Böyle karmaşık soğuk işleme neden gereklidir?
Güncelleme tarihi 10.05
Neden bu kadar karmaşık soğuk işleme gereklidir?
1. Çünkü yüksek kaliteli bir optik lensin son derece talepkar gereksinimleri vardır, bu da aşağıdaki yönlerde kendini gösterir ve çok aşamalı hassas soğuk işleme ihtiyacını belirler:
1.1 Hassas yüzey hassasiyeti: Lens yüzeyinin eğrilik yarıçapı, tasarım değerine yakın bir şekilde eşleşmeli, sapmalar genellikle nanometre ile mikrometre seviyesinde kontrol edilmesi gerekmektedir.
1.2 Son derece düşük yüzey pürüzlülüğü: Yüzey ultra pürüzsüz olmalıdır, çünkü en küçük çizikler veya çukurlar ışık saçılmasına neden olabilir, bu da parıltı, hayalet görüntü ve kontrastın azalmasına yol açar. İdeal yüzey pürüzlülüğü nanoskaladadır.
1.3 Sıkı boyutsal toleranslar: Merkez kalınlığı ve dış çap gibi parametreler kesin bir şekilde kontrol edilmelidir.
1.4 Yüzey altı hasarından arındırılmış: Süreç, yüzeyin altında mikro çatlaklar veya stres katmanları bırakmaktan kaçınmalıdır; bu, mekanik dayanıklılığı ve uzun vadeli stabiliteyi tehlikeye atabilir.
2. Temel Süreç Akışı (Klasik Adımlar)
Modern soğuk işleme optik lenslerin ana olarak aşağıdaki birbirine bağlı adımları içerir:
1. Kesme/Frezeleme
Amaç: Büyük cam bloklarını, mercek şekline yakın daha küçük parçalara kesmek ve ilk şekillendirmeyi gerçekleştirmektir.
Yöntem: Kesim için elmas testere bıçakları veya frezeleme için elmas taşlama tekerlekleri. Bu, önemli malzeme çıkarımı ile kaba işleme aşamasıdır.
Sonuç: Yaklaşık bir şekle sahip, kaba, saydam bir "boş" ile.
2. Taşlama/Hassas Taşlama
Amaç: Lensin eğrilik yarıçapını ve merkez kalınlığını daha da incelemek ve cilalama için hazırlamaktır. Yöntem: Daha ince elmas aşındırıcılar (slurry veya taşlama tekerlekleri), genellikle kaba ve ince taşlama olarak ikiye ayrılır.
Sonuç: Yüzey ince bir şekilde öğütülür, ışık geçtiğinde süt beyazı bir görünüm alır ve boyutları ile şekli nihai spesifikasyonlara çok yakın olur. Bu süreç "alt yüzey hasar tabakası" oluşturur.
3. Parlatma
Amaç: En kritik adım, yüzey altı hasar katmanını kaldırmak ve pürüzsüz, şeffaf, kusursuz bir optik yüzey elde etmeyi hedeflemektedir.
Yöntem: Geleneksel cilalama: Cerium oksit veya silika cilalama süspansiyonları ile bir pitch veya poliüretan cilalama pedi kullanır. Bu, ultra pürüzsüz bir yüzey oluşturmak için hafif mekanik aşındırma ve kimyasal reaksiyonlar (hidratasyon) içeren bir kimyasal-mekanik süreçtir.
Bilgisayar kontrollü optik yüzeyleme (CCOS): Ana akım modern yüksek hassasiyet tekniği. Küçük bir parlatma aracının bekleme süresi ve yolu, yüzey hatalarını λ/10 veya daha yüksek hassasiyetle hedeflemek için bilgisayar tarafından kontrol edilir (λ = 632.8 nm).
4. Merkezleme ve Kenarlandırma
Amaç: Lensin optik eksenini (optik merkezini) dış kenarın mekanik ekseni ile hizalamaktır.
Yöntem: Lens, hassas bir döner mil üzerine monte edilir, optik olarak merkezlenir ve ardından bir elmas tekerleği ile kenarları işlenir. Bu, lens montajında hizalama hatalarını önlemek için çok önemlidir.
5. Kaplama
Amaç: Parlak lens yüzeyine bir veya daha fazla optik ince film katmanı uygulamak, geçirgenliği artırmak (yansıtma önleyici kaplama), yansıtmayı artırmak (ayna kaplaması) veya diğer optik işlevleri (filtreleme, ışın bölme vb.) gerçekleştirmektir.
Yöntem: Temelde vakum buharlaşma veya iyon püskürtme teknolojisi kullanarak.