第4章-粗磨精磨抛光剖析.ppt

第4章 光学零件的胶合 《光学加工》 Optical Fabrication 课程公共邮箱：hfutof@126.com 本节内容 2课时 第4章 光学零件的胶合 概述 为了使光学系统有很好的像质，物镜、目镜及其它系统均由两块或两块以上的透镜组成，棱镜和分划零件为了制造方便和起保护作用也采用组合方式。组合的方式包括常用的胶层胶合和分离式镜座(下图)组合，特殊情况下还用光胶胶合。 组合的方式应保证光学 性能提高，有足够的强 度，对有机溶剂有足够 的安定性，不增加光的 损失，不产生表面变形， 并且易于拆开． 4.1概述 一. 胶层胶合与分离式镜座组合 胶层胶合方法与分离式镜座组合方法比较有如下特点： (1)胶层胶合法比分离式镜座的组合法虽然少了一个光学设计中的结构参数，但仍能满足复杂光学系统的成象质要求。 (2)减少表面的光能损失，分离式组合的空气与玻璃界面的反射损失达5～6％，而胶层界面的反射损失只有0.1%。 (3)可以适当降低胶合面的表面精度，胶层起到补偿作用，可以简化复杂陵镜的制造过程，先加工简单棱镜然后胶合成复杂棱镜。降低制造成本。 3.1概述 一. 胶层胶合与分离式镜座组合 (4)胶合透镜组或胶合棱镜组在装配与校正时易于对准中心． (5)胶合法还用于照相分划、镀膜表面与保护玻璃的组合。 因此，光学系统中广泛采刚胶合法，特别适用于直径为80～120mm以下的透镜组合．胶合透镜的质量主要决定于胶合材料的特性及胶合定中心的方法。 通过与分离式镜座组合的比较可以看出胶合的目的。 3.1概述 二.胶合的目的 1．改善像质 如果把冕牌玻璃的凸透镜和火石玻璃的凹透镜胶合在一起，就组成消色差的双胶合透镜。 2．减少反射光能损失 ． 胶合是减小透镜组光能损失 的有效方法之一。 3．简化复杂零件的加工 4．保护刻划面 为了保护刻度表面、 偏振片或晶体零件， 经常在零件上胶合一保护 玻璃。 3.1概述 三.对胶合工艺的主要技术要求 (1)保证胶合透镜的中心误差。 (2)保证胶合棱镜的平行差和等厚差。 (3)排除胶合层的气泡。 (4)胶层要牢固。 (5)保证胶合件的面形精度。 4.2 树脂胶合法 一.对光学胶粘剂的要求 光学胶粘剂，又称光学用胶。它是一种与光学玻璃光学性能相近，并具有良好的粘结性的高分子物质(天然的或人工合成的)。在光学仪器中，对光学胶粘剂的要求如下： (1)无色透明，在指定的光谱范围内，透过率90％以上，并且固化后的折射率与被粘结零件的折射率相近。 (2)在胶合时浸润性好，固化后收缩率小，零件不易变形。 (3)在胶合件使用温度范围内，耐冲击强度和耐冷热性能好。 (4)化学稳定性好，长期使用不变质。 (5)胶合工艺简单，对操作者无毒无害。 (6)拆胶容易，便于返修。 4.2 树脂胶合法 二.粘结剂的种类及性能 光学胶粘技术在光学仪器上的应用，已经有200多年的历史。1785年开始采用一种天然针叶状杉树的分泌物制成最早的光学用胶，这就是著名的加拿大胶。合成树脂的光学用胶相继问世。前苏联于．1938年研制成功甲醇胶；美国在20世纪40年代研制了光学环氧胶；我国于20世纪70年代末期研制了光学光敏胶。 目前，我国光学生产中，应用的胶粘剂主要分为四大类，下面分别予以介绍。 (一)天然冷杉树脂胶 冷杉树脂胶俗称热胶。它是由松柏科冷杉树植物分泌的树汁，经提纯精炼而成。 二.粘结剂的种类及性能 二.粘结剂的种类及性能 冷杉树脂胶中，使用历史悠久，且性能较好的是天然的加拿大胶。 优点：1.冷杉树脂胶具有良好的透光性和一定的粘结力； 2.折射率(n＝1.52～1.54)与K9玻璃相近，能长时间保持透明 3.凝固时体积收缩率较小，仅5％～6％，故胶合应力小； 4.使用简便，拆胶清洗容易，无毒无害。 因此，是使用最广泛的古老胶种，一般用于胶合透镜、棱镜、滤光片、度盘、分划板等室内使用的仪器。 缺点：1.冷杉树脂胶机械强度低。 2.它耐热、耐寒性能差(－40～+40℃)； 3.在近紫外区光谱有明显吸收，不能用于紫外光学零件的胶合。 冷杉树脂胶有固态纯冷杉树脂胶、改性冷杉树脂胶和液态冷杉树脂胶三种。 二.粘结剂的种类及性能 (二)甲醇胶 甲醇胶，俗称冷胶，又名凤仙胶或卡丙诺胶。它是人工合成的有机化合物，单体学名是二甲基乙烯代乙炔基甲醇。甲醇胶几乎可以粘结各种材料。 甲醇胶原是前苏联于1938年研制成功的。我国在20世纪50年代引进使用，后来又做了一些改进。它主要用于军用光学仪器中的透镜、棱镜和平面零件的胶合。 甲醇胶具有良好的透明度，其胶合强度、耐高低温性能都优于冷杉树脂胶。其缺点也