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一文读懂光学镜片抛光工艺(建议收藏)

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解决方案1:

一文读懂光学镜片抛光工艺

光学镜片,通常是光学玻璃或其他特殊材质制作而成的镜片,能透过和调节可见光。随着智能手机、照相机、摄像机、无人机、投影仪等光学消费品需求的不断扩大,以及液晶显示器、触摸屏手机的逐步普及,光学玻璃加工行业日益发展,而抛光工艺作为生产中不可或缺的重要环节,也得到了前所未有的升级。

一、光学镜片加工流程

光学玻璃基片通常经过切割、滚圆、粗磨、精磨、抛光、磨边、镀膜、胶合、涂墨等加工流程。在这些流程中,抛光是至关重要的一环,用于消除镜片表面经过研磨液细磨后产生的裂痕层,以获得光滑无痕的表面。

二、抛光工艺分类

光学镜片主流的抛光方式有三种:机械抛光、化学抛光和化学机械抛光。这三种抛光方式都需要研磨抛光液(粉),其中抛光粉通常用于研磨液的下道工序。

机械抛光:通过机械力的作用,使抛光粉与镜片表面发生摩擦,从而去除表面瑕疵,达到抛光的目的。化学抛光:利用化学反应去除镜片表面材料,实现抛光效果。这种方法通常需要使用特定的化学抛光液。化学机械抛光:结合了机械抛光和化学抛光的优点,通过机械力和化学反应的共同作用,实现更高效、更均匀的抛光效果。三、抛光材料

抛光粉是抛光过程中常用的粉状磨介,通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成。其中,铈基稀土抛光粉因其切削能力强、抛光时间短、抛光精度高、操作环境清洁等优点,被称为“抛光粉之王”,广泛应用于光学镜片、表面玻璃、天然水晶、液晶显示屏等抛光领域。

研磨液则是一种不含任何硫、磷、氯添加剂的水溶性抛光剂,具有良好的去油污、防锈、清洗和增光性能。按照材质主要分为金刚石研磨液、氧化硅研磨液、氧化铈研磨液、氧化铝研磨液和碳化硅研磨液等。

四、先进抛光技术

随着光学镜片及其光学系统技术的升级和功能的提升,传统的研磨及抛光方法已逐渐不适应高精度和高效率的需求。因此,一系列先进的抛光技术应运而生。

浴法抛光:工件和抛光盘都浸在抛光液中,通过搅拌使抛光液处于悬浮状态,从而实现抛光效果。这种方法通常使用氧化铁(红粉)、氧化铝等抛光材料。离子束抛光:在真空条件下,将惰性气体原子使用高频或放电等方法使之成为离子,再用电压加速碰撞到工件表面上,将能量直接传给工件材料原子,使其逸出表面而被去除。这种方法可以实现高精度的抛光效果,表面粗糙度可达0.01μm,精度高达0.6nm。等离子体辅助抛光:利用化学反应去除表面材料而实现抛光的方法。采用特定气成活性等离子体,当活性等离子体与工件表面作用时,发生化学反应生成易挥发的混合气体,从而将工件表面材料去除。五、智能化抛光技术

基于光学镜片的研磨抛光的精密需求,目前又发展出了数控研磨和抛光技术、应力盘抛光技术、超光滑表面加工技术、延展性磨削加工、弹性发射抛光法、激光抛光、震动抛光等新技术。这些新技术需要边检测、边修正,不仅加工精度高,而且加工速度提高几倍到几十倍,对人工技术的依赖性已很小。新研磨和抛光技术的智能化程度都很高,重复精度高。

六、抛光工艺的应用与发展

从各类电子显示屏到设备摄像头以及其他精密仪器的光学系统,抛光工艺都发挥着重要作用。随着5G时代的到来,光学性创新将与新的AR/VR领域息息相关,助力光学在自动驾驶、虚拟现实、工业等领域取得新的突破。这也为抛光工艺带来了更多的创新方向和更大的市场空间。

综上所述,光学镜片抛光工艺是一个复杂而精细的过程,涉及多种抛光方式、抛光材料和先进技术。随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,抛光工艺将继续发展创新,为光学行业的发展提供有力支持。

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