会社のニュース 光学ガラスレンズ鋳造技術の分析

光学ガラスレンズ鋳造技術の分析

光学ガラスレンズ成形技術は高精度の光学部品製造プロセスです.高精度 の 模具 に 柔らか れ た ガラスを 置い て,熱 の 条件 に よっ て 単一の ステップ で 使用 要求 を 満たす 光学 部品 に 直接 形 を 形 に する1980年代半ばに成功して開発されて以来この技術は10年以上の歴史があり,国際的に最も先進的な光学部品製造方法の1つになりました多くの国で実用的な生産段階に入りました.この技術の普及と応用は,光学産業における光学ガラス部品の加工に重大な革命をもたらしましたこの技術により,精密なアスフィア光学部品を直接鋳造できるので,光学機器がアスフィアガラス光学要素を広く利用できる時代が始まりました.だから光電子機器の光学システムの設計に新たな変化と発展をもたらした.光学機器のサイズと重量,保存された材料,光学部品のコーティングと組み立ての作業量を減少させた光学機器の性能も向上し,光学画像の質も向上しました.

グラス 鋳造 方法 を 用い て 光学 部品 を 製造 する の は 次 の 利点 が あり ます.

1. 1粗末な磨き,細い磨き,磨き,エッジ,センターなどの伝統的なプロセスの必要性をなくし,高次元精度,表面形状の精度を達成します.表面の荒さ.

2. 2生産機器,ツール/補助材料,工場用地,熟練労働者を大幅に節約し,小さなワークショップでも高い生産性を可能にします.

3. 3精密なアスフィア光学部品の経済的な大量生産を容易にする.

4. 4鋳造中の温度や圧力などのプロセスパラメータを正確に制御することで,鋳造された光学部品の寸法精度と繰り返し性を保証します.

5. 5. 小さなアスフィアレンズ配列の鋳造を可能にします.

6. 6光学部品とマウント基準要素を単一の統合部品として形成することができます.

現在,大量生産される鋳造されたアスフィア光学部品は,直径が2~50mmで許容量は±0.01mm,厚さが0.4~25mmで許容量は±0.01mmである.曲線半径が5mmまで表面図の精度1.5λ,表面荒さ,米軍標準80-50に準拠する,屈折率 ±5×10−4に制御できる,屈折率均質性は<5×10−6に制御できる.バイレブレンセンスは0未満.01λ/cm

この先進的なガラス光学部品製造技術に精通した世界的に有名な企業や製造業者は,コダックとコーニング (米国),オハラ,ホヤ,オリンパス,パナソニック (日本)ゼイス (ドイツ) とフィリップス (オランダ)

高品質の模具の設計,高品質の模具の設計,高品質の模具の設計,適切なプロセスパラメータの選択鋳造方法,ガラスの種類と空白,模具材料と製造は,ガラスの鋳造における重要な技術です.

1鋳造方法

精密型ガラスが作れる主な理由は 柔らかいガラスを粘着しない模具材料の開発から生じるものです

原始的なガラスレンズ鋳造方法は,圧縮のためのガラス移行温度 (Tg) よりも約50°C高い温度で維持された模具に溶けた光学ガラス空白を注入することを含む.この方法では,ガラスが模具表面に粘着する傾向がありました製品には,しばしば泡や冷凍模具の痕跡 (しわ) が存在し,希望された形状と表面図の精度を達成することが困難でした.特殊材料から作られた精密加工された模具を使用した方法が生まれました. ガラスと模具は酸素のない大気の中で一緒に温められ,ガラスの軟化点に近い状態になります. どちらもほぼ同じ温度に達すると,模具を通して圧力が施されます.この圧力を維持しながら模具はガラスの移行温度 (Tg) (柔らか点におけるガラスの粘度 107.6 Poise;移行点における粘度 1013.4 Poise) 以下の低温に冷却されます.この方法では,ガラスと模具を同熱圧で圧縮します.模具表面の形を正確に複製することで比較的簡単に高精度を達成する.この方法によるガラス光学部品の製造の欠点は,加熱と冷却にかかる長い時間である.生産速度が遅くなりました.この問題に対処するために,効率を高めるため,単一のプレス内で複数の模具を使用することなど,効果的な改善が行われました.アスフィア模具の高コストにより 多重模具を使うのは 費用がかかりすぎますこの問題に対処するために,研究は,原始の空型鋳造条件に近い非同熱圧圧方法の開発に焦点を当てました.模具ごとに生産速度を高め模具の寿命を延長することを目指すさらに,溶融炉から流れるガラスを直接精密型造する方法の研究が進行中である.

2グラスの種類と空白

ガラスの空白は,鋳造された製品の品質と直接関係しています.原則として,ほとんどの光学ガラスは鋳造に使用できます.しかし,柔らか点が高いガラスには高温の鋳造が必要です模具の寿命を劇的に短縮する.したがって,模具材料の選択が容易になり,模具の寿命が長くなるという観点から,低温 (約600°C) で鋳造するのに適したガラスが開発されなければならなかったこの低温型ガラスは,費用対効果の高い白紙生産の要件を満たし,環境に有害な物質 (PbO,As2O3など) が含まれない必要があります.鋳造 に 用い られる 空白 は 特別 な 要求 を 抱く:

1 プレスする前には,空白表面が非常に滑らかで清潔でなければならない.

2 適正な幾何学的形状を持つこと.

3 必要な 容量 を 持た なけれ ば なり ませ ん.白紙 は,通常,丸形,パック 形,または球状 の レンズ 形 で,冷たい 磨き に よっ て 製造 さ れ,熱い プレス に よっ て 製造 さ れ ます.

3模具材料と加工

模具材料は,以下の特徴を有しなければならない.

1 欠陥のない表面で,滑らかで毛孔のない光学表面に磨き上げることができる.

2 高温での高酸化耐性,構造的整合性,安定した表面質,表面形状の精度,および仕上げを維持する; 3 ガラスに反応しない,粘着がない,良質な放出特性;

4 高温での高硬さと強さ

模具材料の開発には多数の特許があります.代表的な材料には:高貴金属合金とチタンナイトリド (TiN) フィルムで覆われた超硬合金基板;シリコンカービード (SiC) や超硬合金基板,硬炭で覆い,ダイヤモンドのような炭素 (DLC) や他の炭素ベースのフィルム,および Cr2O-ZrO2-TiO2ベースの新しいセラミック.

材料についてガラスのレンズ鋳造型は一般的に硬くて壊れやすい.これらの材料を正確に鋳型に加工するには,0.01μm以下の解像度を持つ高硬さ,超精密なCNCマシンが必要です.ダイヤモンドの磨き輪を使用する. 磨きは,望ましい形状の精度を達成しますが,その後の細工は,光学的な表面仕上げを達成するために必要です.高精度アスフィア加工では,アスフィア表面測定と評価技術は極めて重要ですマイクロレンズの模具加工は,より厳格な要求を要求し,より高い精度と最小限の磨き痕を必要とします.

4グラス 鋳造 技術の応用

現在光学ガラスレンズ正確な球状とアスフィアレンズ15mmの直径のレンズだけでなく 50mmまでの大きな直径のレンズ,マイクロレンズアレイなども生産できます単一のレンズ直径が 100μm ほど小さいマイクロレンズ配列が現在実現可能である.

1. 1軍用および民間用光学機器のための球状および非球状光学部品,例えば様々なレンズ,プリズム,フィルターを製造する.

2. 2光ファイバーコップラー用アスフィアレンスの製造

3. 3. アスフィアコンデンサレンスの製造オプティカルディスク模造されたアスフェリックレンズは,光学ディスクリーダーの光学ヘッド内に3つの球状レンズを置き換えることができます. 模造されたアスフェリックレンズの高精度により,大型数値アパレル (NA) で軸偏差を制御し修正するだけでなく,オリジナルの光学ヘッドの重量を30〜50%削減し,コストを下げます.

4. 4カメラのビューファイダー,映画プロジェクター,およびカメラのレンズ.