色散棱鏡”，較常用的是等邊三棱鏡；在潛望鏡、雙目望遠(yuǎn)鏡等儀器中改變光的進(jìn)行方向，從而調(diào)整其成像位置的稱“全反射棱鏡”，一般都米用直角棱鏡。
[0003]傳統(tǒng)的光學(xué)透鏡取棱角方法有:(一)等溫加壓成型法，該方法是在無(wú)氧化氣氛的環(huán)境中，將玻璃和模具一起加熱升溫至玻璃的軟化點(diǎn)附近，在玻璃和模具大致處于相同溫度條件下，利用模具對(duì)玻璃施壓。接下來(lái)，在保持所施壓力的狀態(tài)下，一邊冷卻模具，使其溫度降至透鏡的轉(zhuǎn)化點(diǎn)以下(玻璃的軟化點(diǎn)時(shí)的玻璃粘度約為107.6泊，玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)時(shí)的玻璃粘度約為1013.4泊)。這種將透鏡與模具一起實(shí)施等溫加壓的辦法叫等溫加壓法，是一種比較容易獲得高精度，即容易精密地將模具形狀表面復(fù)制下來(lái)的方法。這種玻璃光學(xué)零件的制造方法缺點(diǎn)是:加熱升溫、冷卻降溫都需要很長(zhǎng)的時(shí)間，因此生產(chǎn)速度很慢。(二)低溫模壓成型法，是將熔融狀態(tài)的光學(xué)玻璃毛坯倒入高于玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)50°C以上的低溫模具中加壓出棱角。這種方法不僅容易發(fā)生玻璃粘連在模具的模面上，而且產(chǎn)品還容易產(chǎn)生氣孔和冷模痕跡，不易獲得理想的棱角和面形精度。
[0004]針對(duì)目前技術(shù)缺陷發(fā)明設(shè)計(jì)采用非等溫加壓法，解決了光學(xué)透鏡所取棱角精密度不高的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了材料，減少了工作量，從而降低了成本，促成產(chǎn)業(yè)鏈的形成和壯大，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)于光學(xué)透鏡取棱角時(shí)精密度不高的問(wèn)題，提出了采用非等溫加壓法，解決了光學(xué)透鏡高效取棱角的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了材料，減少了工作量，從而降低了成本。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
(1)成圖:將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件；
(2)造模:根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模；
(3)壓模:把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)猓黾訅毫?，壓模? (4)成型:在負(fù)壓為0.3?0.5MPa條件下常溫降溫，30?45分鐘后松開(kāi)模具，即可。
[0007]所述的鋁鎂鐵合金模中按質(zhì)量比計(jì)，鋁含量為12?27%，鎂含量為10?18%，鐵含量為55?78%。
[0008]本發(fā)明針對(duì)光學(xué)透鏡取棱角時(shí)精密度問(wèn)題，提出了采用非等溫加壓法，使光學(xué)透鏡取棱角的精密度提高了 100倍以上，從而提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了材料，減少了工作量，降低了成本。
[0009]發(fā)明工藝與其它方法相比，具有的明顯特征有:
(1)不需要傳統(tǒng)的粗磨、精磨、拋光、磨邊定中心等工序，就能使光學(xué)玻璃具有較高的尺寸精度、面形精度和表面粗糙度；
(2)使用非等溫加壓法可很容易經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)精密非球面光學(xué)玻璃零件的批量生產(chǎn)。能夠節(jié)省大量的生產(chǎn)設(shè)備、工裝輔料、廠房面積和熟練的技術(shù)工人，使一個(gè)小型車(chē)間就可具備很尚的生廣力；
(3)使用非等溫加壓法可以模壓小型非球面透鏡陣列，光學(xué)玻璃零件和安裝基準(zhǔn)件可以制成一個(gè)整體；
(4)只要精確地控制光學(xué)玻璃模壓成型過(guò)程中的溫度和壓力等工藝參數(shù)，就能保證模壓成型光學(xué)零件的尺寸精度和重復(fù)精度。
【具體實(shí)施方式】
1.一種光學(xué)透鏡取棱角加工工藝，其特征在于具體步驟為:
(1)成圖:將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件；
(2)造模:根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模；
(3)壓模:把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)?，增加壓力，壓模?br> (4)成型:在負(fù)壓為0.3?0.5MPa條件下常溫降溫，30?45分鐘后松開(kāi)模具，即可。
[0010]所述的鋁鎂鐵合金模中按質(zhì)量比計(jì)，鋁含量為12?27%，鎂含量為10?18%，鐵含量為55?78%。
下面通過(guò)三個(gè)具體事例來(lái)加以說(shuō)明實(shí)例I
[0011]首先將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件，其次根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模，其中鋁鎂鐵的含量依次為27%、18%、55%，然后把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)?，增加壓力，壓模，最后在?fù)壓為0.3MPa條件下常溫降溫，45分鐘后松開(kāi)模具。
[0012]本發(fā)明方法從而達(dá)到了光學(xué)透鏡高效獲取棱角的效果，使所取棱角精密度提高了95.實(shí)例2
[0013]首先將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件，其次根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模，其中鋁鎂鐵的含量依次為20%、14%、66%，然后把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)猓黾訅毫?，壓模，最后在?fù)壓為0.4MPa條件下常溫降溫，45分鐘后松開(kāi)模具。
[0014]本發(fā)明方法從而達(dá)到了光學(xué)透鏡高效獲取棱角的效果，使所取棱角精密度提高了97.實(shí)例3
[0015]首先將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件，其次根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模，其中鋁鎂鐵的含量依次為12 %、10 %、78 %，然后把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)猓黾訅毫?，壓模，最后在?fù)壓為0.5MPa條件下常溫降溫，45分鐘后松開(kāi)模具。
[0016]本發(fā)明方法從而達(dá)到了光學(xué)透鏡高效獲取棱角的效果，使所取棱角精密度提高了99.8%，達(dá)到近乎100%精密度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)透鏡取棱角加工工藝，其特征在于具體步驟為: (1)成圖:將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件； (2)造模:根據(jù)矢量線條圖形，在自動(dòng)切割機(jī)上切成6個(gè)鋁鎂鐵合金模； (3)壓模:把光學(xué)玻璃加熱升溫，使至成熔融狀態(tài)，倒入上述鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)?，增加壓力，壓模?4)成型:在負(fù)壓為0.3?0.5MPa條件下常溫降溫，30?45分鐘后松開(kāi)模具，即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)透鏡取棱角加工工藝，其特征在于:所述的鋁鎂鐵合金模中按質(zhì)量比計(jì)，鋁含量為12?27%，鎂含量為10?18%，鐵含量為55?78%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光學(xué)透鏡取棱角加工工藝，首先將要加工的光學(xué)透鏡棱角畫(huà)成矢量線條圖形，并氣動(dòng)打標(biāo)機(jī)，儲(chǔ)存為相應(yīng)的PLT文件；其次把光學(xué)玻璃加熱升溫至熔融狀態(tài)，然后倒入在自動(dòng)切割機(jī)上切成的6個(gè)鋁鎂鐵合金模中，同時(shí)通入氮?dú)猓黾訅毫?，進(jìn)行壓模；最后在負(fù)壓為0.3～0.5MPa條件下常溫降溫，30～45分鐘后松開(kāi)模具，即可。本發(fā)明針對(duì)目前技術(shù)缺陷發(fā)明設(shè)計(jì)采用非等溫加壓法，解決了光學(xué)透鏡所取棱角精密度低的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了材料，減少了工作量，從而降低了成本，促成產(chǎn)業(yè)鏈的形成和壯大，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要意義。
【IPC分類(lèi)】C03B11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104876422
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510244544
【發(fā)明人】潘相成
【申請(qǐng)人】常州市奧普泰科光電有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日