Az HWB optikai üveg gyártási folyamata és munkafolyamata
Az HWB optikai üveg előállítása rendkívül pontos és szigorúan szabályozott műveletek sorozatából áll, amelynek célja meghatározott optikai tulajdonságok elérése, mint például a törésmutató, az Abbe-szám és a magas áteresztőképesség. Az egész folyamat a következő fő szakaszokra bontható:
- Alapanyag-összeállítás és nyersanyag-előkészítés
- Folyamat: Ultratiszta tisztaságú nyersanyagokat (például szilícium-dioxid, bór-oxid, bárium-karbonát és különféle egyéb oxidok és adalékok) pontosan lemérnek az HWB üveg tulajdonosi kémiai képletének megfelelően.
- Cél: Biztosítani, hogy a végső üveg pontosan a megfelelő kémiai összetétellel rendelkezzen a kívánt optikai és fizikai tulajdonságok elérése érdekében. Az elegyet "alapkeveréknek" ("batch") nevezik.
- Folyamat: A kevert adagot magas hőmérsékletű kemencébe juttatják. Nagy minőségű optikai üveg, például HWB esetén az olvasztótégely vagy tartály gyakran platina vagy hasonló inaktív anyagokkal van bélelve, hogy megakadályozzák a szennyeződést a kemence falától.
- Körülmények: Az olvadás extrém hőmérsékleten történik, általában 1300 °°C és 1600 °°C között, az összetételtől függően.
- Tisztítás és homogenizálás
- Tisztítás (finomítás): Az olvadt üveget magas hőmérsékleten tartják, hogy a gázbuborékok (magvak) feljöjjenek a felszínre és kijussanak. Kémiai finomítószereket is alkalmazhatnak a buborékok oldásában és eltávolításában.
- Homogenizálás: Az olvadékot erősen keverik platina keverővel, hogy megszüntessék a striae-okat vagy csíkokat (helyi összetételbeli ingadozásokat). Ez a lépés kritikus fontosságú a nagy pontosságú lencsékhez szükséges magas optikai homogenitás eléréséhez.
- Folyamat: A homogén, buborékmentes olvadékot ezután hasznosítható formára alakítják. Gyakori formázási módszerek:
- Öntés: Az olvadt anyag öntése előmelegített formákba, amelyekből durva lencsék, prizmák vagy blokkok készülnek.
- Öntés: Nagy blokkokká öntés, amelyeket később kisebb darabokra vágnak.
- Folyamatos hengerlés: Nagy üveglemezek előállításához.
- Folyamat: A formált üveget egy speciális kemencébe, úgynevezett izzítólehrbe szállítják. Itt pontos, az olvadáspont alatti hőmérsékletre melegítik, majd szigorúan szabályozott idő-hőmérséklet-profil szerint nagyon lassan hűtik le.
- Cél: A formázás és hűtés során keletkezett belső feszültségek feloldása. A feloldatlan feszültség kettős törést okozhat, és az üveget repedésveszélyessé teheti, ami optikai alkalmazásokra alkalmatlanná teszi.
- Hideg alakítás / Pontos gépi megmunkálás
- Ezt általában az optikai alkatrészeket gyártó vállalatok végzik, akik az izzított üvegbilleteket vásárolják meg. A folyamat a következőket foglalja magában:
- Vágás: A nagy blokkok kisebb, kezelhető méretű darabokra vágása.
- Csiszolás: Gyémántporos korongok használata a megfelelő görbületre és méretre alakításhoz (előalakítás).
- Csiszolás és polírozás: Finomodó csiszolóanyagokat alkalmazva, végül polírozópasztát (például cérium-oxidot) használva a polírozópárnán, hogy nanométeres szintű simaságú, optikai minőségű felületet érjenek el minimális alatti sérüléssel.
- Folyamat: A polírozás után gyakran felhordják az optikai bevonatokat (például antireflexiós bevonatokat) a felületekre fizikai gőzkicsapódásos (PVD) vagy porlasztásos technológiával.
- Cél: A fényáteresztés javítása és a visszaverődések csökkentése, így az optikai elem teljesítményének növelése.
- Minőségbiztosítás és ellenőrzés
- Ez az egész folyamat szerves része. A következő kulcsparamétereket ellenőrzik:
- Optikai tulajdonságok: Törésmutató (nd) és Abbe-szám ( ν d).
- Belső minőség: Homogenitás, buborékok és zárványok jelenléte.
- Feszültség: A maradék belső feszültség szintje, amelyet polariméterrel mérnek.
A HWB előnyei O optikai G pohár
A HWB optikai üveg elsődleges előnyeit annak gondosan kialakított kémiai összetétele határozza meg, amely általában az alábbi tulajdonságok egyensúlyát kínálja:
- Kiváló átlátszóság és magas fényáteresztés
- Nagyon magas fényáteresztést mutat a látható tartománytól a közeli infravörösig (vagy adott tervezett hullámhosszakig) tartó széles spektrális tartományban, minimalizálva a fényveszteséget az optikai rendszeren belül.
- Ez az üveg általában magas ellenálló képességgel rendelkezik a páratartalommal, foltosodással és enyhe vegyi anyagokkal szemben. Ez hosszú távú tartósságot és megbízhatóságot biztosít az optikai alkatrészek számára jelentős teljesítménycsökkenés nélkül.
- Gyakran erős ellenállást mutat a korrózióval és az időjárás hatásaival szemben, védi az üvegfelületet a víz, savak vagy lúgok okozta támadásokkal szemben, így segít megőrizni a felület minőségét és az optikai tisztaságot.
- Pontos gyártási és szabályozott hőkezelési eljárások révén az HWB üveg nagyon alacsony belső feszültségszintet érhet el, amely minimális kettőstörést eredményez. Ez kritikus fontosságú nagy pontosságú alkalmazásoknál, mint a mikroszkópia és litográfia, ahol polarizált fényt használnak.
- Jó mechanikai tulajdonságok és megmunkálhatóság
- Elegendő keménységgel és szilárdsággal rendelkezik ahhoz, hogy ellenálljon az optikai gyártás során fellépő igénybevételeknek, beleértve a vágást, csiszolást és polírozást, így összetett lencsékké és prizmákká alakítható nagy pontossággal.
Az HWB alkalmazásai O optikai G pohár
Előnyös tulajdonságainak köszönhetően az HWB optikai üveget széles körben használják különböző magas színvonalú technológiai és ipari területeken:
- Pontossági képalkotó lencsék
- Mikroszkópia
- Fotólencsék
- Optikai műszerek és szenzorok
-
Lézer Rendszerek