光學塑料成型技術是當前制造塑料非球面光學零件的先進技術,包括注射成型、鑄造成型和壓制成型等技術。光學塑料注射成型技術主要用來大量生產(chǎn)直徑100mm以下的非球面光學零件,也可制造微型
透鏡陣列。而鑄造和壓制成型主要用于制造直徑為100mm以上的非球面透鏡光學零件。
7X3<8:% O34'c_ fZ 塑料非球面光學零件具有重量輕、成本低;光學零件和安裝部件可以注塑成為一個整體,節(jié)省裝配工作量;耐沖擊性能好等優(yōu)點。因此,在軍事、攝影、醫(yī)學、工業(yè)等領域有著非常好的應用前景。美國在AN/AVS-6型飛行員微光夜視眼鏡中就采用了9塊非球面塑料透鏡。此外,在AN/PVS-7步兵微光夜視眼鏡、HOT夜視眼鏡、"銅斑蛇"激光制導炮彈導引頭和其他光電制導導引頭、
激光測距機、軍用
望遠鏡以及各種照相機的取景器中也都采用了非球面塑料透鏡。美國TBE公司在制造某種末制導自動導引頭用非球面光學零件時,曾對幾種光學塑料透鏡成型法作過經(jīng)濟分析對比,認為采用注射成型法制造非球面光學塑料透鏡最為合算。
|meo 7U#`^Q} 4.1 注射成型法
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.EDL. V K/;ohTTP 注射成型是將加熱成流體的定量的光學塑料注入到不銹鋼
模具中,在加熱加壓條件下成型,冷卻固化后打開模具,便可獲得所需要的光學塑料零件。光學塑料注射成型的關鍵環(huán)節(jié)是模具,由于光學塑料模壓成型的工作溫度較低,所以對模具的要求要比對玻璃模壓成型模具的要求低一些。非球面模具的超精密加工相當困難,通常的加工都是首先在
數(shù)控機床上將模具的坯件磨削成近似非球面,然后用范成精磨法逐步提高非球面的面形
精度和表面粗糙度,最后用拋光法加工成所要求的面形精度和表面粗糙度?墒牵捎跀(shù)控機床的加工精度比較低,在模具加工過程中需要對模具進行反復檢測和修改,逐步地提高模具精度,從而使模具的成本變得很高。因而現(xiàn)在的模具,是用剛性好、
分辨率高的計算機數(shù)控超精密非球面加工機床和非球面均勻拋光機超精密加工而成的。首先用計算機數(shù)控超精密非球面機床將模坯加工出面形精度達±0.1μμm的非球面,然后用拋光機在保持非球面面形精度不變的條件下均勻地輕拋光,大約拋去0.01μm,使模具表面的粗糙度得到提高。
*9"L?S(X# 7aH E:Dnwp I(6k.PQ 注射成型的光學塑料零件的
焦距精度可以控制到0.5~1%,面形精度高于λ/4,長度公差達0.0076mm,厚度公差達0.012mm。
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