光學零件毛坯的(de)壓型工(gōng)藝直接與光學玻璃熔(róng)煉技術和光(guāng)學加工工藝有關(guān)。因此考慮問題時必須把它們當做一個(gè)係統總體考慮才對。

光學(xué)玻(bō)璃發展以來,玻璃零件毛坯(透鏡、棱鏡)生產一般是將熔製好的玻璃毛坯料,再加熱軟化,裝入(rù)金屬模具(jù)內加壓成大致的外形之後,再通過粗磨、細磨、拋光而製造出來。這種(zhǒng)方法國外在70年代出現光學玻(bō)璃連續熔煉技術以後已(yǐ)下降做為輔助方法。

從70年代開始,光學玻璃發(fā)達(dá)的日本(běn)主要工廠在光學玻璃生產中已采用最(zuì)先進的生產工藝…三直生產工藝(三D),即直接通電熔化、直接壓型、直接(jiē)精(jīng)密退火,其中直接成型(xíng)即連續熔煉或單坩堝漏料的滴料成型方法,國外又習慣稱“一次壓型”。這種先進的壓(yā)型工藝是將玻璃(lí)液直接壓製成光學毛坯,這樣大大簡化過去二次壓型的生產工藝,節省人力、設備、降(jiàng)低能(néng)耗、提(tí)高原材料利用率。日本的保穀公司(sī)光學玻璃三直生產線,把用粘土坩堝爐古典方法需要170日、用鉑(bó)金坩堝(guō)澆注方法需要34日的生產周期縮短到了3日的生產周期。成品率從古典法最高的40%的水(shuǐ)平(píng)提高(gāo)到90%以上的水(shuǐ)平。

光(guāng)學玻璃(lí)壓型也叫做無研磨壓型,是指壓型製得的光學元件不需要研磨、拋光、磨(mó)邊、對中心等光學加工,直接裝配(pèi)到光學儀器上(shàng)去。這種光學玻璃壓型件對表麵光潔(jié)度和尺寸精度要(yào)求相當的高,通常以光學塊規對(duì)光學元件的表麵光潔度和尺寸精度進行測量,以產生的幹涉條紋數衡量其(qí)質量,對用於照相機(jī)係統(tǒng)的透(tòu)鏡來講通常要求通過透鏡半徑的牛頓(dùn)環(huán)數應(yīng)少於6個,通過兩(liǎng)個互相垂直半徑的牛(niú)頓環數的差要(yào)少於3個(gè),兩種牛頓環的個數越少,則鏡頭的質量越高。

精密壓型法是把加熱軟化(huà)了的玻璃放(fàng)到用惰性氣體(tǐ)(如氮氣2保護的模具中去,這種模具的內表麵要有高(gāo)的表麵光潔度和高(gāo)的尺寸精度;附(fù)著於(yú)內表麵的材料要有(yǒu)高的硬度,好的(de)抗氧化性能,好的熱傳(chuán)導性,在高溫下不與玻(bō)璃發生(shēng)粘結(jié),有好的衝擊強度和抗析強度,不透過氣(qì)體,水蒸汽及液體。滿足上述要求的材料有玻璃碳、碳(tàn)化矽和氮化矽。但玻璃碳比起後兩者組織鬆散易氧化,易擦傷,彈性模量小。抗衝擊和抗析強度小,熱傳導性能(néng)差。從國外專利報(bào)導來(lái)看70年代初期(qī)成型模內表麵(miàn)采用了玻璃碳,而70年代中期發表的專利則改用碳化矽或氮化矽了。把這兩種材料附著於模具內表麵的方法有(1)熱壓,(2)離子濺襯法,(3)氣(qì)相沉(chén)積法。其固著層的厚度至少為lOptm。這種模具的結構較為複雜,玻璃壓型完了之後,不能立即脫模,需使玻璃溫度降到轉變溫度以下(xià)再脫(tuō)模。精密壓型可以壓製球麵、非球麵及其它複雜形狀的光學零件,壓型效(xiào)率高,壓型質量好。80年代中期在光學玻璃生產中采用模壓一次成型加工二玻璃精密透鏡的麵型精度達Y/10,厚度和(hé)直徑公差達10UM,楔角小於10-3毫(háo)弧度,雙折射每CM小於Y/10,折射率均勻(yún)性達10-6,精密透鏡一次精(jīng)密壓(yā)型在日本、德國等國(guó)家已經(jīng)采用(yòng)。

光學玻璃生產經曆了塊料一二次壓型型料一直接(jiē)液態壓型型料的發展過程,正向著精(jīng)密壓型發展。而我國目前光學玻璃生產主要供貨形式依然是塊料。從整個光學工業的經濟效益考慮,發展型料生產是當務之急。立足(zú)於我國目前光學(xué)玻璃生(shēng)產工藝水平和市場的實際需要,應(yīng)首(shǒu)先搞好二次壓型生產,在完善二次壓(yā)型生產中要注意解決好(hǎo)備料(liào)方法.離型劑、不粘玻璃的(de)瓷盒材料和實現機械f{二自動化等兒(ér)個主要工藝技術問(wèn)題,直接液態壓型較二(èr)次壓型(xíng)有(yǒu)替明顯地技術經濟效(xiào)果,是今後光學玻璃(lí)生產的(de)必由之路。但從我國當(dāng)前光學工業(yè)的實際需要出發同時參考國(guó)際上光學玻璃生產工藝的發展趨勢,我國發展直接液(yè)態(tài)壓型要特(tè)別注意發展多品種、多規格小(xiǎo)批(pī)量的直接(jiē)壓型,而要解決好小批量的直接光學玻璃壓型就需首先解決小批量(liàng)光學玻璃的熔煉技術,發展與之相適(shì)應的光學(xué)玻璃熔(róng)煉池爐。在發展完(wán)善二次(cì)壓型、直接液態(tài)壓型的同(tóng)時,應積極開展精密壓(yā)型的研究試(shì)驗,以使我國光學(xué)玻(bō)璃壓型技術早日趕上世界先進水(shuǐ)平。