玻璃非球面精密压型技术-建材机械技术论文-佳工机电网

玻璃非球面精密压型技术

作者：栗勇来源：投稿

玻璃非球面成型工艺

玻璃非球面从折射、透光性、耐高温等性能方面讲都要比塑料非球面高得多，目前玻璃非球面技术在中国大陆来讲几乎是空白目前加工比较成功的公司有：台湾亚光、美国柯达、莱特巴斯、荷兰菲利浦、日本奥林巴斯、HOYA、松下等，从目前光学企业发展方向来看，在不久以后玻璃非球面必将顶替塑料非球面。现在各大数码相机公司在发布产品时都会强调产品中包含几枚玻璃非球面，这不仅体现相机性能优秀，还体现了一个公司的实力。

设备

目前玻璃非球面成型主要有等温、异温成型两种（我所了解的），所谓等温：就是将玻璃毛胚放入模具，通过多模具的加热加压，使玻璃软化（注意不是液化），使玻璃毛胚变成模具的形状，再冷却模具，将产品取出；所谓异温成型：就是将玻璃毛胚在进入模具前加热，使其软化（而不是液化），再送入成型环境，通过模具加压，使玻璃毛胚成为模具的形状，再通过冷却后取出（注意异温成型模具一直都保持一个温度不变）。简单的讲等温成型就是将模具和毛胚同时加热和冷却，同时取出；异温成型就是将毛胚单独加热后成型单独冷却和取出，模具的温度是保持不变的。等温成型的设备是靠PLC控制电磁阀带动气缸工作和控制温度及其他模块进行工作；

异温成型是靠侍服马达控制，所以等温成型相对简单，在次着重介绍目前流行的循环等温成型，这种成型设备价格低廉，运作简单，适合加工直径小、精度高的产品，此设备加工速度在55S～80S之间/2shot（根据毛胚的不同），每台设备上有24～30套模，以此来推算一天的产量：（3600s*24h）/循环时间*2（每次成型2 枚），大概每日每台设备加工量在2000shot以上，等温成行分两种:一种为八根轴组成，模具不动，靠机械手取出和放入，此类加工设备占地大，加工时间长(约27min/枚) 一种就是循环成型，就是由24或30组模具组成，模具可以移动，加工时间为55S-80S，占地面积小，产量大，加工精度高，设备和模具成本低等优点，但不能加工Ф6以上的产品，目前还在尝试中;异温成型时间周期约为3min/枚，但是一次只能加工一枚/台;占地面积小的优点，能加工Ф10左右的镜片，但不良对策和拆装模较麻烦.

退火

在镜片成型完成后还要经过洗净和退火处理，退火的原因是玻璃在成型中是急热急冷，镜片表面收缩不均匀，退火的原理就是将镜片再经过慢加热和慢冷却，来来使镜片表面精度达到我们所需要的值，换言之：镜片生产出来在没有经过退火处理前表面精度都是不良的。退火处理时间约为10h～12h（根据镜片材质不同），每个退火炉每次可退火4000shot左右。注意：镜片在进入退火炉前表面必须是干净的。镜片洗净条件：可以用洗剂，一般时间为65S，温度80℃左右，但部分软材料的镜片直接放入纯水洗净，不用洗剂。

检测：

镜片生产出来后要对镜片进行抽检，抽检频度为：1枚/模/24H，这只针对已经正常生产的部品，其他可根据其稳定状况来定。检测项目有：偏心机、干涉仪和防形仪，前两种用来检测镜片偏心度，这种检测在未退火前就可以检测，后者绝大多数公司都采用英国taylor Hobson，用来检测镜片表面粗糙程度，这类检测只能是在镜片经过退火后才能检测，但也可以在退火前来检测以此来作为参考。所有检测设备都一般是非常精密的，任何一个动作或环境都有可能对设备和检测精度带来负面影响。镜片外观都需要全数目视检查2次，一次是将镜片取从模具取出时需要检查，如果发现外观不良要及时对模具进行修理，第二次是出菏检查

模具：

因为此设备是等温循环的，一日每模加工100shot左右，就意味这这个模具每日都要经过100次的急冷急热，所以能否做出好的产品最关键在于模具，目前模具材料一般采用碳化钨，一般模具的寿命（正常使用）可以达到10000模～30000 模（不包括模表面保养），模表面也是最关键的，产品外观和精度主要靠模具表面，所以模具表面镀膜的材料、厚度就成了关键，模具表面达不到，成型工艺再怎么调整都是NG的（我想大家都清楚）如果出现外观不良一般首先检查模具表面是否沾有异物有就用柳木将其清除，模具表面没有特殊要求，一般不用刀或其他硬物其他都可，模具应避免敲打、摔落和避免设备突然断气短电造成氧化

成型条件：

成型是由9个轴完成，分别是三个予热轴，两个（或一个）成型轴和四个（或三个）冷却轴，在模具保证后成型条件决定着产品的好坏，一般镜片表面不良，主要是在予热至成型这之间产生的，如果预热和成型温度条件搭配不恰当（哪怕是一度）都可能对品质造成影响；冷却1、2主要决定镜片的表面精度，因为玻璃软化后是通过冷却轴来收缩的，如果冷却温度和压力设置不恰当，就对镜片表面精度造成很大影响。

成型机保养：

成型室内一直都是高温环境，所有金属遇高温都会产生氧化，还有模具一直在循环运作，所以会带入外面的异物，所以成型室保养就成了必要。保养频度：如果成型最高温度在600℃以下，可以1～1.5月进行保养1次，如果成型最高温度在600以上，建议保养周期缩短为20日保养一次，保养时将设备上的模具一同保养，另还需确认成型室内加热板、螺丝、离型杆的状况。（详细方法参考作业标准）

安全：

因为成型机是高温作业，所以冷冻机、设备都需要定时点检，设备报警音不可关闭，设备运作时不可攀爬等。设备冷却水管接头不可松动。

车间环境：

千级净化车间，防尘作业台下100级，温度20℃～25℃，湿度：45%～70%

栗勇光学工程师 (end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2007-12-5，阅读1041次)

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