Производствен процес и работен поток на HWB оптично стъкло
Производството на HWB оптично стъкло е изключително прецизен и контролиран процес, предназначен да осигури специфични оптични свойства като показател на пречупване, число на Аббе и висока пропускливост. Целият процес може да бъде разделен на следните основни етапи:
- Дозиране и подготовката на суровините
- Процес: Суровини с изключително висока чистота (например силициев диоксид, борен оксид, бариев карбонат и различни други оксиди и легиращи добавки) се претеглят точно според собствената химическа формула за HWB стъкло.
- Цел: Да се гарантира, че крайното стъкло ще има точно определения химичен състав, необходим за желаните оптични и физически свойства. Сместа се нарича "шаржа".
- Процес: Смесената партида се подава в пещ с висока температура. При висококачествено оптично стъкло като HWB, тигелът или резервоарът често са облицовани с платина или подобни инертни материали, за да се предотврати замърсяването от стените на пещта.
- Условия: Стопяването се извършва при екстремни температури, типично между 1300 °°C и 1600 °°C, в зависимост от състава.
- Очистване и хомогенизиране
- Очистване (фининг): Разтопеното стъкло се задържа при висока температура, за да позволява на газовите мехурчета (семена) да изплуват към повърхността и да излязат. Могат да се използват и химически агенти за фининг, които помагат за разтваряне и премахване на тези мехурчета.
- Хомогенизиране: Разтопеният материал се разбърква интензивно с помощта на разбърквател от платина, за да се елиминират стрии или нишки (локални вариации в състава). Този етап е от решаващо значение за постигане на високата оптична хомогенност, необходима за прецизни лещи.
- Процес: Хомогенната, без мехурчета маса след това се формира в употребяема форма. Често използваните методи за формоване включват:
- Пресоване: Изливане на разтопената маса в предварително загряти форми, за да се получат сурови лещови заготовки, призми или блокове.
- Отливане: Отливане в големи блокове, които по-късно се нарязват на по-малки парчета.
- Непрекъснато валяне: За производство на големи листове стъкло.
- Процес: Формованото стъкло се прехвърля в специална пещ, наречена отпусваща пещ (анеалинг лер). Тук се нагрява до точно определена температура под точката на топене и след това се охлажда много бавно според строго контролиран профил време-температура.
- Цел: Да се отстрани вътрешното напрежение, възникнало по време на формоването и охлаждането. Ненамаленото напрежение може да причини двойно пречупване и да направи стъклото склонно към пукане, което го прави негодно за оптични приложения.
- Хладна обработка / Прецизна механична обработка
- Това обикновено се извършва от производители на оптични компоненти, които закупуват отпуснати стъклени заготовки. Процесът включва:
- Рязане: Рязане на големи блокове на по-малки, удобни за работа размери.
- Шлифоване: Използване на диамантени дискове за оформяне на стъклото до необходимата кривина и размери (генериране).
- Лапиране и полирване: Последователно използване на все по-едри абразиви и накрая полирна суспензия (напр. церий оксид) върху полирен диск, за да се получи повърхност с оптично качество, с гладкост на нанометрово ниво и минимални повреди под повърхността.
- Процес: След полирането често се нанасят оптични покрития (като антирефлексни покрития) върху повърхностите, използвайки методи като физическо изпарение във вакуум (PVD) или разпрашване (Sputtering).
- Цел: Подобряване на пропускането на светлината и намаляване на отраженията, което подобрява общата производителност на оптичния елемент.
- Контрол на качеството и инспекция
- Това е неразделна част от целия процес. Основните параметри, които се проверяват, включват:
- Оптични свойства: Показател на пречупване (nd) и число на Аббе ( ν d).
- Вътрешно качество: Хомогенност, наличие на мехурчета и включвания.
- Напрежение: Ниво на остатъчно вътрешно напрежение, измерено с пол
Предимства на HWB O оптичен G чаша
Основните предимства на оптичното стъкло HWB произтичат от внимателно разработения му химичен състав, който обикновено осигурява баланс между следните свойства:
- Отлична прозрачност и висока пропускливост
- То притежава много висока светлинна пропускливост в широк спектрален диапазон – от видимата до близката инфрачервена област (или определени проектирани дължини на вълната), което минимизира загубата на светлина в оптичната система.
- Добра устойчивост към околната среда
- Това стъкло обикновено притежава висока устойчивост към фактори на околната среда като влага, петна и слаби химикали. Това гарантира дълготрайност и надеждност на оптичните компоненти без значително влошаване на експлоатационните характеристики.
- Висока химическа устойчивост
- Често показва силна устойчивост към корозия и атмосферни влияния, като защитава повърхността на стъклото от въздействие на вода, киселини или алкални вещества, което помага да се запази качеството на повърхността и оптичната яснота.
- Чрез прецизно производство и контролирани процеси на отпускане, HWB стъклото може да постигне много ниски нива на вътрешно напрежение, което води до минимална двойна пречупваща способност. Това е от съществено значение за високоточни приложения като микроскопия и литография, където се използва поляризирана светлина.
- Добри механични свойства и обработваемост
- То притежава достатъчна твърдост и якост, за да издържи на стреса по време на оптичното производство, включително рязане, шлифоване и полирване, което позволява прецизно оформяне в сложни лещи и призми.
Приложения на HWB O оптичен G чаша
Поради благоприятните си свойства, оптичното стъкло HWB намира широко приложение в различни високотехнологични и индустриални области:
- Прецизни обективи за имиджинг
- Микроскопия
- Фотографски обективи
- Оптични уреди и сензори
-
Лазерни системи
EN
