南阳宇宙光学百科︱光学玻璃棱镜加工工艺流程

光学玻璃棱镜的加工工艺流程是一个精细且复杂的过程,主要包括以下几个关键步骤:

一、原料准备

首先,需要取得一块符合特定等级和玻璃类型的玻璃毛坯。这些毛坯材料通常具有良好的光学性能和机械稳定性,如K9玻璃、紫外熔融石英等。

二、粗磨(切削)

粗磨是棱镜加工的第一步,目的是使玻璃毛坯具有基本的几何形状和尺寸。这一过程通常通过研磨机械或金属金刚石砂轮进行,去除大量的玻璃材料,使棱镜的尺寸接近所需的规格。粗磨后,棱镜表面会留下较为粗糙的痕迹和凹凸层。

三、精磨

精磨是在粗磨的基础上进一步细化棱镜的表面。这一阶段的主要目的是去除粗磨过程中留下的表面下裂痕和刮痕,提高棱镜表面的均匀性和光洁度。精磨过程中,棱镜表面必须保持潮湿,以加快玻璃移除速度并防止玻璃过热。精磨后,棱镜表面应变得较为平滑,但仍未达到最终的光学精度要求。

四、抛光

抛光是棱镜加工中最为关键的步骤之一,它决定了棱镜的最终光学质量。抛光过程中,棱镜表面会与用“研磨浆”湿润的聚氨酯抛光器等抛光工具进行摩擦,以去除精磨过程中留下的细微痕迹和凹凸层。抛光浆通常包含混合水与浮石或氧化铈等光学抛光化合物。抛光过程需要严格控制时间、压力、温度和抛光剂的输入量等因素,以确保棱镜表面达到规定的光学精度和光洁度。

五、倒角

抛光完成后,棱镜的边缘会经过一个旋转的钻石板进行倒角处理。这一步骤的目的是将棱镜尖锐的边缘稍微磨钝,以防止在使用过程中划伤或损坏其他光学元件。倒角后,棱镜的边缘会变得光滑且不易造成损伤。

六、清洗与检查

棱镜在镀膜之前需要进行彻底的清洗,以去除表面的杂质和污染物。清洗后,棱镜将进行光学测试和外观检查,以确保其表面质量、尺寸精度和光学性能符合设计要求。这些检查可以通过手动和自动两种方式进行。

七、镀膜

根据需要,棱镜表面可能会镀制增透膜(AR膜)或反射膜(如金属膜),以提高其透射率或反射率。镀膜过程通常在真空环境下进行,通过蒸发或溅射等方法将膜层材料沉积在棱镜表面。镀膜后,棱镜的光学性能将得到进一步提升。

八、包装与出货

最后,经过严格检查和测试的棱镜将进行整理、包装和出货。在包装过程中,需要特别注意保护棱镜表面免受划伤和污染,以确保其在使用过程中保持良好的光学性能。

综上所述,光学玻璃棱镜的加工工艺流程包括原料准备、粗磨、精磨、抛光、倒角、清洗与检查、镀膜以及包装与出货等多个关键步骤。每个步骤都需要严格控制工艺参数和质量要求,以确保最终产品的光学性能和可靠性。

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