光學(xué)塑料的非球面加工

申報(bào)博士況光學(xué)塑料的非球面加工2概述光學(xué)塑料非球面技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)非球面的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用光學(xué)塑料的優(yōu)缺點(diǎn)光學(xué)塑料的非球面設(shè)計(jì)特點(diǎn)和加工方法影響光學(xué)塑料透鏡質(zhì)量的主要因素和檢驗(yàn)方法

光學(xué)塑料零件的表面鍍膜非球面面形的檢測(cè)目錄3隨著非球面設(shè)計(jì)、檢測(cè)和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也在逐步研制性能更優(yōu)良的光學(xué)塑料，越來越多的新型光電產(chǎn)品開始采用光學(xué)塑料非球面零件。光學(xué)塑料零件的一大特點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，尤其是一些難加工的光學(xué)零件的制造。它在可見光的透過率和玻璃元件差不多，紫外和近紅外透過可以優(yōu)于玻璃。概述4光學(xué)塑料非球面技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)近幾年來，我國光學(xué)制造企業(yè)在光學(xué)塑料非球面，特別是小尺寸非球面零件的制造技術(shù)方面，有很大的進(jìn)步。但隨著新產(chǎn)品和新技術(shù)的發(fā)展，仍然在制造設(shè)備和技術(shù)的提高等方面有巨大的發(fā)展空間。

5所謂球面和非球面,主要是針對(duì)各種光學(xué)儀器的鏡頭或者眼鏡的鏡片幾何形狀而言。球面是一種旋轉(zhuǎn)曲面,球面上每一點(diǎn)的曲率半徑是相同的。非球面與球面的區(qū)別：6非球面的種類：非球面光學(xué)曲面包括有回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)非球面（如拋物面、橢球面、漸開面、雙曲面等二次曲面以及高次曲面）。沒有任何對(duì)稱軸的非回轉(zhuǎn)非球面（如離軸非球面以及自由光學(xué)曲面）。7非球面的優(yōu)點(diǎn)：在光學(xué)零件中非球面可以消除球面鏡片在光傳遞過程中產(chǎn)生的球差、彗差、像散、場(chǎng)曲及畸變等諸多不利因素,減少光能損失,從而獲得高質(zhì)量的圖象效果和高品質(zhì)的光學(xué)特征。

光學(xué)儀器設(shè)備采用非球面鏡片優(yōu)點(diǎn)有重量輕、成本低、使光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活。8非球面的主要應(yīng)用：軍用方面：

軍用激光裝置、熱成像裝置、微光夜視頭盔、紅外掃描裝置、導(dǎo)彈引導(dǎo)頭和各種變焦鏡頭等。民用方面：

攝像機(jī)的取景器、變焦鏡頭，醫(yī)療診斷用的內(nèi)窺鏡,漸進(jìn)鏡片以及數(shù)碼產(chǎn)品攝像鏡頭等。9光學(xué)塑料的優(yōu)缺點(diǎn)PMMAPSPC目前最常用的光學(xué)塑料是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）又叫做亞克力或有機(jī)玻璃，有高透明度、低價(jià)格、易于機(jī)械加工等優(yōu)點(diǎn)；聚苯乙烯（PS），電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，透光率僅次于有機(jī)玻璃；聚碳酸酯（PC）。10光學(xué)塑料的優(yōu)點(diǎn)：（1）能進(jìn)行大批量生產(chǎn)和降低制造成本由于光學(xué)塑料有很好的成型性能，因此用模壓法可以很容易地成型，并且可以一模多腔，達(dá)到非常大的批量生產(chǎn)能力。因此大大降低了單個(gè)零件的制造成本。（2）可以設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的形狀光學(xué)玻璃零件很難研磨和拋光成球面和平面以外的形狀。然而用注射成型的方法，光學(xué)塑料可以很容易且經(jīng)濟(jì)地制造成非球面、微透鏡陣列、菲涅耳透鏡等面形復(fù)雜的零件。

11（3）重重量量輕輕、、耐耐沖沖擊擊光學(xué)學(xué)塑塑料料的的密密度度僅僅為為玻玻璃璃的的1/2~1/3，因因此此可可以以減減輕輕系系統(tǒng)統(tǒng)的的重重量量。。光光學(xué)學(xué)塑塑料料的的耐耐沖沖擊擊強(qiáng)強(qiáng)度度要要比比玻玻璃璃高高得得多多。。（4）零零件件的的質(zhì)質(zhì)量量一一致致由于于所所有有的的透透鏡鏡都都是是用用相相同同的的模模芯芯壓壓制制，，只只要要采采用用合合理理而而穩(wěn)穩(wěn)定定的的工工藝藝參參數(shù)數(shù)，，光光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的面面形形就就能能具具有有非非常常好好的的一一致致性性。。（5）可可以以同同時(shí)時(shí)壓壓出出光光學(xué)學(xué)面面和和定定位位面面12光學(xué)學(xué)塑塑料料的的缺缺點(diǎn)點(diǎn)：：（1）對(duì)對(duì)溫溫度度和和濕濕度度等等環(huán)環(huán)境境的的變變化化更更為為靈靈敏敏。。光學(xué)學(xué)塑塑料料的的吸吸濕濕性性和和熱熱膨膨脹脹系系數(shù)數(shù)比比玻玻璃璃大大得得多多。。光光學(xué)學(xué)塑塑料料的的折折射射率率溫溫度度系系數(shù)數(shù)比比玻玻璃璃要要大大6~50倍。所以以一般塑塑料光學(xué)學(xué)零件的的最高連連續(xù)工作作溫度不不得高于于80~120℃。（2）模壓成成型光學(xué)學(xué)塑料零零件存在在不同程程度的雙雙折射。。13（3）注射成成型過程程影響表表面面形形精度。。由于材料料在成型型過程中中的流動(dòng)動(dòng)模式，，冷卻和和固化收收縮，光光學(xué)零件件的面形形精度會(huì)會(huì)受到影影響。大大多數(shù)光光學(xué)塑料料零件在在成型時(shí)時(shí)的收縮縮率一般般是模具具尺寸的的0.1%~0.6%，隨材材料和生生產(chǎn)過程程的不同同而不同同。14光學(xué)塑料料的加工工方法目前光學(xué)學(xué)塑料零零件的加加工方法法有兩大大類:一類是模模塑法，，如注射射成型、、壓塑成成型、鑄鑄塑成型型及放射射線成型型等;另一類是是直接加加工法，，也稱機(jī)機(jī)械加工工法或冷冷加工法法.即研研磨一拋拋光法和和用金剛剛石車直直接切削削法。15光學(xué)塑料料的加工工方法注射成型型法注射成型型法是熱熱塑性塑塑料的主主要成型型，適用用于大批批中小型型零件的的生產(chǎn)。。注射成成型的工工藝是將將塑料加加熱到流流動(dòng)狀態(tài)態(tài)，以很很高的壓壓力和較較快的速速度注入精密密的模具具中，經(jīng)過一一定時(shí)間間的冷卻零件就可可以從模模具中提提取出來來，成型型零件經(jīng)經(jīng)過表面處理理，就可以以用作光光零件，，而不用用拋光。。注射成成型法的的特點(diǎn)是是成型零零件的形形狀范圍圍廣，除除了產(chǎn)生生雙凸、、雙凹、、平凸、、彎月形形等各種種透鏡外外，還可可以生產(chǎn)產(chǎn)透鏡系系列、校校正鏡和和非球面面透鏡，，并且生生產(chǎn)效率高，，成本低低。16光學(xué)塑料料的加工工方法壓塑成型型法壓塑成型型法也稱稱模壓成成型法或或熱壓成成型法。。其工藝藝是將預(yù)預(yù)熱的塑塑料毛坯坯放入加熱過的模模具中中，施加壓壓力，是塑塑料充充滿型型腔，，保持持加熱熱和加加壓，，使塑料成成型，然后后脫模模取出出成型型零件件。這這種方方法是是我國國目前前制造造塑料料光學(xué)學(xué)零件件的主主要方方法，，例如如，菲菲涅爾爾透鏡鏡，內(nèi)內(nèi)反射射錐形形棱鏡鏡等。。與注注射成成型法法相比比，模模壓成成型工藝容容易控控制，，制品品尺寸寸較大大；但如如生產(chǎn)產(chǎn)批量量小，，會(huì)使使模具具費(fèi)用用偏高高，成成本增增加。。17光學(xué)塑塑料的的加工工方法法鑄塑成成型法法鑄塑成成型法法也稱稱為澆澆鑄法法。其其工藝藝是在在流動(dòng)態(tài)態(tài)的塑料料單體體或部部分聚聚合的的塑料料中加加上適當(dāng)?shù)牡囊l(fā)發(fā)劑，然后后澆入模模具中，使使其在在一定定的溫溫度和和常壓壓或低低壓下下，經(jīng)經(jīng)一定定時(shí)間間的化化學(xué)變變化而而固化，脫模模后即即得到到光學(xué)學(xué)塑料零零件。這種種成型型工藝藝可以以使制制件的的均勻性性更好好，表面面精度度更高高。目目前世世界各各國用用于視視力矯矯正的的眼鏡片片，絕大大多數(shù)數(shù)均為為澆鑄鑄法生生產(chǎn)。。18光學(xué)塑塑料的的加工工方法法放射線線成型型法在高精精度光光學(xué)零零件中中，光光學(xué)塑塑料零零件未未能更更好更更普通通應(yīng)用用的一一個(gè)重重要原原因是是，成成型加加工后后制得得的零零件，，光學(xué)學(xué)均勻勻性和和表面面精度度等難難以滿滿足。。以上上各方方法，，均是是加熱熱方法法，在在高溫溫下，，由于于分子子的流流動(dòng)和和溫度度分布布的影影響，，局部部會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力，，并且且零件件體積積也隨隨著冷冷卻而而大大大收縮縮，從從而給給零件件帶來來形變變，損損壞了了它的的光學(xué)學(xué)性能能?，F(xiàn)現(xiàn)在日日本提提出了了一種種新的的成型型方法法——放射線線法。。其原原理是是利用放放射線線的能能力和和穿透透力，，使光光學(xué)塑塑料的的單體體在較較低的的溫度度范圍圍內(nèi)，，并在在高粘粘度狀狀態(tài)下下，發(fā)發(fā)生聚聚合。這樣樣就能能有效效地控控制反反應(yīng)熱熱和體體積收收縮，，從而而改善善了成成型零零件的的光學(xué)學(xué)性能能。19光學(xué)塑塑料的的加工工方法法刀具切切削直直接加加工金剛石石刀具具直接接用來來加工工光學(xué)學(xué)塑料料零件件。機(jī)械加加工將已是是板材材或片片材的的光學(xué)學(xué)塑料料劃裁裁出所所需形形狀，，再進(jìn)進(jìn)行研研磨拋拋光制制成光光學(xué)零零件。。20注射成成型的的光學(xué)學(xué)塑料料透鏡鏡，均均為一次注注射成成型。它要要求透透明度度極高高，這這就給給注射射成型型造成成了一一定困困難。。因此此，對(duì)對(duì)于注注射成成型光光學(xué)塑塑料制制品模模具的的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、材質(zhì)選選擇以及制造精精度等都提提出了了較高高的要要求。。光學(xué)塑塑料零零件的的注射射成型型技術(shù)術(shù)：21光學(xué)塑塑料注射成成型法法是將經(jīng)經(jīng)過加加熱成成為流流體的的定量量的光光學(xué)塑塑料注注射到到不銹銹鋼模模具中中，在在加熱熱加壓壓條件件下成成型，，經(jīng)冷冷卻固固化后后打開開模具具便可可獲得得所需需要的的光學(xué)塑塑料零零件的一種種非球球面光光學(xué)塑塑料透透鏡加加工技技術(shù)。。注射成成型又又叫注塑，它是是光學(xué)學(xué)塑料料成型型技術(shù)術(shù)的其其中一一種，，其它它還有有鑄造造成型型、壓壓制成成型等等技術(shù)術(shù)，而而光學(xué)學(xué)塑料料成型型技術(shù)術(shù)是當(dāng)當(dāng)前制制造塑塑料非非球面面光學(xué)學(xué)零件件的先先進(jìn)技技術(shù)。。22光學(xué)塑塑料零零件的的注塑塑：1.光學(xué)塑塑料零零件注塑機(jī)機(jī)注塑機(jī)機(jī)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)注塑塑過程程的設(shè)設(shè)備，，使塑塑料融融化而而塑化化；并并能將將塑化化的物物料注注入模模具腔腔中成成型。。23注射裝裝置：注射裝裝置一一般包包括料料斗、、計(jì)量量裝置置、螺螺桿傳傳動(dòng)裝裝置、、注射射和移移動(dòng)油油缸、、機(jī)筒筒和噴噴嘴加加熱裝裝置、、塑化化注射射部分分。合模裝裝置：合模裝裝置主主要有有固定定模板板、移移動(dòng)模模板、、連接接模板板用的的拉桿桿、合合模油油缸、、成品品頂出出裝置置等。。24液壓傳動(dòng)和和電氣系統(tǒng)統(tǒng)：液壓傳動(dòng)和和電氣控制制系統(tǒng)是為為了保證注注射機(jī)完成成塑化、注注射和成型型各工藝過過程預(yù)定的的要求和動(dòng)動(dòng)作程序，，準(zhǔn)確有效效地設(shè)置動(dòng)動(dòng)力和控制制系統(tǒng)。主主要有電動(dòng)動(dòng)機(jī)、油泵泵、管道、、各種閥門門和其他液液壓件、控控制箱等。。機(jī)座：支撐和固定定鐵芯、繞繞組等部件件，將定子子、轉(zhuǎn)子連連接組裝起起來的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時(shí)時(shí)起到方便便設(shè)備安裝裝，適應(yīng)不不同的設(shè)備備及安裝環(huán)環(huán)境而調(diào)整整安裝尺寸寸的作用。。252.模具模具的質(zhì)量量是注射成成型技術(shù)的的關(guān)鍵。模具是在注注射時(shí)使塑塑料成型的的一個(gè)腔體體裝置，組組成模具型型腔的零件件稱為成型型部件，主主要由凸模、凹模、型芯、嵌件和鑲塊等組成；構(gòu)構(gòu)成模具上上型腔的模模具零件叫叫模芯，模模芯是模具具中最精密密、最關(guān)鍵鍵的部分，，由它完成成注塑技術(shù)術(shù)中對(duì)零件件的復(fù)制。。262728光學(xué)塑料非非球面設(shè)計(jì)計(jì)的特點(diǎn)29光學(xué)塑料非非球面設(shè)計(jì)計(jì)特點(diǎn)30影響光學(xué)塑塑料零件的的主要因素素影響透鏡質(zhì)質(zhì)量的主要要因素有注注射溫度、、注射壓力力、注射時(shí)時(shí)間、保壓壓壓力、保保壓時(shí)間和和模具溫度度等。這些些工藝條件件的選擇是是注射成型型技術(shù)的關(guān)關(guān)鍵。傳統(tǒng)上，注注射模具設(shè)設(shè)計(jì)及注射射工藝制定定要依賴工工程師的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和技巧巧，實(shí)際的的缺陷也只只靠反復(fù)試試模給予修修正，缺乏乏理論依據(jù)據(jù)和科學(xué)計(jì)計(jì)算方法。。由于光學(xué)學(xué)塑料透鏡鏡的壁厚不不均性，如如能預(yù)先知知道熔料在在流經(jīng)澆注注系統(tǒng)和型型腔時(shí)的剪剪切速率、、溫度、壓壓力及時(shí)間間等，就能能合理確定定模具結(jié)構(gòu)構(gòu)和注射工工藝，提高高產(chǎn)品的一一次成功率率。31影響光學(xué)塑塑料零件的的主要因素素下面介紹一一些因素對(duì)對(duì)光學(xué)塑料料透鏡質(zhì)量量的影響規(guī)規(guī)律:（1）在注射產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和和尺寸一定定的情況下下，適當(dāng)?shù)氐靥岣咦⑸渖錅囟群湍Ｄ＞邷囟葘?duì)對(duì)快速充模模是有利的的。隨著注注射溫度的的提高，熔熔體的表觀觀粘度呈指指數(shù)關(guān)系下下降，粘度度降低，熔熔體易于充充模;而溫溫度越高，，就越容易易造成產(chǎn)品品收縮不均均，透鏡產(chǎn)產(chǎn)生殘余內(nèi)內(nèi)應(yīng)力及雙雙折射現(xiàn)象象，使面形形精度無法法滿足使用用要求。32影響光學(xué)塑塑料零件的的主要因素素（2）為了提高高塑料光學(xué)學(xué)透鏡的表表面光潔度度，也可適適當(dāng)提高注注射壓力，，把高聚物物熔料擠到到模具表面面，減少充充模流動(dòng)痕痕跡，就能能復(fù)制出與與模具的光光潔度一樣樣的塑料透透鏡。如果果注射壓力力過低，性性射時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)，熔化的的高聚物在在擠壓到型型腔表面上上時(shí)可能冷冷卻、凝固固，復(fù)制不不出像模具具型腔拋光光表面的光光潔度。33影響光學(xué)塑塑料零件的的主要因素素（3）模具溫度度提高，冷冷卻周期加加長(zhǎng)，注入入模腔中的的高聚物大大分子的深深度取向得得到松弛，，從而獲得得折射率均均勻一致高高質(zhì)量產(chǎn)品品。模具溫溫度高，高高聚物顆粒粒保持融化化時(shí)間較長(zhǎng)長(zhǎng)，產(chǎn)品的的致密性好好，表面光光潔度也就就提高了。。（4）注射到模模具型腔高高溫熔體，，冷卻液體體變?yōu)楣腆w體，體積發(fā)發(fā)生變化。。所以需要要較高壓力力下注料。。保壓就是是利用熔體體的可壓縮縮性來解決決過量收縮縮問題。保保壓壓力越越高，體積積收縮越小小。34光學(xué)塑料零零件的檢驗(yàn)驗(yàn)1.外觀檢驗(yàn)外觀檢驗(yàn)主主要是檢驗(yàn)驗(yàn)材料的均均勻性、透透明度、色色澤和顆粒粒的大小。。2.工藝性能檢檢驗(yàn)工藝性能檢檢驗(yàn)主要是是檢驗(yàn)水分分、收縮率率、流動(dòng)性性和熔融指指數(shù)。一、塑料原原料質(zhì)量的的檢驗(yàn)原材料的質(zhì)質(zhì)量直接影影響塑料零零件的外觀觀、尺寸精精度和物理理性能。351.加料量量與塑化溫溫度加料量每次次應(yīng)相等，，以保證均均勻塑化。。溫度合適適的檢驗(yàn)方方法是，在在模具和噴噴嘴脫開狀狀態(tài)下進(jìn)行行對(duì)空注射射，流出的的塑料條應(yīng)應(yīng)光滑明亮亮、無變色色、無氣泡泡、銀絲。。2.壓力壓力包括塑塑化壓力、、注射壓力力、保壓壓壓力等。3.時(shí)間與與成型周期期一次注射全全過程包括括閉模、注注射、保壓壓、冷卻、、開模頂出出塑件等。。4.模具溫溫度控制模具溫溫度主要有有冷卻介質(zhì)質(zhì)控制和熔熔料注入的的自然升溫溫和散熱控控制。二、注射工工藝過程檢檢驗(yàn)36光學(xué)塑料零零件的檢驗(yàn)驗(yàn)三、塑料透透鏡的曲率率半徑檢驗(yàn)驗(yàn)制造塑料光光學(xué)零件必必須檢檢其其面型精度度。由于塑塑料光學(xué)元元件表面硬硬度低，接接觸式檢測(cè)測(cè)易劃傷其其表面是表表面變形。。因此塑料料透鏡面形形檢測(cè)必須須是非接觸觸度的。圖圖為一種檢檢驗(yàn)塑料透透鏡的曲率率半徑的儀儀器結(jié)構(gòu)示示意圖，可可以依據(jù)成成像質(zhì)量定定性判別表表面的完善善程度。37光學(xué)塑料零零件的表面面鍍膜塑料零件成成型后，為為了改進(jìn)和和提高其物物理和化學(xué)學(xué)性能，延延長(zhǎng)其使用用壽命，從從而擴(kuò)大它它的適用范范圍提高經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。。通常都要要進(jìn)行鍍膜膜處理，根根據(jù)需要在在光學(xué)零件件塑料表面面鍍減反膜、反射膜、分光膜、濾光膜、抗靜電膜和耐磨膜以及防水膜。38光學(xué)塑料零零件的表面面鍍膜在光學(xué)領(lǐng)域域最常用的的光學(xué)塑料料有:聚甲基丙烯烯酸甲脂(PMMA)、聚苯乙烯烯(PS)和聚碳酸脂脂(PC)三種熱塑性性塑料。若若要正確地地進(jìn)行塑料料透鏡的鍍鍍膜,首先必須充充分地了解解塑料和膜膜料的理化化性能及其其相互間的的關(guān)系。(一)內(nèi)應(yīng)力:從力學(xué)觀點(diǎn)點(diǎn)來看,塑料透鏡在在成型過程程中容易產(chǎn)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力力,而且不易消消除。內(nèi)應(yīng)應(yīng)力大就容容易使塑料料透鏡產(chǎn)生生裂紋,同時(shí)膜料沉沉積到這種種透鏡表面面后,內(nèi)應(yīng)力還會(huì)會(huì)轉(zhuǎn)移到膜膜層上來,從而降低薄薄膜的穩(wěn)定定性,甚至至使使膜膜層層開開裂裂起起皺皺。。因因此此膜膜層層應(yīng)應(yīng)能能經(jīng)經(jīng)得得起起這這種種內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)力力而而不不開開裂裂或或脫脫皮皮。。39光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜(二)靜電電:塑料料表表面面具具有有高高阻阻抗抗性性質(zhì)質(zhì),它經(jīng)經(jīng)摩摩擦擦后后容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生靜靜電電,而且且?guī)讕缀鹾鯚o無限限制制地地保保留留。。若若塑塑料料透透鏡鏡帶帶上上了了靜靜電電,就會(huì)會(huì)在在鏡鏡片片表表面面吸吸附附灰灰塵塵,這些些灰灰塵塵不不容容易易用用吹吹氣氣球球吹吹去去,用紗紗布布也也不不容容易易擦擦掉掉,由靜靜電電引引起起的的灰灰塵塵附附著著可可使使薄薄膜膜增增加加麻麻點(diǎn)點(diǎn),甚至至開開裂裂。。(三)耐磨磨和和耐耐劃劃傷傷性性差差,容易易受受各各種種機(jī)機(jī)械械損損傷傷。。為為了了清清潔潔鏡鏡片片表表面面所所施施加加的的力力也也會(huì)會(huì)劃劃傷傷鏡鏡片片表表面面。。40光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜(四)抗化化學(xué)學(xué)性性和和耐耐溶溶劑劑性性較較差差,許多多化化學(xué)學(xué)藥藥品品和和有有機(jī)機(jī)溶溶劑劑對(duì)對(duì)光光學(xué)學(xué)塑塑料料具具有有腐腐蝕蝕作作用用。。主要要光光學(xué)學(xué)塑塑料料的的耐耐溶溶劑劑性性能能表表41(五)耐熱熱性性差差。。光光學(xué)學(xué)塑塑料料的的耐耐熱熱溫溫度度均均在在90°°C左右右,加溫溫會(huì)會(huì)使使零零件件變變形形,還會(huì)會(huì)因因熱熱疲疲勞勞而而產(chǎn)產(chǎn)生生裂裂紋紋,造成成塑塑料料老老化化,透過過率率嚴(yán)嚴(yán)重重下下降降,從而而給給真真空空鍍鍍膜膜帶帶來來困困難難。。光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜(六)光學(xué)學(xué)塑塑料料的的吸吸水水性性比比光光學(xué)學(xué)玻玻璃璃大大,尤其其是是在在高高溫溫下下,潮濕濕將將使使膜膜層層的的附附著著力力惡惡化化。(七)光學(xué)學(xué)塑塑料料的的熱熱膨膨脹脹比比光光學(xué)學(xué)玻玻璃璃嚴(yán)嚴(yán)重重。。42光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜主要要光光學(xué)學(xué)塑塑料料的的物物理理性性能能43光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜目前前光光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件常常用用的的鍍鍍膜膜方方法法有有真空空蒸蒸鍍鍍法法、離子子鍍鍍膜膜法法、濺射射鍍鍍膜膜法法和化學(xué)學(xué)鍍鍍膜膜法法等,一般般來來說說,玻璃璃零零件件的的鍍鍍膜膜技技術(shù)術(shù)同同樣樣可可以以用用于于塑塑料料光光學(xué)學(xué)零零件件。。但是是從從膜膜層層的的附附著著強(qiáng)強(qiáng)度度來來看看,用塑塑料料基基底底時(shí)時(shí),與玻玻璃璃相相比比是是很很弱弱的的。。另另外外塑塑料料具具有有與與玻玻璃璃不不同同的的特特性性,其鍍鍍膜膜工工藝藝不不能能照照搬搬玻玻璃璃透透鏡鏡的的鍍鍍膜膜工工藝藝,而有有其其獨(dú)獨(dú)特特的的工工藝藝措措施施。?？煽梢砸詫?duì)對(duì)比比玻玻璃璃透透鏡鏡和和塑塑料料透透鏡鏡的的鍍鍍膜膜工工藝藝流流程程。。44光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜（玻玻璃璃和和塑塑料料透透鏡鏡鍍鍍膜膜工工藝藝流流程程））45光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜以真真空空蒸蒸鍍鍍法法為為例例，，為為了了減減少少鍍鍍膜膜時(shí)時(shí)蒸蒸發(fā)發(fā)源源對(duì)對(duì)塑塑料料透透鏡鏡的的熱熱輻輻射射,避免免透透鏡鏡受受熱熱變變形形;為了了提提高高膜膜層層的的質(zhì)質(zhì)量量，，要要求求:1.盡可可能能選選用用口口徑徑大大、、帶帶有有電電子子槍槍、、抽抽速速快快的的真真空空鍍鍍膜膜機(jī)機(jī);2.在滿滿足足光光學(xué)學(xué)性性能能要要求求的的前前提提下下,應(yīng)選選用用層層數(shù)數(shù)盡盡量量少少的的膜膜系系；；3.膜料料除除了了要要有有高高純純度度外外,膜料料還還要要滿滿足足下下表表。。46光學(xué)學(xué)塑塑料料零零件件的的表表面面鍍鍍膜膜塑料料透透鏡鏡的的真真空空蒸蒸鍍鍍工工藝藝與與玻玻璃璃透透鏡鏡基基本本相相同同,所不不同同的的是是塑塑料料透透鏡鏡不不能能像像玻玻璃璃透透鏡鏡那那樣樣烘烘烤烤,而在在室室溫溫下下淀淀積積會(huì)會(huì)降降低低膜膜層層在在塑塑料料透透鏡鏡上上的的附附著著力力,必須須尋尋求求其其它它工工藝藝手手段段來來提提高高膜膜層層的的附附著著力力,如控控制制適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡牡淼矸e積速速率率和和蒸蒸鍍鍍過過程程等等。。蒸發(fā)發(fā)方方法法:目前前常常用用的的有有電阻阻熱熱蒸蒸發(fā)發(fā)和電子子束束蒸蒸發(fā)發(fā)的方方法法。。由由于于電電子子束束蒸蒸發(fā)發(fā)比比電電阻阻熱熱蒸蒸發(fā)發(fā)的的熱熱輻輻射射小小,蒸發(fā)發(fā)速速率率快快且且淀淀積積的的膜膜層層數(shù)數(shù)致致密密,所以以對(duì)對(duì)于于塑塑料料透透鏡鏡最最好好選選用用電電子子束束蒸蒸發(fā)發(fā)方方法法。。在在塑塑料料透透鏡鏡上上制制備備硬硬膜膜時(shí)時(shí),要盡盡量量縮縮短短鍍鍍膜膜時(shí)時(shí)間間,以減減少少對(duì)對(duì)塑塑料料透透鏡鏡的的熱熱輻輻射射。。并并且且蒸蒸發(fā)發(fā)離離離離子子轟轟擊擊結(jié)結(jié)束束的的時(shí)時(shí)間間越越近近越越好好。。47非球球面面面面形形的的檢檢測(cè)測(cè)對(duì)于于非非球球面面的的檢檢測(cè)測(cè)從從原原理理上上看看，，可可分分為為三三類類：：利利用用光光的的直直線線性性的的幾何何光光線線法法，利利用用光光的的波波動(dòng)動(dòng)性性的的干涉涉法法，利利用用測(cè)測(cè)頭頭對(duì)對(duì)整整個(gè)個(gè)被被測(cè)測(cè)面面進(jìn)進(jìn)行行掃掃描描的的直接接面面形形輪輪廓廓法法。48非球球面面面面形形的的檢檢測(cè)測(cè)刀口口陰陰影影法法實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)上上是是發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)會(huì)會(huì)聚聚同同心心光光束束完完善善程程度度的的一一種種非非常常靈靈敏敏的的方方法法，，最最初初多多用用于于檢檢驗(yàn)驗(yàn)大大口口徑徑光光學(xué)學(xué)元元件件的的面面形形誤誤差差，，主主要要適適用用于于各各種種尺尺寸寸的的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)二二次次非非球球面面的的面面形形檢檢測(cè)測(cè)。。它它所所需需的的設(shè)設(shè)備備簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，定定性性分分析析靈靈敏敏度度高高，，適適用用于于現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)的的檢檢測(cè)測(cè)，，且且不不易易劃劃傷傷鏡鏡面面，，速速度度快快。。刀口口陰陰影影法法檢檢測(cè)測(cè)橢橢球球面面時(shí)時(shí)的的原原理理圖圖49非球球面面面面形形的的檢檢測(cè)測(cè)干涉涉法法檢檢測(cè)測(cè)非非球球面面可可分分為為：：零位位檢檢測(cè)測(cè)和非零零位位檢檢測(cè)測(cè)。檢檢測(cè)測(cè)非非球球面面元元件件時(shí)時(shí)按按照照零零位位條條件件，，需需要要在在檢檢測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)中中增增加加附附加加光光學(xué)學(xué)元元件件，，以以補(bǔ)補(bǔ)償償被被測(cè)測(cè)非非球球面面的的非非球球面面度度。。因因此此，，如如果果被被測(cè)測(cè)非非球球面面是是理理想想的的非非球球面面，，其其干干涉涉圖圖將將是是等等間