1. Príprava surovín:
Výber vhodných surovín je kľúčový pre zabezpečenie kvality optických komponentov. V súčasnej optickej výrobe sa ako primárny materiál zvyčajne volí optické sklo alebo optický plast. Optické sklo je známe svojou vynikajúcou priepustnosťou svetla a stabilitou, čím poskytuje výnimočný optický výkon pre vysoko presné a vysokovýkonné aplikácie, ako sú mikroskopy, teleskopy a prémiové objektívy fotoaparátov.
Všetky suroviny prechádzajú pred vstupom do výrobného procesu prísnymi kontrolami kvality. To zahŕňa hodnotenie kľúčových parametrov, ako je transparentnosť, homogenita a index lomu, aby sa zabezpečila zhoda s konštrukčnými špecifikáciami. Akákoľvek drobná chyba môže viesť k skreslenému alebo rozmazanému obrazu, čo môže ohroziť výkonnosť konečného produktu. Preto je prísna kontrola kvality nevyhnutná na udržanie vysokého štandardu v každej šarži materiálov.
2. Rezanie a tvarovanie:
Na základe konštrukčných špecifikácií sa na presné tvarovanie surového materiálu používa profesionálne rezacie zariadenie. Tento proces vyžaduje extrémne vysokú presnosť, pretože aj malé odchýlky môžu výrazne ovplyvniť následné spracovanie. Napríklad pri výrobe presných optických šošoviek môžu drobné chyby spôsobiť, že celá šošovka bude nefunkčná. Na dosiahnutie tejto úrovne presnosti sa v modernej optickej výrobe často používajú pokročilé CNC rezacie zariadenia vybavené vysoko presnými senzormi a riadiacimi systémami schopnými dosahovať presnosť na úrovni mikrónov.
Okrem toho je potrebné počas rezania zohľadniť fyzikálne vlastnosti materiálu. V prípade optického skla si jeho vysoká tvrdosť vyžaduje špeciálne opatrenia na zabránenie praskaniu a tvorbe nečistôt; v prípade optických plastov je potrebné dbať na to, aby sa predišlo deformácii v dôsledku prehriatia. Preto je potrebné optimalizovať výber procesov rezania a nastavenia parametrov podľa konkrétneho materiálu, aby sa zabezpečili optimálne výsledky.
3. Jemné brúsenie a leštenie:
Jemné brúsenie je kľúčovým krokom pri výrobe optických súčiastok. Zahŕňa použitie zmesi abrazívnych častíc a vody na brúsenie zrkadlového disku s cieľom dosiahnuť dva hlavné ciele: (1) presne zodpovedať navrhovanému polomeru; (2) eliminovať poškodenie pod povrchom. Presnou reguláciou veľkosti častíc a koncentrácie abrazíva možno účinne minimalizovať poškodenie pod povrchom, čím sa zlepší optický výkon šošovky. Okrem toho je dôležité zabezpečiť vhodnú hrúbku v strede, aby sa zabezpečila dostatočná rezerva pre následné leštenie.
Po jemnom brúsení sa šošovka leští, aby sa dosiahol špecifikovaný polomer zakrivenia, sférická nepravidelnosť a povrchová úprava pomocou leštiaceho kotúča. Počas leštenia sa polomer šošovky opakovane meria a kontroluje pomocou šablón, aby sa zabezpečilo dodržiavanie konštrukčných požiadaviek. Sférická nepravidelnosť sa vzťahuje na maximálne povolené narušenie sférického vlnoplochy, ktoré je možné merať kontaktným meraním so šablónou alebo interferometriou. Detekcia interferometrom ponúka vyššiu presnosť a objektivitu v porovnaní s meraním vzorky, ktoré závisí od skúseností testera a môže spôsobiť chyby v odhade. Okrem toho, povrchové chyby šošovky, ako sú škrabance, jamky a vruby, musia spĺňať špecifikované normy, aby sa zabezpečila kvalita a výkon konečného produktu.
4. Centrovanie (kontrola excentricity alebo rovnakého rozdielu hrúbky):
Po vyleštení oboch strán šošovky sa hrana šošovky jemne obrúsi na špecializovanom sústruhu, aby sa splnili dve úlohy: (1) brúsenie šošovky na jej konečný priemer; (2) zabezpečenie zarovnania optickej osi s mechanickou osou. Tento proces vyžaduje vysoko presné brúsne techniky, presné merania a nastavenia. Zarovnanie medzi optickou a mechanickou osou priamo ovplyvňuje optický výkon šošovky a akákoľvek odchýlka môže viesť k skresleniu obrazu alebo zníženiu rozlíšenia. Preto sa na zabezpečenie dokonalého zarovnania medzi optickou a mechanickou osou zvyčajne používajú vysoko presné meracie prístroje, ako sú laserové interferometre a systémy automatického zarovnávania.
Súčasťou procesu centrovania je aj brúsenie roviny alebo špeciálneho pevného skosenia na šošovke. Tieto skosenia zvyšujú presnosť inštalácie, zlepšujú mechanickú pevnosť a zabraňujú poškodeniu počas používania. Centrovanie je preto nevyhnutné pre zabezpečenie optického výkonu aj dlhodobej stabilnej prevádzky šošovky.
5. Úprava náteru:
Leštená šošovka prechádza povlakom, ktorý zvyšuje priepustnosť svetla a znižuje odrazy, čím sa zlepšuje kvalita obrazu. Povlakovanie je kľúčovým krokom pri výrobe optických súčiastok, ktorý mení charakteristiky šírenia svetla nanesením jednej alebo viacerých tenkých vrstiev na povrch šošovky. Medzi bežné povlakové materiály patrí oxid horečnatý a fluorid horečnatý, ktoré sú známe svojimi vynikajúcimi optickými vlastnosťami a chemickou stabilitou.
Proces nanášania povlakov vyžaduje presnú kontrolu pomeru materiálov a hrúbky filmu, aby sa zabezpečil optimálny výkon každej vrstvy. Napríklad pri viacvrstvových povlakoch môže hrúbka a kombinácia materiálov rôznych vrstiev výrazne zvýšiť priepustnosť a znížiť straty odrazom. Okrem toho môžu povlaky dodať špeciálne optické funkcie, ako je odolnosť voči UV žiareniu a ochrana proti zahmlievaniu, čím sa rozširuje rozsah použitia a výkon šošovky. Preto je úprava povlaku nielen nevyhnutná na zlepšenie optického výkonu, ale aj kľúčová na splnenie rôznych aplikačných potrieb.
Čas uverejnenia: 23. decembra 2024