1. Råmaterialberedning:
Att välja lämpliga råmaterial är avgörande för att säkerställa kvaliteten på optiska komponenter. Inom modern optisk tillverkning väljs vanligtvis optiskt glas eller optisk plast som primärt material. Optiskt glas är känt för sin överlägsna ljusgenomsläpplighet och stabilitet, vilket ger exceptionell optisk prestanda för högprecisions- och högpresterande tillämpningar som mikroskop, teleskop och premiumkameraobjektiv.
Alla råvaror genomgår stränga kvalitetskontroller innan de går in i produktionsprocessen. Detta inkluderar utvärdering av viktiga parametrar som transparens, homogenitet och brytningsindex för att säkerställa att de uppfyller designspecifikationerna. Varje mindre defekt kan leda till förvrängda eller suddiga bilder, vilket kan äventyra slutproduktens prestanda. Därför är rigorös kvalitetskontroll avgörande för att upprätthålla en hög standard för varje materialsats.
2. Skärning och gjutning:
Baserat på designspecifikationer används professionell skärutrustning för att exakt forma råmaterialet. Denna process kräver extremt hög precision, eftersom även små avvikelser kan påverka den efterföljande bearbetningen avsevärt. Till exempel, vid tillverkning av precisionslinser kan små fel göra hela linsen ofunktionell. För att uppnå denna precisionsnivå använder modern optisk tillverkning ofta avancerad CNC-skärutrustning utrustad med högprecisionssensorer och styrsystem som kan uppnå noggrannhet på mikronnivå.
Dessutom måste materialets fysikaliska egenskaper beaktas vid skärning. För optiskt glas kräver dess höga hårdhet särskilda försiktighetsåtgärder för att förhindra sprickbildning och skräpbildning; för optiska plaster måste man vara försiktig så att deformation på grund av överhettning undviks. Därför måste valet av skärprocesser och parameterinställningar optimeras i enlighet med det specifika materialet för att säkerställa optimala resultat.
3. Finslipning och polering:
Finslipning är ett avgörande steg vid tillverkning av optiska komponenter. Det innebär att man använder en blandning av slipande partiklar och vatten för att slipa spegelskivan, med syftet att uppnå två huvudmål: (1) att noggrant matcha den designade radien; (2) att eliminera skador under ytan. Genom att exakt kontrollera partikelstorleken och koncentrationen av slipmedlet kan skador under ytan effektivt minimeras, vilket förbättrar linsens optiska prestanda. Dessutom är det viktigt att säkerställa en lämplig centrumtjocklek för att ge tillräcklig marginal för efterföljande polering.
Efter finslipning poleras linsen för att uppnå en specificerad krökningsradie, sfärisk ojämnhet och ytfinish med hjälp av en polerskiva. Under poleringen mäts och kontrolleras linsens radie upprepade gånger med hjälp av mallar för att säkerställa att designkraven följs. Sfärisk ojämnhet avser den maximalt tillåtna störningen av den sfäriska vågfronten, vilket kan mätas med mallkontaktmätning eller interferometri. Interferometerdetektion erbjuder högre noggrannhet och objektivitet jämfört med provmätning, som är beroende av testarens erfarenhet och kan orsaka uppskattningsfel. Dessutom måste linsytdefekter som repor, gropfrätning och skåror uppfylla specificerade standarder för att säkerställa slutproduktens kvalitet och prestanda.
4. Centrering (kontroll av excentricitet eller skillnad i tjocklek):
Efter polering av båda sidor av linsen finslipas linskanten på en specialsvarv för att utföra två uppgifter: (1) slipning av linsen till dess slutliga diameter; (2) säkerställande av att den optiska axeln är i linje med den mekaniska axeln. Denna process kräver högprecisionsslipningstekniker, exakta mätningar och justeringar. Justeringen mellan den optiska och mekaniska axeln påverkar direkt linsens optiska prestanda, och eventuella avvikelser kan resultera i bildförvrängning eller minskad upplösning. Därför används vanligtvis högprecisionsmätinstrument, såsom laserinterferometrar och automatiska justeringssystem, för att säkerställa perfekt justering mellan den optiska och mekaniska axeln.
Samtidigt är slipning av ett plan eller en speciell fast avfasning på linsen en del av centreringsprocessen. Dessa avfasningar förbättrar installationsnoggrannheten, förbättrar den mekaniska hållfastheten och förhindrar skador under användning. Centrering är därför avgörande för att säkerställa både optisk prestanda och långsiktig stabil drift av linsen.
5. Beläggningsbehandling:
Den polerade linsen genomgår en beläggning för att öka ljustransmissionen och minska reflektionen, vilket förbättrar bildkvaliteten. Beläggning är ett kritiskt steg i tillverkningen av optiska komponenter, där ljusets utbredning förändras genom att en eller flera tunna filmer avsätts på linsytan. Vanliga beläggningsmaterial inkluderar magnesiumoxid och magnesiumfluorid, kända för sina utmärkta optiska egenskaper och kemiska stabilitet.
Beläggningsprocessen kräver noggrann kontroll av materialproportioner och filmtjocklek för att säkerställa optimal prestanda för varje lager. Till exempel, i flerskiktsbeläggningar kan tjockleken och materialkombinationen av olika lager avsevärt förbättra transmittansen och minska reflektionsförlusten. Dessutom kan beläggningar ge speciella optiska funktioner, såsom UV-resistens och imskydd, vilket utökar linsens användningsområde och prestanda. Därför är beläggningsbehandling inte bara avgörande för att förbättra optisk prestanda utan också avgörande för att möta olika tillämpningsbehov.
Publiceringstid: 23 dec 2024