光學元件拋光研磨技巧
作者:管理員    發布于:2018-10-22 06:47:37    文字:【】【】【
摘要:光學元件拋光研磨技巧

      隨著塑料制品日溢廣泛的應用,如日化用品和飲料包裝容器等,外觀的需要往往要求塑料模具型腔的表面達到鏡面拋光的程度。而生產光學鏡片、鐳射唱片等模具對表面粗糙度要求極高,因而對拋光性的要求也極高。拋光不僅增加工件的美觀,而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性,還可以使模具擁有其它優點,如使塑料制品易于脫模,減少生產注塑周期等。因而拋光在塑料模具制作過程中是很重要的一道工序。

1 拋光方法 目前常用的拋光方法有以下幾種:

1.1 機械拋光 機械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特殊零件如回轉體表面,可使用轉臺等輔助工具,表面質量要求高的可采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉運動。利用該技術可以達到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各種拋光方法中最高的。光學鏡片模具常采用這種方法。

1.2 化學拋光 化學拋光是讓材料在化學介質中表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解,從而得到平滑面。這種方法的主要優點是不需復雜設備,可以拋光形狀復雜的工件,可以同時拋光很多工件,效率高。化學拋光的核心問題是拋光液的配制。化學拋光得到的表面粗糙度一般為數10μm

1.3 電解拋光 電解拋光基本原理與化學拋光相同,即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。與化學拋光相比,可以消除陰極反應的影響,效果較好。電化學拋光過程分為兩步: 1)宏觀整平 溶解產物向電解液中擴散,材料表面幾何粗糙下降,Ra1μm 2)微光平整 陽極極化,表面光亮度提高,Ra1μm

1.4 超聲波拋光 將工件放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中,依靠超聲波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會引起工件變形,但工裝制作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學或電化學方法結合。在溶液腐蝕、電解的基礎上,再施加超聲波振動攪拌溶液,使工件表面溶解產物脫離,表面附近的腐蝕或電解質均勻;超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程,利于表面光亮化。

1.5 流體拋光 流體拋光是依靠高速流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達到拋光的目的。常用方法有:磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動力研磨等。流體動力研磨是由液壓驅動,使攜帶磨粒的液體介質高速往復流過工件表面。介質主要采用在較低壓力下流過性好的特殊化合物(聚合物狀物質)并摻上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。

1.6 磁研磨拋光 磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷,對工件磨削加工。這種方法加工效率高,質量好,加工條件容易控制,工作條件好。采用合適的磨料,表面粗糙度可以達到Ra0.1μm 2 機械拋光基本方法 在塑料模具加工中所說的拋光與其他行業中所要求的表面拋光有很大的不同,嚴格來說,模具的拋光應該稱為鏡面加工。它不僅對拋光本身有很高的要求并且對表面平整度、光滑度以及幾何精確度也有很高的標準。表面拋光一般只要求獲得光亮的表面即可。鏡面加工的標準分為四級:AO=Ra0.008μmA1=Ra0.016μmA3=Ra0.032μmA4=Ra0.063μm,由于電解拋光、流體拋光等方法很難精確控制零件的幾何精確度,而化學拋光、超聲波拋光、磁研磨拋光等方法的表面質量又達不到要求,所以精密模具的鏡面加工還是以機械拋光為主。

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