你了解光学零件抛光
光学零件的抛光是获得光学表面最主要的工序。其目的:一是去除精磨的破坏层,达到规定的表面质量要求;二是精修面形,达到图纸要求的光圈和局部光圈,最后形成透明规则的表面。
抛光机理
抛光的过程是十分复杂的。关于光学玻璃抛光的机理,很早就引起人们的重视,特别是迈半个世纪以来,各国对抛光机理的研究,提出了许多见解。但是,在20世纪30年代以前所流行的学说,具有明显的假设性质,这是由于研究抛光现象所需的仪器设备超出光学显微镜之外的缘故。此后,随着科学的发展,出现了电子显微镜、表面轮廓仪,以及相关技术的改进,特别是固体表面化学的提出,对研究玻璃表面的结构是极大的推动。自1950年以后,许多国家都进行了大量的实验研究。迄今为止,关于抛光的本质,虽然还没有一个统一看法,但大致可以归纳为三种理论:
机械磨削理论
化学作用理论
热的表面流动理论。
看来,三种理论在不同程度上都有一定的正确性。基于三者的综合作用又提出第四种看法:
即抛光的本质是机械、化学和物理三种作用的错综复杂的过程。这种综合性的观点,现在已被越来越多的人所承认。
抛光机转速和压力、抛光模和抛光剂质量、抛光悬浮液的酸度和浓度、玻璃种类及精磨后的表面粗糙度等,对抛光效率和零件的表面质量都有重要影响。
关于抛光本质的三种基本学说,概述如下:
一、机械磨削理论
机械说认为:地光是研磨的继续,抛光与研磨的本质是相同的,都是尖硬的磨料颗粒对玻璃表面进行微小切削作用的结果。但由于抛光是用较细颗粒的抛光剂,所以微小切削作用可以在分子大小范围内进行。由于抛光模与工件表面相当吻合,因此抛光时切向力特别大,从而使玻璃表面凸凹的微痕结构被切削掉,逐渐形成光滑的表面。
可以参考下面给出机械磨削理论的主要实验
(一)抛光后的零件质量明显减轻
(二)抛光表面有起伏层和机械划痕
用氧化钟抛光时,零件表面凸凹层厚度为30~90nm;用氧化铁抛光,凸凹层厚度为20~
90nm。用电子显微镜观察玻璃表面发现:每平方厘米的抛光表面有3万至10万条深0.008~
0.070um的微痕,约占抛光总面积的10%~20%。综上说明,抛光是机械作用的过程。
(三)抛光剂的粒度和硬度对抛光速率有重要的影响
光粉粒度直径在一定范围内,粒度愈大,抛光速率愈高,例如,当红粉(Fe20,)颗粒>0.34um而<3um时,抛光速率与颗粒大小成正比。当颗粒直径>3um时,不仅不能提高速率,反而使之降低。抛光剂硬度愈高,抛光速率愈高,如目前广泛使用的氧化铈抛光粉(CeO2)比氧化铁(红粉)的硬度高,所以前者比后者的抛光速率高2~3倍。
(四)抛光速率与压力、速度成线性关系
(五)磨料也能用作抛光剂
磨料很细而且加工压力很小时,也能作为抛光剂。如碳化硼(B,C)和刚玉(A10 ) ,本属磨料,但其粒度直径为0.5um左右时,也能用于玻璃抛光。
综上可以说明,抛光过程机械磨削作用是基本的。但抛光的本质并不仅仅是微小切削作用。
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