光學(xué)玻璃透鏡的制造方法及鍍膜常識(shí)
膜和玻璃最怕的是堿類物質(zhì),堿類在極短的時(shí)間內(nèi)就可摧毀膜。其次是酸,再次是鹽類物質(zhì)。
一、玻璃透鏡的制造方法
1、先前的方法:把熔化好的光學(xué)玻璃在成型過程中制成直徑和需要加工的透鏡直徑略大一點(diǎn)的玻璃棒,然后按照鏡片的厚度切割成片材。拿到專門的機(jī)械加工儀器上,按要求加工成成品。加工的過程主要是:粗磨,中磨,細(xì)磨,精磨,拋光,退火。粗磨至精磨的材料主要是各種不同粒度的金剛砂。拋光的方法,在要求不高的情況下,可以用火焰拋光。高級(jí)鏡片必須用機(jī)械的方法,拋光的材料一般為氧化鈰。
2、現(xiàn)在的方法是先用模具熱壓成型。主要是為了減少原始方法中加工帶來的浪費(fèi)以及提高工作效率。方法是:根據(jù)鏡片質(zhì)量確定好熔融態(tài)玻璃的質(zhì)量,把在一定溫度、粘滯狀態(tài)的玻璃放入模具中,壓制成型,最后退火。結(jié)果有兩種:一是一次到位,成型品即可達(dá)到尺寸精度要求。極微的缺陷可通過鍍膜彌補(bǔ)。對(duì)模具的要求非常高,就我所知目前國內(nèi)尚不具備。這種產(chǎn)品可滿足大多數(shù)的需要。鏡片精度主要受模具精度的影響。二是成型品即為精度很高的毛坯,然后再按上述原始的方法進(jìn)行機(jī)械加工,但加工量很少,可明顯地提高生產(chǎn)效率。要求精度極高的產(chǎn)品多采用這種方法。鏡片精度主要受機(jī)械加工儀器精度的影響。
二、鍍膜的基本知識(shí)
大家知道,任何物體對(duì)光線都有反射作用,這也是我們能看到東西的原因。對(duì)于鏡片而言,為了使得光線能夠完全透過鏡頭,在底片上完全反映自然的真實(shí)情況,鏡頭最好是各種光線完全穿過。優(yōu)質(zhì)的光學(xué)玻璃,其光線透過率可達(dá)到90%
以上,尚余的光損失就需要在透鏡表面鍍上膜來彌補(bǔ)。所以,在光學(xué)鏡頭上主要是鍍減反射膜也叫增透膜。為了滿足各種要求,往往需要鍍多層膜。為了提高玻璃的抗劃傷能力,最外面的一層往往是高硬度的膜。在實(shí)驗(yàn)室里,現(xiàn)代的工藝技術(shù)幾乎可以達(dá)到光線百分之百通過。之所以這么說,是因?yàn)樵趯?shí)際使用中,鏡頭上會(huì)或多或少地受灰塵、臟物等的影響,使得透過鏡頭的光線減少。鍍膜的方法很多,但常規(guī)的方法也就那么幾種。
(一)、化學(xué)方法,包括溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積等方法。根據(jù)膜的性質(zhì)配制一定成分的溶液,然后:
1、浸鍍。把潔凈的玻璃加熱到一定溫度,然后放入配置好的化學(xué)溶液里,拿出,烘干。這種膜顯然是雙面膜。
2、噴鍍。把配置好的膜溶液裝在噴槍上,噴到潔凈的、熱的玻璃表面。烘干。玻璃體可以是移動(dòng)或旋轉(zhuǎn),以增加膜的均勻性??慑冸p面或單面。(以前鏡頭鍍膜有采用所謂的甩膠法,但由于不經(jīng)濟(jì),現(xiàn)代工藝鍍無機(jī)膜時(shí)已將其淘汰,但它仍然是鍍有機(jī)膜的一種常用、成本低廉的方法)。
(二)、物理鍍膜法。有真空蒸鍍、離子鍍膜、濺射鍍膜(均可歸結(jié)為物理氣相沉積)等多種不同的形式。多用于鍍金屬膜、反射膜等。如鏡子。通常,化學(xué)方法的鍍膜強(qiáng)度一般低于物理方法,但隨著鍍膜技術(shù)尤其是近一、二十年的飛速發(fā)展,用化學(xué)或物理的方法達(dá)到的效果已經(jīng)沒有什么分別。只是有成本的區(qū)別罷了。以前,化學(xué)的方法只能鍍一層膜,鍍第二層時(shí),由于溫度的影響常會(huì)破壞上層膜,但現(xiàn)代的工藝已基本解決這一難題。
三、膜的清潔
膜的最外層通常是一層硬質(zhì)膜,一般的手摸或檫洗不會(huì)對(duì)其造成危害,但最好不去故意做。通常膜的牢固標(biāo)準(zhǔn),用橡皮檫幾十次而不被破壞為合格。通常的清潔方法。
1、檫洗溶液的選擇。①一般用無水酒精或乙醚(或兩者的混合液)。注意:由于乙醚有毒,能不用時(shí)最好不用。(本人不推薦使用)
②如果要用水檫,一定要用去離子水(可能一般人找不到),不會(huì)留下水印。
2、檫洗材料。①用脫脂棉,最簡單、最廉價(jià)。如果有脫落的纖維留下,用氣球吹即可。
②專門的鏡頭紙、專用的皮革、布之類。皮革(?)或其他的布之類,最好不用。因?yàn)椋@些可重復(fù)使用的東西,在空氣中會(huì)有極細(xì)小的砂粒等硬物沉積在上面,再次使用時(shí)會(huì)把膜劃傷。如果你非要用這些東西檫洗,平時(shí)最好保存在密封的環(huán)境里。其次,最好一定要一次性使用。如果鏡頭沾上了水,用脫脂棉球即可。如果粘上了油物,自己清洗實(shí)在沒有好辦法。最好拿到修理店去,他們有專業(yè)的方法,如超聲波清洗等辦法。
膜和玻璃最怕的是堿類物質(zhì),堿類在極短的時(shí)間內(nèi)就可摧毀膜。其次是酸,再次是鹽類物質(zhì)。雖然,現(xiàn)代鍍膜技術(shù)可以在表面鍍一層耐酸、堿的膜,但仍是有一定限度的,所以切記千萬不要粘上這些東西。表面被破壞后,通常在光線下,會(huì)看到一些不規(guī)則的、彩虹樣的花紋。