Производни процес и радни ток HWB оптичког стакла
Производња HWB оптичког стакла је веома прецизан и контролисан низ операција који има за циљ постизање одређених оптичких својстава као што су индекс преламања, Абеов број и висока пропусност. Цео процес се може поделити на следеће кључне фазе:
- Дозирање и припрема сировина
- Процес: Сировине ултра високе чистоће (нпр. силицијум-диоксид, бор-оксид, баријум карбонат и разни други оксиди и додаци) прецизно се вају према власничкој хемијској формули за HWB стакло.
- Сврха: Да би се осигурало да коначно стакло има тачно одређен хемијски састав потребан за жељена оптичка и физичка својства. Мешавина се назива „мешир“.
- Proces: Mešavina se uvodi u visokotemperaturnu peć. Kod visokokvalitetnog optičkog stakla, kao što je HWB, korpa ili rezervoar za topljenje često je obložena platinskim metalom ili sličnim inertnim materijalima kako bi se sprečilo zagađenje od zidova peći.
- Uslovi: Topljenje se odvija na ekstremno visokim temperaturama, obično između 1300 °°C i 1600 °°C, u zavisnosti od sastava.
- Refiniranje i homogenizacija
- Refiniranje (Fining): Rastopljeno staklo se zadržava na visokoj temperaturi kako bi gasni mehurići (semenke) mogli da isplivaju na površinu i izađu. Takođe se mogu koristiti hemijski agensi za finiranje kako bi se pomoglo rastvaranje i uklanjanje ovih mehurića.
- Homogenizacija: Masa se intenzivno meša pomoću mešalice od platine kako bi se eliminisale strije ili žice (lokalne varijacije u sastavu). Ovaj korak je ključan za postizanje visoke optičke homogenosti potrebne za precizne sočiva.
- Proces: Homogena, bezbubrelska masa se zatim oblikuje u upotrebljiv oblik. Uobičajene metode oblikovanja uključuju:
- Livenje: Ulivanje rastaljene mase u prethodno zagrejane kalupe radi formiranja grubih sočiva, prizmi ili blokova.
- Livenje pod pritiskom: Livenje u velike blokove koji se kasnije seku na manje komade.
- Kontinuirano valjanje: Za proizvodnju velikih ploča stakla.
- Proces: Formirano staklo se prenosi u specijalnu peć poznatu kao žar za žarenje. Ovde se zagreva na tačno određenu temperaturu ispod tačke topljenja, a zatim vrlo sporo hladi prema strogo kontrolisanom vremensko-termičkom profilu.
- Svrha: Da bi se smanjili unutrašnji naponi nastali tokom oblikovanja i hlađenja. Nepredstavljeni naponi mogu izazvati dvostruko prelamanje svetlosti (birefringenciju) i učiniti staklo sklonim pucanju, čime postaje beskorisno za optičke primene.
- Hladna obrada / Precizna mašinska obrada
- Ovo se obično radi kod proizvođača optičkih komponenti koji kupuju staklene zagrade posle žarenja. Proces uključuje:
- Rezanje: Rezanje velikih blokova na manje, upotrebljive veličine.
- Brušenje: Korišćenje pogonskih točkova sa dijamantnim navlakama za oblikovanje stakla na potrebnu krivinu i dimenzije (generisanje).
- Lanjsenje i poliranje: Postepeno korišćenje sve finijih abraziva i na kraju pasta za poliranje (npr. cerijum-oksida) na polirnoj podlozi kako bi se postigla površina optičke kvalitete sa glatkостью na nivou nanometara i minimalnim oštećenjem ispod površine.
- Proces: Nakon poliranja, na površine se često nanose optičke prevlake (kao što su antirefleksne prevlake) pomoću tehnika poput fizičke depozicije iz pare (PVD) ili raspršivanja (Sputtering).
- Svrha: Poboljšanje propuštanja svetlosti i smanjenje refleksija, čime se poboljšava ukupan rad optičkog elementa.
- Kontrola kvaliteta i inspekcija
- Ovo je neizostavan deo celokupnog procesa. Ključni parametri koji se proveravaju uključuju:
- Optička svojstva: Indeks prelamanja (nd) i Abbe-ov broj ( ν d).
- Unutrašnji kvalitet: Homogenost, prisustvo mehurova i uključaka.
- Napon: Nivo ostalog unutrašnjeg napona, meren sa pol
Prednosti HWB O ptički G влас
Основне предности оптичког стакла HWB proizilaze iz његове пажљиво осмишљене хемијске композиције, која обично омогућава баланс следећих својстава:
- Изузетна прозирност и висок коефицијент пропуштања
- Оно има веома висок коефицијент пропуштања светлости у широком спектралном опсегу, од видљиве до близу инфрацрвене области (или специфичних дизајнираних таласних дужина), минимизирајући губитак светлости унутар оптичког система.
- Добра стабилност у односу на спољашњу средину
- Ово стакло обично поседује високу отпорност на факторе спољашње средине као што су влажност, мрље и блага хемикалија. Ово обезбеђује дуготрајну издржљивост и поузданост оптичких компоненти без значајног пада перформанси.
- Висока хемијска издржљивост
- Често показује јаку отпорност на корозију и временске прилике, штитећи површину стакла од напада воде, киселина или алкалиса, чиме се очувава квалитет површине и оптичка прозирност.
- Кроз прецизну производњу и контролисане процесе жарења, HWB стакло може постићи веома низак ниво унутрашњег напона, што резултира минималном двоструком преломљеношћу. Ово је критично за високо-прецизне примене као што су микроскопија и литографија где се користи поларизована светлост.
- Добра механичка својства и обрадивост
- Поседује довољну тврдоћу и чврстоћу да издржи оптерећења при изради оптичких компоненти, укључујући резање, брусње и полирање, омогућавајући обликовање сложених сочива и призама са високом прецизношћу.
Примена HWB стакла O ptički G влас
Због повољних својстава, HWB оптичко стакло се широко користи у разним високотехнолошким и индустријским областима:
- Прецизиона сочива за сликање
- Микроскопија
- Фотографска сочива
- Оптичка инструменти и сензори
-
Laser Sistemi
EN
