Процесс производства и рабочий процесс HWB оптического стекла
Производство оптического стекла HWB представляет собой высокоточную и строго контролируемую последовательность операций, предназначенных для достижения определенных оптических свойств, таких как показатель преломления, число Аббе и высокая светопропускание. Весь процесс можно разделить на следующие основные этапы:
- Процесс: Сырье сверхвысокой чистоты (например, диоксид кремния, оксид бора, карбонат бария и различные другие оксиды и легирующие добавки) точно взвешивается в соответствии с коммерческой химической формулой для стекла HWB.
- Назначение: Обеспечение точного химического состава конечного стекла, необходимого для его целевых оптических и физических свойств. Смесь называется «шихтой».
- Процесс: Смешанная партия подается в печь с высокой температурой. Для высококачественного оптического стекла, такого как HWB, тигель или резервуар часто покрывают платиной или аналогичными инертными материалами, чтобы предотвратить загрязнение со стороны стенок печи.
- Условия: Плавление происходит при экстремальных температурах, как правило, между 1300 °°C и 1600 °°C, в зависимости от состава.
- Очистка (рафинирование): Расплавленное стекло выдерживают при высокой температуре, чтобы пузырьки газа (зачатки) поднялись на поверхность и вышли. Также могут использоваться химические рафинировочные агенты для растворения и удаления этих пузырьков.
- Гомогенизация: Расплав интенсивно перемешивается с помощью платинового мешалки для устранения любых штрий или нитей (местных вариаций состава). Этот этап имеет критическое значение для достижения высокой оптической однородности, необходимой для прецизионных линз.
- Процесс: Однородный расплав без пузырьков затем формируется в удобную форму. Общие методы формования включают:
- Формовка: Заливка расплава в предварительно нагретые формы для получения заготовок линз, призм или блоков.
- Литье: Литье в крупные блоки, которые впоследствии разрезаются на более мелкие части.
- Непрерывное прокатывание: Для производства больших листов стекла.
- Процесс: Сформованное стекло перемещается в специальную печь, называемую печью отжига. Здесь его нагревают до точной температуры ниже точки плавления, а затем очень медленно охлаждают в соответствии со строго контролируемым температурно-временным профилем.
- Назначение: Снятие внутренних напряжений, возникших в процессе формования и охлаждения. Неустранённые напряжения могут вызывать двойное лучепреломление и склонность стекла к растрескиванию, что делает его непригодным для оптических применений.
- Холодная обработка / прецизионная механическая обработка
- Как правило, это выполняется производителями оптических компонентов, закупающими отожжённые стеклянные заготовки. Процесс включает:
- Резка: Разделение крупных блоков на более мелкие, удобные для обработки размеры.
- Шлифовка: Использование алмазных кругов для придания стеклу требуемой кривизны и размеров (черновое формование).
- Хонингование и полировка: постепенное использование более мелких абразивов и, в конце концов, полировальной суспензии (например, оксид церия) на полировальной подушке для достижения поверхности оптического качества с гладкостью на нанометровом уровне и минимальным повреждением подповерхностного слоя.
- Процесс: после полировки на поверхности часто наносятся оптические покрытия (такие как антиотражающие покрытия) с использованием методов, например, физического осаждения из паровой фазы (PVD) или распыления.
- Назначение: улучшение пропускания света и снижение отражений, что повышает общую эффективность оптического элемента.
- Контроль качества и инспекция
- Это неотъемлемая часть всего процесса. Ключевые контролируемые параметры включают:
- Оптические свойства: показатель преломления (nd) и число Аббе ( ν d).
- Внутреннее качество: однородность, наличие пузырьков и включений.
- Напряжение: уровень остаточного внутреннего напряжения, измеряемый с помощью поляризатора
Преимущества HWB О тический G девочка.
Основные преимущества оптического стекла HWB обусловлены его тщательно разработанным химическим составом, который обычно обеспечивает баланс следующих свойств:
- Отличная прозрачность и высокая светопропускание
- Обладает очень высоким коэффициентом пропускания света в широком спектральном диапазоне — от видимого до ближнего инфракрасного (или специально заданных длин волн), минимизируя потери света в оптической системе.
- Хорошая устойчивость к внешним воздействиям
- Такое стекло, как правило, обладает высокой устойчивостью к факторам окружающей среды, таким как влажность, загрязнения и слабые химикаты. Это обеспечивает долговечность и надежность оптических компонентов без значительного снижения эксплуатационных характеристик.
- Высокая химическая стойкость
- Часто демонстрирует сильную устойчивость к коррозии и атмосферным воздействиям, защищая поверхность стекла от воздействия воды, кислот или щелочей, что помогает сохранять качество поверхности и оптическую прозрачность.
- Низкая двулучепреломляемость
- Благодаря точному производству и контролируемым процессам отжига стекло HWB может достигать очень низкого уровня внутренних напряжений, что приводит к минимальной двойной лучепреломляемости. Это критически важно для высокоточных применений, таких как микроскопия и литография, где используется поляризованный свет.
- Хорошие механические свойства и обрабатываемость
- Оно обладает достаточной твёрдостью и прочностью, чтобы выдерживать сложные условия оптического производства, включая резку, шлифовку и полировку, что позволяет изготавливать из него сложные линзы и призмы с высокой точностью.
Области применения оптического стекла HWB О тический G девочка.
Благодаря своим преимущественным свойствам оптическое стекло HWB широко используется в различных высокотехнологичных и промышленных областях:
- Прецизионные объективы для изображений
- Микроскопия
- Фотообъективы
- Оптические приборы и датчики
-
Лазерных системах
EN
