Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Алмазные пасты. Пасты (табл. 3.3) из синтетических алмазов применяют на доводочных операциях изготовления деталей из кристаллов, полупроводниковых материалов и металлов. Условное
36
3.3. Алмазные пасты
Группа зернистости Классы шероховатости Концентрация алмазного порошка, %, не менее Цвет пасты и этикетки
Н (нормальная) П (повышенная)
60/40 40/28 8-9 9-10 7 14 Красный
28/20 20/14 14/10 9-10 10-11 10-11 7 5 5 U 10 10 Голубой
10/7 7/5 5/3 11-12 12-13 12-13 3 3 2 6 6 4 Зеленый
3/2 2/1 1/0 13 2 1 1 и мельче 4 2 2 Желтый
обозначение паст включает в себя группу и зернистость синтетического алмаза, шифр концентрации, маркировку смываемого вещества и консистенции пасты. Например, паста алмазная ACM 28/20НОМ — паста из синтетического алмазного микропорошка ACM зернистостью 28/20, нормальной концентрации Н, смываемая органическим растворителем О, мазеобразной консистенции М. Кроме того, буквой В обозначают водорастворимые пасты, буквами ВО — пасты, смываемые водой и органическими растворителями, буквой Т — пасты твердой консистенции.
Абразивные материалы для полирования. Материалы, используемые для полирования, — это суспензии мелкокристаллических порошков окислов некоторых металлов. Детали из особо твердых материалов, некоторых кристаллов и металлических сплавов полируют пастами, содержащими алмазные порошки.
Общее требование к полирующим материалам заключается в хорошей смачиваемости жидкостью, высокой полирующей способности и отсутствии на обрабатываемой поверхности детали дефектов в виде царапин и налетов. Царапины часто наносятся на поверхность частицами или зернами твердых инородных материалов, засоряющих полировальный порошок. Неоднородность химического состава полирующего абразива может стать причиной появления налетов. Полирующую способность полировального материала оценивают массой стекла в миллиграммах, сполированной в единицу времени с пластины 0 75 мм из стекла К8 в стандартных условиях. Полирующая способность порошков находится в диапазоне от 15 до 50 мг, ниже приведена относительная полиру-
37
ющая способность наиболее распространенных полирующих материалов:
Окись хрома Крокус Полирит Окись, тория Окись церия
0,5
2,2
2,0
1,0
1,5
Полирит — порошок окислов редкоземельных элементов светло-коричневого цвета, на 50% состоящий из окиси церия. Зерна порошка в виде'удлиненных (около 5 мкм) пластинок легко дробятся, образуя остроугольные осколки. Твердость полирита по минералогической шкале составляет 6,0—7,0. Полирит — основной полирующий материал для деталей из стекла.
Крокус — порошок безводной окиси железа, имеющий цвет от ярко-красного до темно-вишневого. Крокус получают осаждением солей железа из раствора с последующим обжигом, промывкой и сушкой. Зерна крокуса имеют округлую форму размером около 1,0 мкм; твердость по минералогической шкале 5,0—6,0; в настоящее время в производстве оптических деталей применяют редко из-за невысокой полирующей способности.
Окись хрома — порошок зеленого цвета; размеры его зерен 0,8—1,2 или 0,3—0,4 мкм зависят от способа получения; твердость по минералогической шкале 9,0; применяют для полирования деталей из кристаллов и металлов, менее хрупких и твердых, чем стекло. Окись хрома в виде паст, известных как пасты ГОИ, используют для доводочных и притирочных работ в инструментальной промышленности.
Алмазные микропорошки (зернистостью'3/2—1/0) и субмикропорошки (0,7/0 и 0,3/0) в виде порошков и паст применяют для полирования деталей из кристаллов рубина, сапфира, кремния и других особо твердых материалов и металлов. Другие упомянутые выше полирующие материалы, несмотря на высокую полирующую способность, применяют редко из-за их высокой стоимости.
Технологический процесс изготовления оптических деталей сопровождается использованием большого числа вспомогательных материалов для смазки и охлаждения зоны обработки, наклеивания заготовок при круглении, шлифовании, полировании, защиты от случайных царапин и других дефектов ранее полированных поверхностей, промывки и протирки деталей и т. д.
Смазочно-охлаждающие жидкости. Процесс механической об-* работки оптических деталей (шлифование, кругление, полирование) сопровождается выделением тепла и продуктов обработки («шлама»), что снижает производительность труда, сокращает
3.2. Вспомогательные материалы
38
срок службы инструмента, ухудшает качества обработанной поверхности.
Отвод тепла и продуктов обработки, а также уменьшение трения в зоне контакта инструмента и детали осуществляют применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Для алмазного инструмента и абразивных- кругов эффективно используют СОЖ, состоящую из эмульсола (отходов производства масел), керосина и воды. В состав эмульсии часто вводят кальцинированную соду, способствующую очистке режущих кромок инструмента от продуктов обработки. При некоторых операциях алмазной обработки, особенно при обработке налетоопасных стекол, применяк>т СОЖ в виде веретенного и вазелинового масел. Масла в качестве СОЖ увеличивают срок эксплуатации инструмента и позволяют вести обработку на более интенсивных режимах. Хорошими свойствами обладают СОЖ на основе водных эмульсий (эмульсола), в состав которых вводят химические соединения сульфокислоты, три-натрийфосфат и глицерин. При шлифовании оптических стекол свободным абразивом роль СОЖ выполняет сама водная абразивная суспензия, а при полировании — водная полировальная суспензия.
