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       目       录

一、精磨片的选用原则

二、铣磨轮使用注意事项

三、清洗剂的选用原则

四、抛光粉的选用

五、光敏胶使用注意事项

六、光学用胶的选用原则

七、金刚石磨具的浓度计算方法

 

一、  精磨片的选用原则

1、粒度的选择
    由于精磨工序处于粗磨与抛光两道工序之间,起到了承上启下的关键作用,因此正确选用合适金刚石粒度的精磨片显得尤其重要。选用的原则是所用精磨片必须既能有效除去上道工序留下的粗磨加工痕迹,又能确保本道工序产生的细划痕在后续抛光中被彻底清除。对于普通望远镜所用的光学元件,一般只须采用金属基的W14或W10丸片进行一道精磨(光学元件表面粗糙度Ra值达到为0.16~0.32μm),即可转入抛光;而对于显微镜、照相机等仪器对光学元件有较高要求的,应采用两道精磨,可先用W20或W14的金属基丸片进行一道精磨,然后再用W10或W7的树脂基丸片进行第二道精磨(光学元件表面粗糙度Ra值达到0.10μm以下)。精磨片粒度选用过细,在精磨后的光学元件表面即可见到粗磨时留下的菊花状痕迹,或在抛光后的光学元件表面留有亮点等。
 
2、精磨片尺寸的选择
    主要从被加工光学元件的曲率半径、粘贴丸片的铸铁模表面积两方面考虑,确定精磨片的尺寸和使用范围。具体如下表所示:
 
光学元件曲率半径(mm)
10~20
20~30
30~50
精磨盘表面积(cm2
6~25
25~50
50~150
精磨片尺寸:
直径*高度(mm)
φ4*3
φ6*3或φ8*3
φ8*3、φ10*3(4)、
φ12*3(4)
                   注:光学元件曲率半径在10mm以下的,建议使用金刚石磨头(总型)。
 
3、复盖比的确定
    精磨片的复盖比主要取决于精磨盘的曲率半径。可由以下算式计算得出。
复盖比P=ZAP/AW=Z(D/2)2π/2πRh=ZD2/8Rh
式中Z—精磨片总数目
    AP—每片精磨片的面积
    AW—贴置模球缺表面积
    D—精磨片直径
    h—贴置模球缺矢高
    实际使用中,复盖比越大,冷却液流通越困难,可能出现磨屑不易排出,磨削效率低等现象。建议在加工平面或大球面元件时,使用复盖比较小(约20%~30%)的磨盘,在排列丸片时,应使磨盘边缘丸片密度较中央部位稍高,这样有助于提高压强,增加切削力;反之,在加工小球面元件时,应使用复盖比较大(约30%~40%)的磨盘,以确保磨具面型稳定。
 
二、  铣磨轮使用注意事项
 
1、根据所加工的零件,砂轮直径一般为所加工零件直径的三分之二左右,砂轮直径增大,线速度较大,磨削
  率相应增加。通常直径较大、硬度较高的光学零件,金刚石粉料的粒度较粗。直径较小或表面质量要求较
  高的光学零件,可选择金刚石粉料较细的砂轮。
2、与加工设备连接轴匹配。
3、金刚石筒形砂轮的径向和轴向跳动要达到加工要求,否则会损伤加工零件甚至炸裂对操作者造成伤害。
4、订制金刚石筒形砂轮时,增加砂轮壁厚,会因为使用过程中砂轮与工件的接触面积增加导致加工效率下
   降。通常Ф20以下的砂轮,砂轮壁厚不超过2毫米,Ф20~Ф50的砂轮,直径以不超过3毫米为好。
5、砂轮有效磨削层高度的增加,容易造成砂轮中段组织疏松,而影响加工的一致性。建议Ф6以下的砂轮,
   有效磨削层高度不超过5毫米,大于Ф6的砂轮以不超过10毫米为好。
6、直径较小如Ф5以下的筒形砂轮,由于金刚石制品的不易加工性和精度、难度的要求,制作成本相应较
   高。
7、选用较大直径的砂轮可提高工作线速度,达到提高磨削效率的效果;但要兼顾到工具轴和透镜轴之间的夹
   角不可过大,以免因侧压力太大致使磨轮意外蹦裂。
 
三、  清洗剂的选用原则
 
1、加水至超声波清洗机储水槽预定水位后,按使用浓度称量清洗剂,投入槽中搅拌溶解。
2、待清洗剂溶解循环均匀后,即可按程序进行清洗。
  推荐超声波清洗工艺,供参考。
3、清洗工艺
 
 
1
介质          MBX-01   或    MBX04-5F
浓度                  3%~5%
温度                      75℃~80℃
超声波清洗时间         3~5分钟
2
60℃左右温度的自来水喷淋1~2分钟
 
 
3
介质          MBX-01   或    MBX04-5F
浓度                  1%~3%
温度                      40℃~50℃
超声波清洗时间        1~2分钟
 
 
4
介质          MBX-01   或    MBX04-5F
浓度                  1%~3%
温度                      20℃~35℃
超声波清洗时间        1~2分钟
5
流动自来水冲洗1~2分钟
6 
去离子水漂洗1~2分钟
去离子水漂洗1~2分钟
去离子水漂洗1~2分钟
9 
脱水吹干
注意事项:
Ø  溶液浓度、清洗温度、超声波功率及超声波清洗时间等条件,可根据情况适当调整。
Ø  化学稳定性差的光学零件,应作少量清洗试验,如无不良影响,方可进行大批量清洗。
 
本系列清洗剂可在超声波系统中清洗,也可用简易的方法对光学零件进行清洗。清洗方法如下:
  步骤1、在75℃~85℃的5%的清洗剂中浸泡摇动2分钟,
  步骤2、在40℃~50℃的2~3%的清洗剂中浸泡摇动2分钟,
  步骤3、在20℃~35℃的1~2%的清洗剂中浸泡摇动2分钟,
  步骤4、用流动的自来水冲洗,最后吹干。
 
 
废液排放建议
Ø 本系列产品可生物降解。
Ø 在排出废水前,溶液必须被中和成中性,可用稀盐酸或稀硫酸中和。
Ø 考虑当地法规。
 
 
四、 抛光粉的选用
 
    目前抛光粉的种类繁多,但运用最广、工艺较成熟、综合使用效果较好的抛光粉为铈-稀土氧化物抛光粉,按其氧化铈含量的不同,铈-稀土抛光粉一般分为三类:
1.高铈抛光粉,含氧化铈95%以上,浅黄色,比重在7.3左右,主要用于古典法抛光和高精度加工。也有很
     多厂家用于高速抛光。
2.富铈抛光粉,含氧化铈70%~85%之间,黄色或褐色,比重在6.5左右,适于高速抛光。
3.混合稀土抛光粉,含氧化铈40%~60%之间,通常呈红色或褐红色,大量用于显像管玻璃的抛光、眼镜
     片抛光和平板玻璃的抛光中,质量优异者也用于光学玻璃的加工。
    随抛光方式不同,所选用的抛光粉也有区别,古典法抛光时,宜选用二氧化铈含量较高的抛光粉,通常富铈抛光粉都含有一定的添加剂,如果应用于古典法抛光,往往会起到相反的作用。同时,部份抛光粉为了追求抛光效率,可能会混入较高含量的氟化物进行生产,使用这一类抛光粉时有可能对操作者的皮肤和骨骼造成伤害。每一种抛光粉都有合适的抛光浓度,浓度过大或过小,都会使抛光质量受到影响,一般常用的抛光浓度为3%~5%,浓度过高,往往抛光表面容易产生路子。
 
对抛光粉的要求:
 
 Ø 外观均匀一致,不含有机械杂质;
 Ø 粒度大小基本均匀一致;
 Ø 具有一定的晶格形态和晶格缺陷,化学活性较高;
 Ø 具有良好的分散性(不易结块)、有良好的吸附性,抛光粉颗粒能均匀分布并吸附在抛光模表面,不产生
     聚集和流失现象;
 Ø 有合适的硬度和比重;
 Ø 应用于循环抛光体系的抛光粉应具有较好的悬浮性;不含对人体易造成损害的物质。
 
五、  光敏胶使用注意事项
 
1、将清洁干净的光学零件配对。为保证胶合的可靠性,应使待胶合件光圈尽可能吻合,光圈吻合性越好则粘
     接可靠性越高,如光圈吻合性太差,则难以进行可靠胶合。
2、将光学元件放置于烘箱或红外灯箱(红外灯下)烘烤至40℃~50℃,时间约15分钟,以便除去水份。
3、在白炽灯下将光敏胶适量滴至负透镜上,然后将对应的正透镜,左右移动正透镜,驱出胶液中的气泡,仔
     细观察,如胶液中混有灰尘等污染物,应及时用刀片仔细剔除。
4、将已涂胶的透镜组放置于校好水平的平板玻璃或其它平板上,用手或三个圆柱使其边缘重合对中心。
5、打开紫外灯或在阳光下使光敏胶固化,在中心波长为365nm、强度为1kw/80㎝的紫外灯下、10㎝外照
     射固化时间约2~3秒左右。在阳光直射下固化,视日照紫外线强度的不同,固化时间约2~10分钟。一般
     情况下,当用手无法推动透镜时即已基本固化。
6、采用点光源进行胶合时,在中心仪上使光学元件光学中心重合,打开光源让胶合元件初步定位固化后,移
     至太阳光下或低功率的紫外灯下最终固化。
7、在日照强度不高的地区,对中心可在阳光下进行,但时间应控制在3分钟以内,以防止胶液固化.
8、胶好的光学零件如需拆胶返修,可放在垫有柔软金属片的电炉上加热拆胶。随时间的推移固化程度加深,
     耐热性能提高,很难拆胶。
9、胶合好的透镜组边缘多余的残胶,因接触空气不容易固化,用丙酮或无水乙醇清擦除去。
10、贮存于阴凉避光处,保质期:6个月。
 
常见现象、主要原因及解决措施
 
序号
现  象
主要原因
解决措施
1
脱胶
粘接零件光圈吻合不好
配对时光圈尽可能吻合
胶合面有油脂等异物,不干净
认真清洁干净
胶合面有水分
适当提高烘烤温度,延长烘烤时间
固化不足就移动
延长固化时间
胶液贮存不当失效
换用合格的胶液
固化过快
适当避光或降低紫外灯功率
2
胶合件不清洁
胶合面不干净
认真清洁
胶液贮存不当被污染
及时用刀片剔除胶液中混有的灰尘等污染物,
胶液贮存不当被严重污染
换用合格的胶液
3
固化过慢
紫外线强度不足
改用紫外灯烘烤或提高紫外灯功率
4
固化过快
紫外线过强
适当避光或降低紫外灯功率
5
胶合过程中胶液即固化
紫外线过强
注意避光,选用低功率的白炽灯照明,禁用日光灯或护眼灯
6
边缘不清洁
点胶过多
适当减少用胶量
用丙酮等有机溶剂清洁干净
7
胶泡不易排除
胶合面不净,不易浸润
认真清洁干净
胶液粘度过大,不易浸润
适当提高烘烤温度,延长烘烤时间
胶液粘度过小,胶液流失缺胶
适当降低烘烤温度,缩短烘烤时间
零件面形过差,胶液流失缺胶
换面形较好粘接件,提高胶液粘度
点胶过少,缺胶
适当增加用胶量
8
难于拆胶
放置时间过长,光固化彻底
适当提高拆胶温度、延长拆胶时间
送专业厂商拆胶
9
拆胶时玻璃破
损过多
拆胶温度过高时间过长
适当降低拆胶温度缩短拆胶时间
拆胶件降温过快
拆胶件置于保温物上缓慢降温
10
边缘残胶不固化
本胶具有厌氧性,接触空气的胶液不会固化,清除残胶

六、    光学用胶的选用原则

1、工艺用胶的选择原则
     
    工艺用胶是指加工光学零件过程中,光学元件临时定位及磨具制作所用胶粘剂。根据光学零件冷加工过程和中各工序的特点及使用性能要求,对胶粘剂有以下要求:
 a. 合适的粘接强度和适当的硬度、韧性及热稳定性;
 b. 良好的化学稳定性,在特定的使用条件下不脱胶,不腐蚀光学零件表面;
 c. 成分均匀,无有害硬颗粒及杂质;
 d. 使用方便,低毒无害;
 e. 便于拆胶,清洗。
    平面光学元件的定位粘接,由于光学元件与夹具吻合情况较好,间隙较小,多采用粘度较小的胶粘剂以便渗入粘接面,如刚性上盘胶用于直角棱镜的定位粘接;乐泰412瞬间胶用于别汉棱镜的定位粘接。曲面光学元件的定位粘接,由于光学元件与夹具吻合情况差间隙较大,多采用粘度较大的胶粘剂以便充分填满粘接面,如透镜成盘加工时所用的火漆。抛光片多为柔性材料,故采用柔性较好的溶剂型胶粘剂,如聚氨酯胶;
因为光学元件加工过程多在水溶液中进行,故要求耐水性好,耐热性合适。
 
2、产品用胶的选择原则
 
     产品用胶是指光学仪器组装过程中,光学元件与其它零件粘接组合所用的胶粘剂,因胶粘剂需要伴随光学仪器的正常使用过程,对胶粘剂一般有以下要求:
a、合适的粘接强度和适当的硬度、韧性及热稳定性,保证粘接可靠;
b、良好的化学稳定性成分均匀;
c、使用方便,低毒无害。
     光学正负透镜的粘接,采用可靠性高、折射率与玻璃相近、透过率高的光敏胶;玻璃与金属、塑料,镜框、基座粘接时采用粘接力强、柔韧性好的改性双组分环氧胶;螺纹防回松可选用粘接力小,但可靠性高的单液型Kr-2胶。

七、 金刚石磨具的浓度计算方法

    金刚石磨具中浓度的概念是指镶嵌于磨削层中单位体积内的金刚石含量,以每立方厘米中含4.4克拉(1克拉=0.2克)金刚石规定为100%浓度。常用金刚石磨具的金刚石浓度与含量间的对应关系参见下表:

金刚石浓度(%)
25
50
75
100
150
200
单位体积内金刚石含量(ct/cm3
1.10
2.20
3.30
4.40
6.60
8.80
磨削层中金刚石所占体积(%)
6.25
12.50
18.75
25.00
37.50
50.00

 

 

 
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