Виробничий процес та робочий процес оптичного скла HWB
Виробництво оптичного скла HWB — це високоточна та контрольована послідовність операцій, призначена для досягнення певних оптичних властивостей, таких як показник заломлення, число Аббе та висока прозорість. Увесь процес можна розділити на такі основні етапи:
- Дозування та підготовка сировини
- Процес: Сировину надвисокої чистоти (наприклад, діоксид кремнію, борний оксид, карбонат барію та різні інші оксиди та легуючі домішки) точно зважують згідно з конфіденційною хімічною формулою скла HWB.
- Призначення: Забезпечити, щоб кінцеве скло мали точний хімічний склад, необхідний для заданих оптичних і фізичних властивостей. Таку суміш називають «шихтою».
- Процес: Змішана партія подається в піч високих температур. Для оптичного скла високої якості, такого як HWB, тигель або резервуар часто вистелені платиною чи схожими інертними матеріалами, щоб запобігти забрудненню від стінок печі.
- Умови: Плавлення відбувається при екстремальних температурах, зазвичай між 1300 °°C та 1600 °°C, залежно від складу.
- Очищення та гомогенізація
- Очищення (рафінування): Розплавлене скло витримують при високій температурі, щоб бульбашки газу (зародки) могли піднятися на поверхню й вийти. Також можуть використовуватися хімічні засоби для рафінування, що допомагають розчинити та видалити ці бульбашки.
- Гомогенізація: Розплав інтенсивно перемішують за допомогою платинового мішалки, щоб усунути будь-які смуги чи нитки (місцеві варіації складу). Цей крок є критичним для досягнення високої оптичної однорідності, необхідної для прецизійних лінз.
- Процес: Однорідний розплав без бульбашок потім формують у придатну форму. Поширені методи формування включають:
- Формування: розплав наливають у попередньо нагріті форми, щоб отримати заготовки лінз, призми або блоки.
- Лиття: лиття у великі блоки, які згодом розрізають на менші шматки.
- Безперервне прокатування: для виробництва великих аркушів скла.
- Процес: сформоване скло передається в спеціальну піч, яка називається печі відпалювання. Тут його нагрівають до точної температури нижче точки плавлення, а потім дуже повільно охолоджують згідно з чітко контрольованим графіком час-температура.
- Мета: зняття внутрішніх напружень, що виникають під час формування та охолодження. Незняті напруження можуть спричинити подвійне променезаломлення та зробити скло схильним до руйнування, що робить його непридатним для оптичних застосувань.
- Холодна обробка / прецизійна механообробка
- Зазвичай це виконують виробники оптичних компонентів, які купують відпалені заготовки скла. Процес включає:
- Різання: розрізання великих блоків на менші, зручні у роботі розміри.
- Шліфування: використання алмазних кругів для надання склу необхідної кривини та розмірів (формування).
- Хонінгування та полірування: послідовне використання все дрібніших абразивів і, нарешті, полірувальної суспензії (наприклад, оксид церію) на полірувальній накладці для отримання поверхні оптичної якості з гладкістю на рівні нанометрів і мінімальними пошкодженнями підповерхневих шарів.
- Процес: після полірування на поверхні часто наносять оптичні покриття (наприклад, просвітлювальні покриття) за допомогою методів, таких як фізичне випаровування у вакуумі (PVD) або розпилення.
- Призначення: покращення пропускання світла та зменшення відбиття, що підвищує загальну ефективність оптичного елемента.
- Контроль якості та перевірка
- Це є невід'ємною частиною всього процесу. Ключові параметри, що перевіряються, включають:
- Оптичні властивості: показник заломлення (nd) та число Аббе ( ν d).
- Внутрішній стан: однорідність, наявність бульбашок та включень.
- Напруження: рівень залишкових внутрішніх напружень, виміряний за допомогою поляриметра
Переваги HWB O оптичний G скло
Основні переваги оптичного скла HWB випливають з його турботливо розробленого хімічного складу, який зазвичай забезпечує баланс таких властивостей:
- Відмінна прозорість і висока світлопроникність
- Він характеризується дуже високою світлопроникністю в широкому спектральному діапазоні — від видимого до ближнього інфрачервоного (або певних проектованих довжин хвиль), що мінімізує втрати світла в оптичній системі.
- Добра стійкість до навколишнього середовища
- Це скло зазвичай має високу стійкість до таких факторів навколишнього середовища, як вологість, забруднення та слабкі хімічні речовини. Це забезпечує тривалу надійність і довговічність оптичних компонентів без суттєвого погіршення характеристик.
- Нерідко воно демонструє сильний опір корозії та атмосферних впливів, захищаючи поверхню скла від дії води, кислот або лугів, що допомагає зберегти якість поверхні та оптичну прозорість.
- Низька подвійна променезаломлюваність
- Завдяки точному виробництву та контрольованим процесам відпалювання скло HWB може досягати дуже низького рівня внутрішнього напруження, що призводить до мінімального подвійного променезаломлення. Це критично важливо для високоточних застосувань, таких як мікроскопія та літографія, де використовується поляризоване світло.
- Хороші механічні властивості та оброблюваність
- Воно має достатню твердість і міцність, щоб витримувати умови оптичного виробництва, включаючи різання, шліфування та полірування, що дозволяє виготовляти з нього складні лінзи та призми з високою точністю.
Застосування скла HWB O оптичний G скло
Завдяки своїм перевагам оптичне скло HWB широко використовується в різних галузях високих технологій та промисловості:
- Точнісні оптичні лінзи
- Мікроскопія
- Фотолінзи
- Оптичні прилади та сенсори
-
Лазерні системи
EN
