Поддержка по электронной почте
nyjmgd@foxmaid.comПозвоните в службу поддержки
+86-15538793950
Когда говорят об изготовлении линз, многие сразу представляют шлифовку и полировку, но это лишь вершина айсберга. На деле, ключевое часто лежит в выборе самой заготовки и понимании, как поведёт себя конкретная марка стекла, скажем, БК7 или SF11, в процессе обработки и при последующем температурном цикле. Ошибка на старте может свести на нет всю последующую работу.
Всё начинается с болванки. Нельзя просто взять кусок оптического стекла и начать его точить. Материал должен быть отожжён, чтобы снять внутренние напряжения, иначе при обработке линза может просто лопнуть или деформация проявится позже, при нанесении просветляющего покрытия. Мы в своё время на этом обожглись с партией заготовок из тяжёлого флинта – припуск по толщине был минимальным, и после грубой шлифовки пошла трещина. Пришлось возвращаться к поставщику, а это был как раз ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи. Они тогда подробно расписали режимы отжига для своей продукции, что в итоге помогло пересмотреть наш техпроцесс.
Самый ответственный этап – придание кривизны. Здесь не обойтись без точного расчёта и правильного алмазного инструмента. Радиус контролируется сферометром, но важно помнить о том, что после полировки радиус может ?уйти? на микрон, а это критично для высокоапертурных систем. Для асферических поверхностей история отдельная – требуется либо дорогостоящее станковое оборудование с ЧПУ, либо мастерство шлифовщика, которое сейчас большая редкость.
Часто упускают из виду подготовку кромки. После придания формы линза имеет острые края, которые необходимо скруглить – это называется фаской. Казалось бы, мелочь. Но если этого не сделать, при установке в оправу высок риск скола, да и монтажники руки порежут. Толщина фаски – тоже параметр, особенно для миниатюрных линз, где каждый микрон на счету.
Шлифовка – это удаление основного припуска абразивами разной зернистости. Переход с одной зернистости на другую должен быть плавным, иначе глубокие царапины с предыдущего этапа не уберутся, а лишь заполируются, создавая подповерхностный дефект. Контроль на этом этапе – по матовой, равномерной поверхности. Важно не перегреть заготовку, иначе опять возникают напряжения.
А вот полировка – это уже почти магия. Используется суспензия с окисью церия или полирит. Здесь главное – правильный подбор полировальника (чаще всего смола или войлок) и режима (давление, скорость). Поверхность должна стать идеально прозрачной, без ?залысин? – участков с разным коэффициентом отражения. Иногда, чтобы добиться нужного качества, приходится делать несколько заходов, меняя полировальник. Бывает, что на поверхности после полировки видны едва заметные ?следы? от более грубых абразивов – это брак, и его часто замечают только при контроле в проходящем свете на тёмном фоне.
Особняком стоит полировка линз для УФ-диапазона. Требования к чистоте поверхности на порядок выше, так как любые микроскопические царапины начинают сильно рассеивать коротковолновое излучение. Рабочее место должно быть сверхчистым, а абразивы – специальными, без металлических примесей.
Готовая отполированная линза без покрытия теряет на отражениях до 8% света на каждой поверхности. Для многолинзовой системы потери становятся катастрофическими. Поэтому нанесение просветляющего покрытия – обязательный этап. Самый простой вариант – однослойное покрытие, снижающее отражение на конкретной длине волны. Но современные системы требуют широкополосных многослойных покрытий.
Здесь кроется подводный камень: адгезия покрытия к стеклу. Перед напылением в вакуумной камере поверхность необходимо идеально очистить. Мы как-то получили партию линз, на которых покрытие начало отслаиваться по краям через месяц. Причина оказалась в остатках полировальной суспензии, забившейся в микротрещины кромки. Пришлось внедрять дополнительную ультразвуковую мойку в спирте после полировки.
Выбор типа покрытия зависит от применения. Для лазерных систем критична стойкость к высокой плотности энергии, чтобы покрытие не ?сгорело?. Для измерительной техники важна стабильность коэффициента отражения во времени. Компании, которые специализируются на полном цикле, как ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи, обычно имеют собственные установки для напыления и отработанные рецепты покрытий под разные задачи, что даёт им преимущество в качестве и сроках.
Весь процесс изготовления линзы из оптического стекла завершается контролем. И это не одна операция, а целая батарея тестов. Самый наглядный – визуальный контроль в проходящем и отражённом свете на тёмном фоне. Так выявляются царапины, выбоины, включения в стекле и дефекты покрытия.
Но главные параметры – это отклонение поверхности от заданной формы (интерферометрия) и качество волнового фронта. Для прецизионных линз используют лазерные интерферометры, которые строят карту высот поверхности. Видел я такие карты для линз, поставляемых для проекторов – допуски там в доли длины волны, и любая ?горка? или ?впадина? видна как на ладони.
Обязательно проверяется соответствие геометрических параметров: толщины по центру, диаметра, радиусов кривизны. Для этого есть специальные измерительные станции, часто с контактными датчиками. Важно, чтобы линза после всех процессов соответствовала не только ?букве? чертежа, но и ?духу? – то есть работала в системе так, как задумано. Иногда формально годная линза может давать недопустимые аберрации в связке с другими.
Казалось бы, линза готова и проверена, можно отправлять заказчику. Но как её упаковать? Это не тривиальная задача. Поверхность нельзя касаться, на неё не должна попасть пыль. Используют специальные безворсовые салфетки, вакуумные пинцеты, антистатические контейнеры. Для транспортировки каждую линзу часто помещают в индивидуальный футляр с мягкой внутренней отделкой.
Климатические условия при перевозке – ещё один фактор риска. Резкий перепад температуры может привести к выпадению конденсата на поверхности, а если упаковка не герметична, то и к попаданию пыли. Для ответственных поставок, особенно международных, это нужно просчитывать. Профессиональные производители, такие как ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи, имея опыт поставок по всему миру, обычно имеют отработанные и надёжные протоколы упаковки и логистики, что является частью их сервиса.
В итоге, путь от болванки оптического стекла до готовой линзы – это цепь взаимосвязанных этапов, где важна каждая деталь. Опыт здесь значит не меньше, чем точное оборудование. Потому что станок можно запрограммировать, но понять, почему на этой партии стекла полировка идёт иначе, или предвидеть поведение покрытия в условиях заказчика – это уже вопрос компетенции и глубины погружения в процесс, которые формируются годами работы в этой сфере.
