光學玻(bō)璃發展以來,玻璃零件毛坯(透鏡、棱鏡)生產一般是將熔製好(hǎo)的玻璃毛坯(pī)料,再加熱軟化,裝入金屬(shǔ)模具內加壓成大致的外形之後,再通(tōng)過粗磨、細磨、拋光(guāng)而製造出來。這種方法國外在70年代出現光學玻璃連續熔煉技術以後已下降做為輔助方法(fǎ)。

70年代開始,光學玻璃發達的日本主要工廠(chǎng)在光學玻(bō)璃生產中(zhōng)已采用最先進的生產(chǎn)工藝(yì)三直生產工藝(D),即直接通電熔(róng)化、直接(jiē)壓型、直接精密退火(huǒ),其中直接成型即連續熔煉或(huò)單坩堝漏料的滴料成型方(fāng)法,國外又習慣稱一次壓型。這種(zhǒng)先進的壓型工藝是將玻璃液直接(jiē)壓製成光學毛坯,這樣大大簡化過去(qù)二次壓型的生產工藝,節省人力、設備、降低能耗、提高原材料利用率。日本的保(bǎo)穀公司光學玻璃三直生產(chǎn)線,把用粘土坩堝爐古典方法(fǎ)需要170日、用鉑金坩堝澆注方法需要(yào)34日的生(shēng)產周期縮短到了3日的生產周期。成品率從古典法最高的40%的水平提高(gāo)到(dào)90%以上的(de)水平。

光學玻璃壓型也叫做無研磨壓型,是指(zhǐ)壓型製得(dé)的光學元件不需要研磨、拋光、磨邊、對中心(xīn)等光(guāng)學加工,直接裝配到光學儀器上去。這種光學玻璃壓(yā)型件(jiàn)對表麵光潔(jié)度和尺(chǐ)寸精度要求相當的高,通常以光(guāng)學塊規對光學元(yuán)件的(de)表麵光潔度和尺寸(cùn)精度進行測量,以產生的幹(gàn)涉條紋數衡量其(qí)質量,對用(yòng)於照相機係統的透鏡來講通常要求通過透鏡半徑的(de)牛頓環(huán)數應少於6個,通過兩個互相垂直半徑的牛頓(dùn)環數的差要少於3個,兩種牛頓環的個(gè)數越少,則鏡頭的質量越高。

精密壓型(xíng)法是把加熱軟化了的玻璃(lí)放到(dào)用惰性氣體(如氮氣2保護的模具中去,這種模具的內表麵要有高的表麵光潔度和高的尺寸精度(dù);附著於內表麵的材料要有高的硬度(dù),好(hǎo)的抗氧化(huà)性能,好的熱傳導性,在高溫下不與玻璃發生粘結,有好的衝擊強度和抗析強度(dù),不透過氣體,水蒸(zhēng)汽及液體。滿足上述要求的材料有玻璃(lí)碳、碳化矽(guī)和氮化矽。但玻璃碳比起後兩者組織鬆散易氧化,易擦傷,彈性模量小。抗衝擊和抗析強度小,熱傳導性能差。從國外專利報導來看70年代初期成型模內表麵采用了玻(bō)璃碳,而(ér)70年代(dài)中期發表(biǎo)的專利則改(gǎi)用(yòng)碳化矽或氮化矽了。把這兩種材料附著於模(mó)具內表(biǎo)麵(miàn)的方法有(1)熱壓,(2)離子(zǐ)濺(jiàn)襯法(fǎ),(3)氣相沉積法。其固著層的厚度至少(shǎo)為lOptm。這種模具的結構較為複雜,玻璃壓型完了(le)之後,不能立即脫模,需使玻璃溫度降到轉變(biàn)溫度(dù)以下再脫(tuō)模。精密壓型可以壓製球麵、非球(qiú)麵及其它複雜形狀的光學零件,壓型效率高,壓型質量好。80年代中期在光學玻璃生產中采用模(mó)壓一次成型加工二玻璃精密透鏡的麵型精度達Y10,厚度和直徑公差(chà)達10UM,楔角小於103毫弧度,雙折射每CM小於Y/10,折射率(lǜ)均勻性達106,精密透鏡一次精密壓型(xíng)在日本、德國等國(guó)家已經采用。

光(guāng)學玻璃生產(chǎn)經曆了塊料一(yī)二次壓(yā)型型料一直接液態壓型型(xíng)料的發展過程,正向著(zhe)精密壓型發(fā)展。而我國目前光學玻璃生產主要供貨形式依然是塊料。從整個光學工業的經濟效益考慮,發展(zhǎn)型料生產是當務之急。立足(zú)於我國目前光學(xué)玻璃(lí)生產工藝水平和市場的實際需要,應首先搞好二次壓型生產,在完善(shàn)二次(cì)壓(yā)型生產中要注意解決好備料方法.離型劑、不粘玻璃的(de)瓷盒(hé)材料和實現機械(xiè)f{二自動化等(děng)兒個主要工藝技術問題,直接液態(tài)壓型較二次壓型有替明顯地技術經濟效果,是今(jīn)後光學玻璃(lí)生產的必由之路。但從我國當前光學工業的實(shí)際需要出發同時參考國際上光學玻(bō)璃(lí)生產工藝的發展趨勢,我國發展直接液(yè)態壓型(xíng)要特別注意發展多品種、多規(guī)格小批量的(de)直接壓型,而要解決好小批量的直接光(guāng)學玻璃(lí)壓型就需首先解決小批量光(guāng)學玻璃的熔煉技術,發展與之相適(shì)應的光學玻璃熔煉池爐。在發展完(wán)善二次壓型、直接液態壓型的同時,應(yīng)積極開展精密壓型的研(yán)究試驗,以使我國光學玻璃壓型技術早日趕上世界先(xiān)進水平(píng)。