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车载镜头加工过程
发布时间:2019-06-22 17:46:52| 浏览次数:

我们知道镜片可以分为球面和非球面。非球面镜片相比球面镜片在消除球差、慧差、场曲、畸变等大部分像差方面具有优势,能降低系统复杂程度,提高光学成像质量;非球面镜片根据材料的不同可以分为塑料非球面镜片和玻璃非球面镜片,其加工工艺各有不同。接下来给大家介绍一下玻璃非球面镜片的一种成型方法:精密模造成型方法。

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模造成型法原理:

模造成型法是利用玻璃随温度的升高粘滞度降低的特性,从本质上说是一种热加工方法。将已具初形的玻璃初胚置于精密加工成型模具中,升高温度使玻璃软化,再由模仁表面施压使玻璃受力变形分模取出,即可形成我们所需要的镜片形状。温度升高到多少才为合适,如下图一所示,温度需要在软化点附近。Tg的玻璃不再以线性的方式膨胀,而会加速软化,最适合压造。一般来说模造的温度需要达到490℃以上,由此方法制造的玻璃非球面镜片称为GM镜片(Glass Moding)。

模造工艺一般包括以下流程:

玻璃初胚的制作→加热成型→退火处理→量测→芯取→镀膜→切边→涂墨等工序。

采用模造成型法相比传统的人工研磨法缩短了制程时间,精度也更高,玻璃非球面镜片的加工方法普遍采用的是模造成型法。

模造过程注意事项:

①  玻璃初胚的选择与研磨:玻璃初胚作为模造技术的原始材料,选型上尤为重要。我们一般选择球面镜片状的玻璃预性体,或者GOB(滴下球),它的形状已经类似玻璃成品,因此便于加工。

②  模仁的选择:模造成型工艺是在490℃左右的高温条件下进行作业,所以模仁的选择必须要能够耐高温稳定性好,否则会导致模仁使用寿命减少。此外模仁必须保证不会与玻璃反应,否则会有玻璃粘附在模仁上。最后模仁的加工性要强,模造工艺要达到光学等级的精度,需要经过钻石磨轮和车刀加工。模仁的材料一般选择碳化钨和碳化硒。

③  镀硬膜:通常我们会在模仁表面镀上一层硬膜,比如类金刚石、金属氮化膜、贵金属膜等,保护模仁表面免于高温氧化及高温腐蚀。另外,其超低的摩擦系数,也利于镜片与模具分离,即防止玻璃和模仁表面的黏模问题。

④  环境气氛:此处所说的环境气氛指的模造过程中要冲入氮气,如下图三所示,这样做的目的是为了防止模仁、镜片材料和空气中的氧气发生反应,含氧量一般控制在100ppm以下 。


 
 
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