1. Příprava surovin:
Výběr vhodných surovin je zásadní pro zajištění kvality optických součástek. V současné optické výrobě se jako primární materiál obvykle volí optické sklo nebo optický plast. Optické sklo je proslulé svou vynikající propustností světla a stabilitou, což poskytuje výjimečný optický výkon pro vysoce přesné a výkonné aplikace, jako jsou mikroskopy, dalekohledy a prémiové objektivy fotoaparátů.
Všechny suroviny procházejí před vstupem do výrobního procesu přísnými kontrolami kvality. To zahrnuje hodnocení klíčových parametrů, jako je průhlednost, homogenita a index lomu, aby se zajistil soulad s konstrukčními specifikacemi. Jakákoli drobná vada může vést ke zkreslenému nebo rozmazanému obrazu, což může ohrozit výkon konečného produktu. Proto je pro udržení vysokého standardu u každé šarže materiálů nezbytná přísná kontrola kvality.
2. Řezání a tvarování:
Na základě konstrukčních specifikací se k přesnému tvarování suroviny používá profesionální řezací zařízení. Tento proces vyžaduje extrémně vysokou přesnost, protože i nepatrné odchylky mohou významně ovlivnit následné zpracování. Například při výrobě přesných optických čoček mohou nepatrné chyby způsobit, že celá čočka bude nefunkční. Pro dosažení této úrovně přesnosti se v moderní optické výrobě často používají pokročilá CNC řezací zařízení vybavená vysoce přesnými senzory a řídicími systémy schopnými dosahovat přesnosti na úrovni mikronů.
Kromě toho je nutné při řezání zohlednit fyzikální vlastnosti materiálu. U optického skla vyžaduje jeho vysoká tvrdost zvláštní opatření, aby se zabránilo praskání a tvorbě úlomků; u optických plastů je třeba dbát na to, aby se zabránilo deformaci v důsledku přehřátí. Proto je nutné optimalizovat výběr řezných procesů a nastavení parametrů podle konkrétního materiálu, aby byly zajištěny optimální výsledky.
3. Jemné broušení a leštění:
Jemné broušení je klíčovým krokem při výrobě optických součástek. Zahrnuje použití směsi abrazivních částic a vody k broušení zrcadlového disku s cílem dosáhnout dvou hlavních cílů: (1) přesně dodržet navržený poloměr; (2) eliminovat poškození pod povrchem. Přesnou regulací velikosti částic a koncentrace abraziva lze účinně minimalizovat poškození pod povrchem, čímž se zlepší optický výkon čočky. Dále je důležité zajistit vhodnou tloušťku středu, aby byla zajištěna dostatečná rezerva pro následné leštění.
Po jemném broušení se čočka leští lešticím kotoučem, aby se dosáhlo specifikovaného poloměru zakřivení, sférické nepravidelnosti a povrchové úpravy. Během leštění se poloměr čočky opakovaně měří a kontroluje pomocí šablon, aby se zajistilo dodržení konstrukčních požadavků. Sférická nepravidelnost se vztahuje k maximálnímu přípustnému narušení sférického vlnoplochy, které lze měřit kontaktním měřením na šabloně nebo interferometrií. Detekce interferometrem nabízí vyšší přesnost a objektivitu ve srovnání s měřením vzorku, které závisí na zkušenostech testera a může způsobit chyby v odhadu. Kromě toho musí povrchové vady čočky, jako jsou škrábance, důlky a zářezy, splňovat stanovené normy, aby byla zajištěna kvalita a výkon konečného produktu.
4. Centrování (kontrola excentricity nebo rozdílu stejné tloušťky):
Po vyleštění obou stran čočky se okraj čočky jemně brousí na specializovaném soustruhu, aby se splnily dva úkoly: (1) broušení čočky na konečný průměr; (2) zajištění toho, aby optická osa byla v souladu s mechanickou osou. Tento proces vyžaduje vysoce přesné brousicí techniky, přesná měření a seřízení. Souosost mezi optickou a mechanickou osou přímo ovlivňuje optický výkon čočky a jakákoli odchylka může vést ke zkreslení obrazu nebo snížení rozlišení. Proto se k zajištění dokonalého souososti mezi optickou a mechanickou osou obvykle používají vysoce přesné měřicí přístroje, jako jsou laserové interferometry a systémy automatického seřizování.
Součástí procesu centrování je také broušení roviny nebo speciálního pevného zkosení na čočce. Toto zkosení zvyšuje přesnost instalace, zlepšuje mechanickou pevnost a zabraňuje poškození během používání. Centrování je proto zásadní pro zajištění optického výkonu i dlouhodobě stabilního provozu čočky.
5. Ošetření nátěrem:
Leštěná čočka prochází povlakem, který zvyšuje propustnost světla a snižuje odrazy, čímž se zlepšuje kvalita obrazu. Povlakování je klíčovým krokem při výrobě optických součástek, který mění charakteristiky šíření světla nanášením jedné nebo více tenkých vrstev na povrch čočky. Mezi běžné povlakové materiály patří oxid hořečnatý a fluorid hořečnatý, které jsou známé svými vynikajícími optickými vlastnostmi a chemickou stabilitou.
Proces nanášení povlaků vyžaduje přesnou kontrolu poměrů materiálů a tloušťky filmu, aby byl zajištěn optimální výkon každé vrstvy. Například u vícevrstvých povlaků může tloušťka a kombinace materiálů různých vrstev výrazně zvýšit propustnost a snížit ztráty odrazem. Povlaky mohou navíc propůjčit čočce speciální optické funkce, jako je odolnost proti UV záření a ochrana proti zamlžování, čímž se rozšiřuje rozsah použití a výkon. Proto je úprava povlaku nejen nezbytná pro zlepšení optického výkonu, ale také klíčová pro splnění rozmanitých aplikačních potřeb.
Čas zveřejnění: 23. prosince 2024