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車載鏡頭加工過程
發布時間:2019-06-22 17:46:52| 瀏覽次數:

我們知道鏡片可以分為球面和非球面。非球面鏡片相比球面鏡片在消除球差、慧差、場曲、畸變等大部分像差方面具有優勢,能降低系統復雜程度,提高光學成像質量;非球面鏡片根據材料的不同可以分為塑料非球面鏡片和玻璃非球面鏡片,其加工工藝各有不同。接下來給大家介紹一下玻璃非球面鏡片的一種成型方法:精密模造成型方法。

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模造成型法原理:

模造成型法是利用玻璃隨溫度的升高粘滯度降低的特性,從本質上說是一種熱加工方法。將已具初形的玻璃初胚置于精密加工成型模具中,升高溫度使玻璃軟化,再由模仁表面施壓使玻璃受力變形分模取出,即可形成我們所需要的鏡片形狀。溫度升高到多少才為合適,如下圖一所示,溫度需要在軟化點附近。Tg的玻璃不再以線性的方式膨脹,而會加速軟化,最適合壓造。一般來說模造的溫度需要達到490℃以上,由此方法制造的玻璃非球面鏡片稱為GM鏡片(Glass Moding)。

模造工藝一般包括以下流程:

玻璃初胚的制作→加熱成型→退火處理→量測→芯取→鍍膜→切邊→涂墨等工序。

采用模造成型法相比傳統的人工研磨法縮短了制程時間,精度也更高,玻璃非球面鏡片的加工方法普遍采用的是模造成型法。

模造過程注意事項:

①  玻璃初胚的選擇與研磨:玻璃初胚作為模造技術的原始材料,選型上尤為重要。我們一般選擇球面鏡片狀的玻璃預性體,或者GOB(滴下球),它的形狀已經類似玻璃成品,因此便于加工。

②  模仁的選擇:模造成型工藝是在490℃左右的高溫條件下進行作業,所以模仁的選擇必須要能夠耐高溫穩定性好,否則會導致模仁使用壽命減少。此外模仁必須保證不會與玻璃反應,否則會有玻璃粘附在模仁上。最后模仁的加工性要強,模造工藝要達到光學等級的精度,需要經過鉆石磨輪和車刀加工。模仁的材料一般選擇碳化鎢和碳化硒。

③  鍍硬膜:通常我們會在模仁表面鍍上一層硬膜,比如類金剛石、金屬氮化膜、貴金屬膜等,保護模仁表面免于高溫氧化及高溫腐蝕。另外,其超低的摩擦系數,也利于鏡片與模具分離,即防止玻璃和模仁表面的黏模問題。

④  環境氣氛:此處所說的環境氣氛指的模造過程中要沖入氮氣,如下圖三所示,這樣做的目的是為了防止模仁、鏡片材料和空氣中的氧氣發生反應,含氧量一般控制在100ppm以下 。


 
 
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