1. Chuẩn bị nguyên liệu:
Việc lựa chọn nguyên liệu thô phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng của các thành phần quang học. Trong sản xuất quang học hiện đại, kính quang học hoặc nhựa quang học thường được chọn làm vật liệu chính. Kính quang học nổi tiếng với khả năng truyền ánh sáng và độ ổn định vượt trội, mang lại hiệu suất quang học đặc biệt cho các ứng dụng có độ chính xác cao và hiệu suất cao như kính hiển vi, kính thiên văn và ống kính máy ảnh cao cấp.
Tất cả nguyên liệu thô đều trải qua quá trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt trước khi đưa vào quy trình sản xuất. Điều này bao gồm việc đánh giá các thông số chính như độ trong suốt, tính đồng nhất và chỉ số khúc xạ để đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật thiết kế. Bất kỳ khiếm khuyết nhỏ nào cũng có thể dẫn đến hình ảnh bị méo hoặc mờ, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Do đó, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt là điều cần thiết để duy trì tiêu chuẩn cao trên mỗi lô vật liệu.
2. Cắt và Đúc:
Dựa trên các thông số kỹ thuật thiết kế, thiết bị cắt chuyên nghiệp được sử dụng để định hình chính xác nguyên liệu thô. Quy trình này đòi hỏi độ chính xác cực cao, vì ngay cả độ lệch nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến quá trình xử lý tiếp theo. Ví dụ, trong quá trình sản xuất thấu kính quang học chính xác, những lỗi nhỏ có thể khiến toàn bộ thấu kính không hoạt động. Để đạt được mức độ chính xác này, sản xuất quang học hiện đại thường sử dụng thiết bị cắt CNC tiên tiến được trang bị cảm biến có độ chính xác cao và hệ thống điều khiển có khả năng đạt độ chính xác ở cấp độ micron.
Ngoài ra, phải xem xét các tính chất vật lý của vật liệu trong quá trình cắt. Đối với kính quang học, độ cứng cao của nó đòi hỏi phải có các biện pháp phòng ngừa đặc biệt để ngăn ngừa nứt và hình thành mảnh vụn; đối với nhựa quang học, phải cẩn thận để tránh biến dạng do quá nhiệt. Do đó, việc lựa chọn quy trình cắt và cài đặt thông số phải được tối ưu hóa theo vật liệu cụ thể để đảm bảo kết quả tối ưu.
3. Mài mịn và đánh bóng:
Mài mịn là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất các thành phần quang học. Quá trình này bao gồm việc sử dụng hỗn hợp các hạt mài mòn và nước để mài đĩa gương, nhằm đạt được hai mục tiêu chính: (1) để phù hợp chặt chẽ với bán kính được thiết kế; (2) để loại bỏ hư hỏng dưới bề mặt. Bằng cách kiểm soát chính xác kích thước hạt và nồng độ của chất mài mòn, hư hỏng dưới bề mặt có thể được giảm thiểu hiệu quả, do đó nâng cao hiệu suất quang học của thấu kính. Ngoài ra, điều quan trọng là phải đảm bảo độ dày tâm phù hợp để cung cấp đủ biên độ cho quá trình đánh bóng tiếp theo.
Sau khi mài mịn, thấu kính được đánh bóng để đạt được bán kính cong, độ không đều hình cầu và độ hoàn thiện bề mặt đã chỉ định bằng đĩa đánh bóng. Trong quá trình đánh bóng, bán kính thấu kính được đo và kiểm soát nhiều lần bằng các mẫu để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu thiết kế. Độ không đều hình cầu đề cập đến nhiễu loạn tối đa cho phép của mặt sóng hình cầu, có thể được đo bằng phép đo tiếp xúc mẫu hoặc phép giao thoa. Phát hiện giao thoa kế cung cấp độ chính xác và tính khách quan cao hơn so với phép đo mẫu, dựa trên kinh nghiệm của người kiểm tra và có thể gây ra lỗi ước tính. Hơn nữa, các khuyết tật bề mặt thấu kính như vết xước, rỗ và khía phải đáp ứng các tiêu chuẩn đã chỉ định để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
4. Căn giữa (Kiểm soát độ lệch tâm hoặc độ chênh lệch độ dày bằng nhau):
Sau khi đánh bóng cả hai mặt của thấu kính, cạnh thấu kính được mài mịn trên máy tiện chuyên dụng để hoàn thành hai nhiệm vụ: (1) mài thấu kính đến đường kính cuối cùng; (2) đảm bảo trục quang học thẳng hàng với trục cơ học. Quá trình này đòi hỏi các kỹ thuật mài có độ chính xác cao, các phép đo chính xác và các điều chỉnh. Sự căn chỉnh giữa các trục quang học và cơ học ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất quang học của thấu kính và bất kỳ độ lệch nào cũng có thể dẫn đến méo hình ảnh hoặc giảm độ phân giải. Do đó, các thiết bị đo có độ chính xác cao, chẳng hạn như máy đo giao thoa laser và hệ thống căn chỉnh tự động, thường được sử dụng để đảm bảo sự căn chỉnh hoàn hảo giữa các trục quang học và cơ học.
Đồng thời, mài một mặt phẳng hoặc vát cố định đặc biệt trên thấu kính cũng là một phần của quá trình định tâm. Các vát này tăng cường độ chính xác khi lắp đặt, cải thiện độ bền cơ học và ngăn ngừa hư hỏng trong quá trình sử dụng. Do đó, việc định tâm rất quan trọng để đảm bảo cả hiệu suất quang học và hoạt động ổn định lâu dài của thấu kính.
5. Xử lý lớp phủ:
Thấu kính được đánh bóng trải qua lớp phủ để tăng khả năng truyền ánh sáng và giảm phản xạ, do đó cải thiện chất lượng hình ảnh. Lớp phủ là một bước quan trọng trong sản xuất linh kiện quang học, thay đổi đặc tính truyền ánh sáng bằng cách lắng đọng một hoặc nhiều lớp màng mỏng trên bề mặt thấu kính. Các vật liệu phủ phổ biến bao gồm magiê oxit và magiê florua, được biết đến với các đặc tính quang học tuyệt vời và độ ổn định hóa học.
Quá trình phủ đòi hỏi phải kiểm soát chính xác tỷ lệ vật liệu và độ dày màng để đảm bảo hiệu suất tối ưu của từng lớp. Ví dụ, trong lớp phủ nhiều lớp, độ dày và sự kết hợp vật liệu của các lớp khác nhau có thể tăng đáng kể khả năng truyền qua và giảm tổn thất phản xạ. Ngoài ra, lớp phủ có thể mang lại các chức năng quang học đặc biệt, chẳng hạn như khả năng chống tia cực tím và chống sương mù, mở rộng phạm vi ứng dụng và hiệu suất của ống kính. Do đó, xử lý lớp phủ không chỉ cần thiết để cải thiện hiệu suất quang học mà còn rất quan trọng để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng đa dạng.
Thời gian đăng: 23-12-2024