Unternehmensnachrichten über Die Analyse der Präzisionsformtechnologie optischer asphärischer Linsen

Die Analyse der Präzisionsformtechnologie der optischenAsphärische Linse 

Die Formtechnologie ist ein hochpräzises Verfahren zur Herstellung optischer Bauteile, bei dem weiches Glas in hochpräzise Formen eingesetzt wird.mit einer Breite von mehr als 20 mm,, Druck und sauerstofffreie Bedingungen.

Seit ihrer erfolgreichen Entwicklung Mitte der 1980er Jahre hat sich diese Technologie über Jahrzehnte hinweg weiterentwickelt und gilt heute als eine der weltweit fortschrittlichsten Verfahren zur Herstellung optischer Komponenten.in zahlreichen Ländern praktische Produktionsstufen erreicht.

Die breite Verbreitung dieser Technologie stellt einen revolutionären Fortschritt in der optischen Glaskomponentenverarbeitung dar.Es hat eine Ära eingeläutet, in der asphärische Glasoptik weitgehend in optische Instrumente integriert werden kann.

Diese Neuerung hat die Optik des Systems verändert: Reduzierung der Größe und des Gewichts der Geräte, Einsparung von Materialien, Verringerung der Beschichtungs- und Montagebelastung, Senkung derGleichzeitig verbessert sich die optische Leistung und die Bildqualität.

Vorteile von geformten optischen Glaskomponenten:

1. Es eliminiert traditionelle Schleif-, Polier-, Kanten- und Zentrierungsprozesse und erzielt gleichzeitig hohe Größengenauigkeit, Oberflächenpräzision und geringe Oberflächenrauheit.
2. Reduziert den Bedarf an Produktionsanlagen, Hilfswerkzeugen, Fabrikfläche und qualifizierter Arbeitskräfte, wodurch auch in kleinen Werkstätten eine hohe Produktivität erreicht wird.
3. Erleichtert die wirtschaftliche Massenproduktion von präzisen asphärischen optischen Komponenten.
4. Gewährleistet die Dimensionsgenauigkeit und Wiederholbarkeit durch präzise Kontrolle der Temperatur- und Druckparameter.
5. Ermöglicht das Formen von kleinen asphärischen Linsenarrays.
6. Ermöglicht die Integration von optischen Komponenten mit montierbaren Referenzflächen in einzelne Einheiten.

Aktuelle Produktionsspezifikationen für asphärische Komponenten:

• Durchmesser: 2×50 mm (Toleranz von ±0,01 mm)

• Stärke: 0,425 mm (Toleranz von ±0,01 mm)

• Radius der Krümmung: ≥ 5 mm

• Genauigkeit der Oberflächengröße: 1,5λ

• Oberflächenrauheit: Entsprechend US-Militärstandard 80-50

• Regulierung des Brechungsindex: ±5×10−4

• Refraktionshomogenität: < 5 × 10−6

• Birefringenz: < 0,01λ/cm

Wesentliche Aspekte der Präzisionsglasformtechnik

Diese umfassende Technologie erfordert spezialisierte Formmaschinen, qualitativ hochwertige Formen und optimierte Prozessparameter.Zubereitung in leerer Form, und Formenmaterialien/Fertigung.

1. Formverfahren
Die Präzisionsformung wurde durch die Entwicklung von Formmaterialien, die der Haftung an weichem Glas widerstehen, möglich.Frühe Methoden beinhalteten das Gießen von geschmolzenem Glas in Formen > 50 °C über der Glasübergangstemperatur (Tg), was zu Haftung, Porosität, Oberflächenfehlern und schlechter Formgenauigkeit führt.

Moderne isotherme Pressen:

• Verwendung von speziell konstruierten Formen

• Glas und Formen in sauerstofffreien Umgebungen zusammen bis nahezu zum Erweichen erwärmen

• Druck bei gleichmäßiger Temperatur

• Aufrechterhaltung des Drucks bei Kühlung unter Tg
  (Viskosität des Glases: ~107·6 bei Erweichung; ~1013·4 bei Tg)
  Vorteil: Hochpräzisionsformvervielfältigung.
  Einschränkung: Langsame Heiz-/Kühlzyklen verringern den Durchsatz.

Verbesserungen und Alternativen:

• Mehrfachformen erhöhen die Produktivität (wenn auch kostspielig für asphärische Formen)

• Nicht-isothermisches Pressen: Höhere Geschwindigkeit und Langlebigkeit der Form, indem sie näher an den Blankformbedingungen betrieben wird

• Laufende FuE im direkten Formen von geschmolzenen Glasströmen

2. Glasarten und Leere
Obwohl die meisten optischen Gläser formfähig sind, beschleunigen Gläser mit hohem Erweißpunkt den Schimmelverfall.:

• Erlaubnis für eine kostengünstige Blankproduktion

• Umweltschädliche Stoffe (z. B. PbO, As2O3) ausschließen

Ansprüche an leere Stellen:

• Glatte, saubere Vorformfläche

• Optimierte Geometrie (kugelförmig, schichtförmig oder meniskusförmig)

• Präzise Volumenregelung
  Leere werden typischerweise durch kaltes Schleifen oder heißes Pressen gebildet.

3. Formenmaterialien und Herstellung
Ideale Schimmelform-Eigenschaften:

• fehlerfreie, polierbare optische Oberflächen

• Oxidationsbeständigkeit und Strukturstabilität bei hohen Temperaturen

• Nicht mit Glas reagierend, leicht zu entfernen

• Hochtemperaturhärte und -festigkeit

Häufige Schimmelpilzlösungen:

• Edelmetall-/TiN-beschichtete Karbidsubstrate

• Kohlenstoff-/diamantähnliche Kohlenstofffolien auf SiC-/Karbidbasis

• Keramische Verbundwerkstoffe Cr2O-ZrO2-TiO2

Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung:

• Maschinen mit hoher Präzision (CNC) (Auflösung ≤ 0,01 μm)

• Schleifräder für Diamantmaschinen

• Nachfolgendes Polieren bis zur optischen Veredelung

• Fortgeschrittene asphärische Messtechnik zur Qualitätskontrolle (kritisch für Mikrolinsen-Arrays)

4. Anwendungen
Zu den derzeitigen Massenproduktionskapazitäten gehören:

• Präzisionssphärische/asphärische Linsen (Standard: Ø15 mm; groß: Ø50 mm)

• Mikroobjektiv-Arrays (eine Linse: Ø100 μm)

Wichtige Umsetzung:
1 Militärische/zivile optische Instrumente (Linsen,mit einem Durchmesser von,Filter)
2 Asphärische Kopplungen für Glasfaserkommunikation
3 Optische Scheibenobjektive:Eine geformte Asphäre ersetzt drei kugelförmige Linsen, wodurch Gewicht und Schneidkosten um 30~50% reduziert und gleichzeitig die axiale Aberrationskontrolle bei hohen NAs verbessert wird.
4 Kamera-Sichtfinder, Projektor/KameraobjektivAsphärik