Профессиональный производитель и поставщик оптики
+86-0431-87911611     admin@ytoptics.com
Категории продукции
Контакты
  • ООО "Чанчунь Ютай Оптика "
  •  Email: admin@ytoptics.com
  •  Отдел маркетинга
              Русскоязычный телефон:
              86-19944866841         
  •  Адрес: Китай,провинция Цзилинь,
город Чанчунь,Лиандо-У-Вэлли,
Автомобильный
инновационныйпарк 2#

Анализ процесса полировки оптических линз


Превращение оптической линзы из стеклянной заготовки в прозрачный элемент, способный точно контролировать распространение света, требует прохождения трёх основных этапов обработки: грубого шлифования, тонкого шлифования и полировки. При этом полировка является ключевым этапом, определяющим конечные оптические характеристики линзы, а затраты на неё составляют около 15 % от общей стоимости производства. В данной статье на основе описания принципов и технологической системы полировки, а также с учётом производственного опыта компании «Чанчунь Ютай Оптические элементы», рассматривается конкретное применение технологий полировки в процессе изготовления её продукции.



Что такое полировка?

После грубой шлифовки линза уже имеет приблизительную форму кривой поверхности, однако её поверхность покрыта слоем неровностей и трещин, из-за чего она выглядит тусклой и непрозрачной. Цель полировки заключается в удалении оставшихся после тонкой шлифовки неровностей и трещин, чтобы сделать поверхность линзы прозрачной и гладкой, а также обеспечить соответствие установленным требованиям к шероховатости и отсутствию дефектов поверхности.


Механизм полировки и шлифования по сути схож: в обоих случаях удаление материала осуществляется за счет относительного движения абразива по поверхности заготовки. Разница заключается в том, что при шлифовании используются более грубые абразивы для удаления толстого слоя деформации, тогда как при полировке применяются мелкозернистые полировальные порошки в сочетании с мягкими полировальными формами, что позволяет удалять чрезвычайно тонкий слой материала более медленно и точно. В процессе полировки полировальные порошки, такие как оксид церия, вступают в химическую реакцию с поверхностью стекла, образуя мягкий слой, который легко удаляется, а затем удаляется посредством механического трения. Что касается механизма полировки, в настоящее время широко признанной точкой зрения является следующее: механическое шлифование играет основную роль, химическое воздействие имеет важное значение, а теория поверхностного течения также справедлива при определенных условиях. Шероховатость поверхности линзы после полировки обычно контролируется на нанометровом уровне, а точность формы поверхности может достигать субмикронного уровня и даже выше.


Материалы и ключевые параметры процесса полировки

Выбор материала полировальной матрицы зависит от требований к точности. В классической полировке полировальная смола изготавливается путем вываривания из асфальта и канифоли; регулируя долю канифоли, можно изменять её твёрдость. До сих пор она остаётся материалом первого выбора для обработки плоских оптических деталей высокой точности. В высокоскоростной полировке широко используются полировальные пластины из полиуретана, микропористая структура которых способствует равномерному распределению полировальной жидкости; они характеризуются небольшой деформацией и длительным сроком службы и подходят для эффективной обработки линз средней и низкой точности.

Что касается полировальной жидкости, то оксид церия благодаря высокой полировальной способности стал наиболее широко используемым полирующим веществом в производстве прецизионных оптических элементов. Размер частиц обычно контролируется в пределах 1–10 мкм, концентрация полировальной жидкости, как правило, поддерживается на уровне 10–15 % (по массе), а расход регулируется в пределах 0,9–1 л/мин.


Основные элементы и параметры традиционного процесса полирования

Технологические элементы
Типичные материалы/параметры
Функциональное назначение
Полировальная форма
Полиуретановая пластина, полировальная смола  Удержание абразива, передача давления
Полировальная жидкость
Оксид церия, размер частиц 1–5 мкм
Химико-механическое удаление
Параметры обработки
Скорость вращения 120–200 об/мин
Регулирование скорости удаления материала

Прорыв в области передовых технологий полировки
Традиционная полировка опирается на опыт оператора, а точность формы поверхности зависит от совместимости форм и квалификации оператора. Появление технологии компьютерного управления формированием оптических поверхностей (CCOS) изменило эту ситуацию. CCOS рассматривает процесс полировки как «детерминированную обработку»: на основе данных об ошибках формы поверхности путем регулирования времени нахождения, скорости и давления инструментальной головки осуществляется количественное удаление материала, что позволяет значительно повысить точность и повторяемость обработки асферических линз.

На основе CCOS технологии магнитореологической полировки и полировки с использованием пневматических подушек ещё больше расширили границы возможностей. Магнитореологическая полировка использует «гибкую полировальную матрицу», формируемую магнитореологической жидкостью под действием магнитного поля, форма и твёрдость которой могут регулироваться в режиме реального времени, что позволяет достигать нанометровой шероховатости поверхности без повреждения подповерхностных слоёв. При пневматической полировке жёсткая рабочая головка заменяется гибким пневматическим баллоном, который благодаря регулировке давления воздуха адаптирует полируемую поверхность к кривизне линзы; эта технология уже применяется на этапе предварительной обработки объективов для фотолитографии.

Позиционирование и практическое применение технологий полировки компании «Yutai Optics»
«Yutai Optics» — производитель прецизионных оптических элементов, сертифицированный по стандарту ISO 9001. Основная продукция компании включает сферические линзы, плоские окна, зеркала, фильтры, призмы и другие изделия, которые широко применяются в таких областях, как интеллектуальное производство, медицина, лазерная техника и аэрокосмическая промышленность. Компания располагает производственными помещениями площадью 3800 квадратных метров, объединяющими шлифование оптических заготовок, тонкое шлифование и полировку, прецизионное нанесение покрытий и контроль качества. Её основное преимущество заключается в быстром изготовлении прототипов и стабильном серийном производстве оптических элементов средней и высокой точности небольшими и средними партиями.

В технологической цепочке Yutai Optics этап полировки занимает ключевое положение, связывая предыдущие и последующие этапы. После чернового шлифования для придания формы и чистового шлифования для уточнения формы линзы поступают на этап полировки. Качество полировки напрямую определяет, сможет ли последующий процесс нанесения покрытия пройти без сбоев, а также сможет ли конечный продукт достичь требуемых заказчиком оптических характеристик.
На примере основной продукции — сферических линз — контроль технологического процесса полировки напрямую отражается на трёх ключевых показателях: шероховатость поверхности влияет на коэффициент пропускания и потери на рассеяние, точность формы поверхности определяет степень искажения волнового фронта, а дефекты поверхности (царапины, пигментные пятна) влияют на соответствие продукта требованиям к внешнему виду. Что касается линз или окон, применяемых в лазерных системах, любой дефект полировки может привести к снижению порога лазерного повреждения, поэтому требования к чистоте полировки и качеству подповерхностных слоев являются чрезвычайно строгими.

Тенденции и перспективы развития технологий
Для компании постепенное внедрение концепции технологического контроля с использованием полировки с ЧПУ на основе традиционных систем высокоскоростной полировки с полиуретаном и оксидом церия является реальным путем к повышению стабильности и повторяемости при выполнении заказов малых и средних партий, а также к укреплению своего рыночного позиционирования в сегменте «средне-высокая точность, быстрое изготовление прототипов». Полировка — это не просто процесс «шлифования», а точная технология, сочетающая механическое удаление, химическое воздействие и технологический опыт, а также ключевое проявление интегрированных возможностей компании — от заготовки до готового изделия. От заготовки до линзы, от грубого шлифования до полировки — накопление точности на каждом этапе в конечном итоге воплощается в том единственном луче света, проходящем через линзу.

Если вы ищете партнера по производству оптических элементов или у вас есть вопросы по процессу полировки и индивидуальные запросы, почему бы не пообщаться с нами? Компания «Чанчунь Ютай Оптические Элементы» всегда рада вашему обращению.


Поделиться:  Facebook  Twitter  LinkedIn  Google+  Addthis

NEXT : От микрометров до нанометров: как оптические элементы обеспечивают пределы точности в производстве п

Свяжитесь с нами   86-15584132290
Позвоните нам сейчас!
Онлайн чат
Онлайн чат
   2433808388