光学冷加工光学玻璃

光学零件冷加工中防腐蚀方法探讨鉴于光学零件冷加工的过程中，由于受各种环境因素的影响，光学玻璃抛光表面的腐蚀极大的困扰着光学冷加工行业的生产，尤其是近几年来，光学玻璃零件中使用ZK、ZF、LaK、ZBaF这些化学稳定性差的系列产品越来越多，零件表面被腐蚀的现象更加严重，因此探讨光学零件冷加工中的防腐蚀方法、提高光学玻璃抛光表面的抗腐蚀能力就显得极其重要。

本文根据多年来在实际加工过程中摸索出的一些防腐经验并结合有关资料，对光学零件冷加工中防腐蚀方法作简要分析。

标签：光学零件冷加工；防腐蚀；方法简单地说光学零件冷加工也就是对已经熔炼好的光学材料进行切割、铣磨、精磨、抛光、清洗等，在这些过程中，由于受到各工序所用辅料和环境温、湿度的影响，光学玻璃抛光表面的腐蚀现象极其普遍，被腐蚀的比例低则10%以上，高则达到100%，极大地影响光学玻璃的生产和利用。

研究表明，采用临时涂层保护法对易腐蚀的ZF、ZK、ZBaF等玻璃具有比较好的效果。

一、防腐蚀方法的难点因为每种玻璃熔炼时都必须要保证它的光学性能及物理化学性能，因此很难做到用改变玻璃的化学组成来提高玻璃的化学稳定性。

1.以R2O—PbO—SiO2成份为基础的ZF系列稳定性差。

我们知道，硅酸盐玻璃的耐潮性首先决定于二氧化硅的含量，硅氧四面体（SiO4）相互连接程度愈大则稳定性愈好。

若玻璃中碱土金属氧化物（RO）的含量增大，玻璃中硅氧结构网络断裂愈多会使玻璃的稳定性下降。

同样，若玻璃中碱金属氧化物（如R2O）的含量增大则稳定性也会下降。

各种氧化物对玻璃的影响一般可归结为：①SiO2含量增大，玻璃的稳定性强；②R2O含量增加，玻璃的稳定性下降；③RO含量增加，玻璃的稳定性下降。

因此，对以R2O—PbO—SiO2成份为基础的ZF系玻璃来说，其PbO含量可达65～70%，稳定性很差。

2.对以BaO—ZnO—B2O3—SiO2成份为基础的ZK系列稳定性差。

ZK系列对玻璃来说，其Ba含量可45～50%，稳定性很差。

实验二十五放大镜的制作第一章光学零件制造工艺一般知识1.1 光学零件制造工艺的特点及一般过程制作光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中以光学玻璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。

虽然光学零件的加工按行业划分归入机械加工一类，但由于加工对象的材料性质和加工精度要求显著地不同于金属材料，因而加工工艺上也完全不同于金属工艺而具有特殊性。

1.1.1 光学零件的加工精度及其表示光学零件属于高精度零件。

平面零件的加工精度主要有角度和平面面形；球面零件的加工精度要求主要有曲率半径和球面面形。

高精度棱镜的角误差要求达到秒级。

高精度平面面形精度可达到几十分之一到几百分之一波长。

平面零件的平面性和球面零件的球面性统一称为面形要求。

光学车间一般用干涉法计量，用样板叠合观察等厚干涉条纹（俗称看光圈）。

表示面形误差的光圈数符号是N，不规则性（或称局部误差）符号是△N。

除面形精度外，光学零件表面还要有粗糙度要求。

光学加工中各工序的表面粗糙度如表6-1所示。

光学零件抛光表面粗糙度用微观不平十点高度表示为R2=0.025um，用轮廓算术平均偏差表示为R2=0.025um，用符号表示则为0.008，在此基础上，还有表面疵病要求，即对表面亮丝、擦痕、麻点的限制。

1.1.2 光学零件加工的一般工艺过程及特点光学零件加工的工艺过程随加工方式不同而异。

光学零件的加工方式主要有两类：传统（古典）加工工艺和机械化加工工艺，这里我们只介绍传统加工工艺。

传统工艺的特点主要有：（1）使用散粒磨料及通用机床，以轮廓成形法对光学玻璃进行研磨加工。

操作中以松香柏油粘结胶为主进行粘结上盘。

先用金刚砂对零件进行粗磨与精磨，然后使用松香柏油抛光模与抛光粉（主要是氧化铈）对零件进行抛光加工。

影响工艺的因素多而易变，加工精度可变性也大，通常是几个波长数量级。

高精度者可达几百分之一波长数量级。

（2）手工操作量大，工序多，操作人员技术要求高。

一.光学加工基础知识（一）光学玻璃基本知识1.基本分类和概念光学材料分类：光学玻璃、光学晶体、光学塑料三类。

玻璃的定义：不论化学成分和固化温度范围如何，一切由熔体过冷却所得的无定形体，由于粘度逐渐增加而具有固体的机械性质的，均称为玻璃。

光学玻璃分为冕牌K和火石F两大类，火石玻璃比冕牌玻璃具有较大的折射率nd和较小的色散系数vd。

2.光学玻璃熔制过程将配合料经过高温加热,形成均匀的，高品质的，并符合成型要求的玻璃液的过程,称玻璃的熔制。

大致可分为以下几个阶段。

（1）.加料过程-----硅酸盐的形成（2）.熔化过程-----玻璃形成（3）.澄清过程-----消除气泡（4）.均化过程------消除条纹（5）.降温过程-------调节粘度（6）.出料成型过程总之,玻璃熔制的每个阶段各有其特点,同时,它们又是彼此互相密切了解和相互影响的.在实际熔制中,常常是同时或交错进行的,这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃窑炉结构特点。

3.玻璃材料性能指标（1）．折射率nd、色散系数vd （2）.光学均匀性（3）.应力双折射（4）.条纹度（5）.气泡度（6）.光吸收系数（7）.抗潮湿、抗酸性能（8）.光学玻璃热性能（二）光学理论基础知识1.光学基本理论我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。

（1）.几何光学光线的传播遵循三条基本定律：（1.1）光线的直线传播定律，既光在均匀媒质中沿直线方向传播；（1.2）光的独立传播定律；（1.3）反射定律和折射定律。

（2）物理光学从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。

它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。

（3）量子光学。

2.光圈概念（1）光圈：光圈被检表面与参考表面干涉产生的条纹数量N叫光圈。

它分为：高光圈：中心高，空气间隙减小（加压）时，条纹从中心向边缘移。

低光圈：中心低，空气间隙减小（加压）时，条纹从边缘向中心移。

光学镜片冷加工镀膜膜系案例近年来，光学镜片冷加工镀膜膜系技术得到了广泛的应用和推广。

本文将以一个实际案例来说明这种技术的具体应用过程和效果。

这个案例发生在光学设备制造公司，该公司生产的光学镜片广泛应用于各种仪器设备中。

由于光学镜片在使用过程中容易受到污染和划伤的影响，因此需要进行冷加工镀膜膜系处理来增加其表面的硬度和耐磨性。

首先，该公司将光学镜片送交给专业的冷加工设备供应商。

该供应商拥有先进的冷加工设备和技术团队，能够根据客户的要求进行镀膜膜系处理。

在这个案例中，客户要求镀膜膜系的主要目的是增加光学镜片的硬度、耐磨性和光学性能。

然后，供应商将光学镜片进行前处理，包括清洗、除油、去污等工序。

这些工序的目的是将镜片表面的杂质和污渍完全清除，以确保后续的镀膜膜系处理能够得到最佳的效果。

接下来，供应商将光学镜片放置在冷加工设备中进行真空镀膜膜系处理。

该设备采用了先进的离子镀膜技术，能够在低温下对镜片表面进行镀膜处理。

镀膜过程中，通过控制设备参数和使用特定的镀膜材料，能够在镜片表面形成一层硬度较高的保护膜。

在此案例中，供应商采用了氮化硅和氧化硅等材料进行镀膜处理。

氮化硅可以提高镜片的硬度和耐磨性，氧化硅则可以提高镜片的抗污染性能。

经过一系列的镀膜处理，光学镜片的表面质量得到了明显的改善，不仅硬度和耐磨性得到了提高，而且抗污染性能和光学性能也大大改善。

最后，供应商将处理完的光学镜片进行严格的质量检测。

通过对镜片的硬度、耐磨性、光学性能等方面进行测试和评估，确保其质量符合客户的要求。

综上所述，光学镜片冷加工镀膜膜系技术在光学设备制造行业具有重要的应用价值。

通过该技术的处理，能够大幅度提高光学镜片的硬度、耐磨性和光学性能，延长其使用寿命，并且能够有效地防止镜片表面的污染和划伤。

这种技术不仅提升了光学设备的质量和性能，也提高了客户对产品的满意度。

光学玻璃加工工艺流程
朋友！今天来跟您唠唠光学玻璃加工这档子事儿。

您知道吗，我在这行都混了 20 多年啦！
咱先说说这开头啊，选料可太重要啦！就像做饭得选好食材一样。

我刚开始的时候，就选错了料，那叫一个惨哟！后来才慢慢长了记性。

然后呢，就是切割。

这切割可讲究了，力度、角度都得拿捏好，不然就容易出岔子。

我记得有一次，我那同事小李，切得歪歪扭扭的，被老板好一顿骂，哈哈！
说到研磨，哇，那可是个细活。

得一点点来，急不得。

有一回，我心急了，结果磨得不平，唉，又得重新来。

抛光这一步也不简单呐！得把那玻璃抛得亮晶晶的，像镜子一样。

我跟您说，我曾经为了达到那个效果，可真是费了老劲啦！
还有啊，清洗的时候可得小心，别把玻璃给弄花了。

我记得好像有一次，我不小心用了太大力气，差点把一块好玻璃给毁了。

这中间的过程，每一步都得小心谨慎。

有时候我也会想，如果能有个机器一下子就搞定所有步骤该多好，哈哈，我是不是在做梦啊？
对了，跟您说个有趣的事儿。

之前听说有个厂，加工出来的光学玻璃居然能当镜子用，还上了新闻呢！
我这又扯远啦！光学玻璃加工这活儿，得有耐心，还得细心。

我刚开始那会，也是摸不着头脑，慢慢琢磨才搞明白的。

您要是干这行，可得加油哟！
这就是我给您唠的大概流程，您觉得咋样？。

光学冷加工行业的定义光学冷加工行业主要生产光学元器件，为光学仪器、光电子图像信息处理产品等的下游行业提供镜片、镜头等光学元件，在整个产业链构成中处于生产半成品的中间环节。

图1－1－1：光学冷加工行业的产业链构成光学冷加工的主要工艺有压型、切削、铣磨、精磨、抛光、磨边、接合、镀膜等。

行业下游的最终产品包括数码相机、拍照手机、扫描仪、投影仪、背投电视、DVD机、条形码阅读机等光学仪器和光电数码产品。

光学冷加工主要为其下游产品加工光学镜片，从材质上区分，有玻璃和塑胶两大类。

玻璃镜片分为平面镜和透镜两大类，其中平面镜包括平板玻璃和棱镜，透镜则包括了球面镜和非球面鏡。

目前国内企业的非球面镜加工尚处于起步阶段，仍以玻璃球面镜为主流产品。

根据下游产品的不同种类，光学球面镜片依照口径规格不同分成以下几大类：表1－1－1：光学球面镜片主要分类行业特点：资金、技术和劳动密集型行业资金密集型：光学冷加工行业的固定资产投入主要用于生产加工设备的购置，增加设备是产能提升的前提之一，设备等固定资产投入通常占总投入的70%-80%。

技术密集型：光学冷加工行业的技术含量较高，工艺技术和生产管理水平直接影响产品质量和良品率高低，决定了企业在市场竞争中的成本优势，并对产能规模提升形成制约。

劳动密集型：光学冷加工行业生产自动化程度不高，许多环节需人工操作，各工序要求精细，需要大量熟练掌握工艺技能的操作人员。

行业的国际间产业结构调整趋势全球光学冷加工业的最顶端技术主要掌握在日本、美国和德国厂商手上，其中日本掌握了全球光学冷加工技术的主要来源。

随着近10年以来现代光电技术的大发展，光学技术发达国家纷纷调整自身产业结构和产业发展方向，逐渐退出传统光学加工领域，向现代、高端光电产品的制造、研发集中；台湾、中国大陆则逐渐成为全世界光学冷加工的制造中心。

德国：具有雄厚的光学工业基础，在光学冷加工方面具有高水平、高精度优势，蔡司镜头和来卡相机代表了世界传统光学加工和相机制造技术的最高水准。

光学冷加工的基础介绍摘要：本文介绍了光学冷加工的含义、特点并简单介绍了相关的一些产品，机器及其图形，本文详细论述了光学冷加工的加工过程（以球面透镜的加工为例）以及当前我国光学冷加工所存在的问题和提出了发展对策，并指出光学冷加工工艺对社会的重要性。

关键词：光学冷加工，球形透镜，毛坯加工，抛光。

Abstract: This article describes the meaning and the characteristics of the optical cold Processing, introducing a number of related products, machinery and graphics, briefly. The paper also discusses the process cold optics in details (spherical lens processing as an example)，and refers to the questions in our country ’s optical cold Processing, Including the method of development, the importance of the optical cold Processing technology is also pointed out.一、光学冷加工的含义光学仪器制造已是一门古老的工程技术，照相机、望远镜及其显微镜等各种光学仪器中的光学零件(透镜，棱镜等)在加工过程中，不产生高温及高温反映或高温现象而又可以达到通过高温热加工的加工效果就称为“光学冷加工”。

下面是几种光学冷加工的产品：二、光学冷加工的特点1、光学冷加工与一般的机械加工有根本的区别，这些差别是由被加工材料的性能特殊及零件要求特别高的精度和光洁度所决定的.由于零件是以玻璃为原材料，它具有很高的硬度和脆性，因此，必须用比玻璃还硬的金刚砂或金刚钻来加工玻璃。