Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Чистовое прессование из стержня Конденсорные линзы Выпуклые поверхности вращения любого порядка 10-80 6-30 60 5-10' Огненнополированный стеклянный стержень К8,Ф4 То же 0 1 О СО
Точное чистовое прессование Линзы для аудио-, видео-, фото-и кинотехники То же 3-30 1-10 55 Отклонение от заданной поверхности до 0,1'; мак* симальная глубина микронеровностей Х/4; допуск по толщине 10 мкм Точные по массе по* лированные заготовки со сферическими поверхностями Ф4.ТФ4, ТФЮ Интер- фероме- тром типа «Цайга» * 108-1012
о Sh:
ft о ю
•в*
^ S2
=s : §
<S
a
о 4
к ° I °?
a & о, о о
g Д Й со со
4 " g К К
к
я о S
Sag
•я CU ft
? «в* ^
В 5 «и
° й
§ О 3 Ч о |§ 8 С IS s
09
ю ю
гН
00 ТГ
m
л « о * S я
ft к ч и а 5
§ a g-
в о § а с
ФИО
? 5 о
в 8 s р. в ч
® s
о в еа <с
0) со ft К Е
цизионной ручной обработке свободным абразивом и окончательной доводке алмазными пастами. Хорошо зарекомендовал себя жаропрочный (до 950 °С) сплав на основе никеля ЭИ-765 (Х70ВМЮТ).
Контроль изготовленных пресс-форм осуществляют аттестованными шаблонами, которые накладывают на пресс-форму и проверяют «на просвет». Затем на пресс-форме прессуют несколько эталонных линз для контроля последующих деталей и оценки сохранения качества пресс-форм в процессе эксплуатации.
Одна пресс-форма с асферической поверхностью выдерживает до 100 ООО циклов прессования.
Фирмой «Матцусита» (Япония) разработана автоматизированная технологическая система изготовления пресс-форм для чистового прессования точных оптических деталей [7.89], которая состоит из обрабатывающего центра, измерительного блока, микропроцессора и позволяет изготовлять пресс-формы диаметром от 3 до 100 мм с точностью асферической поверхности до 0,1 мкм. Стоимость изготовления пресс-форм при этом сокращается в 2-6 раз.
В табл. 7.27 приведены основные технологические показатели изготовления оптических деталей различными вариантами метода ТПФ.
7.13. ИОННАЯ ОБРАБОТКА ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ
Ионная обработка оптических материалов как самостоятельное направление в оптической технологии создавалось и развивалось в ГОИ им. С. И. Вавилова под руководством доктора технических наук, профессора Анатолия Федоровича Первеева [7.104].
Ионная обработка — это управляемый процесс формирования оптических поверхностей с заданными характеристиками и
447
топографией, в основе которого лежит физическое явление атомной эмиссии (распыление) с поверхности мишени под действием бомбардировки энергетическими частицами (ионами).
В настоящее время разработаны следующие разделы этого направления:
ионное полирование;
высокоточная размерная ионная обработка (ВРИО); ионная зональная ретушь;
ионное и ионно-химическое формообразование (асферизация); ионная обработка подложек и оптических покрытий; создание элементов с заданной микротопографией рельефа поверхности;
модификация поверхности оптических деталей.
7.13.1. ИОННОЕ ПОЛИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Эффективность процесса распыления материала характеризуется коэффициентом распыления, однако в оптической технологии более удобной и информативной является другая характеристика процесса — скорость удаления поверхностного слоя, так как в конечном итоге использование ионной бомбардировки сводится к получению заданной поверхности за счет селективного удаления поверхностного слоя на определенную глубину. При ионной бомбардировке твердых тел скорость распыления существенно увеличивается с увеличением угла падения иона на поверхность. Следовательно, при нормальном падении ионного пучка на поверхность грани любых микронеровностей будут распыляться быстрее, что и приводит к существенному сглаживанию микрорельефа поверхности без ухудшения, а чаще всего с улучшением оптического качества поверхности, в связи с чем процесс был назван ионным полированием (рис. 7.49). Однако этот эффект недостаточен для ионного полирования шлифованных поверхностей. Под действием длительной ионной бомбардировки шлифованные поверхности существенно меняют свою структуру и представляют собой поверхность с соприкасающимися углублениями (лунками), размер которых определяется предварительной механической обработкой. Например, для абразива М5 средняя глубина лунки 0,5 мкм, диаметр 15 мкм. Дальнейшая ионная обработка мало меняет структуру поверхности, так как при сглаживании микронеровности происходит выравнивание скоростей распыления материала и угловая зависимость скорости распыления перестает действовать [7.104].
Скорость съема поверхностного слоя под действием ионной бомбардировки определяется интерферометрическим методом с использованием интерферометров МИИ-4, МИИ-11 по стандартным методикам.
Ионную обработку оптических материалов проводят в атмосфере инертных газов (главным образом, в аргоне) в диапазоне энергий ионов 0,5-3,0 кэВ и при плотностях ионного тока 1,0-2,0 мА/см2.
448
При этом температура обрабатываемой детали лежит в пределах 50-400 °С. Повышение температуры до 400 °С не влияет на скорость ионной обработки тугоплавких оптических материалов (кварца, сапфира и пр.), в то время как для стекла марки К8 скорость обработки в интервале температур 100-300 °С снижается в два раза. При более низких значениях энергий бомбардирующих частиц скорость распыления материала ничтожно мала, что делает процесс малоэффективным, а при более высоких значениях происходит разогрев обрабатываемой детали, что может привести к искажению оптической поверхности. Повышение плотности ионного тока также приводит к большим температурным нагрузкам на обрабатываемую деталь. Скорость распыления большинства оптических стекол интертными ионами не превышает 1 мкм/ч, что определяет диапазон возможных применений ионного полирования.
