Применение алмазного инструмента в обработке оптического стекла.

С быстрым развитием информационной индустрии оптические компоненты широко используются в различных электронных устройствах, а требования к точности обработки и качеству становятся все выше и выше. Традиционные методы обработки и инструменты трудно удовлетворить их требования к обработке, особенно в алмазных инструментах. , независимо от его структуры и внутренних требований к качеству, становятся все более специализированными, а требования уместности — все более и более сильными. Поэтому становится все более и более важным преобразовать традиционную структуру алмазного инструмента и улучшить внутреннее качество в этой области.

Алмазные инструменты в этой области в основном включают фрезерные и шлифовальные круги для фрезерования плоскостей и сферических поверхностей при черновой обработке, обрезные круги для окантовки, диски для чистового шлифования и плоскошлифовальные диски, суперфинишные диски и полировальные диски при чистовой обработке; кроме того, есть следующие пилы для материалов и т. д.

1. Основные виды алмазного инструмента для обработки оптического стекла.

Фрезерный шлифовальный круг

Фрезерование и шлифовка оптического стекла является основным методом черновой обработки, которая делится на плоские и сферические шлифовальные круги. Диаметр шлифовального круга для плоского фрезерования обычно превышает 100 мм, а диаметр шлифовального круга для сферического фрезерования обычно меньше 100 мм. Размер частиц шлифовального круга обычно составляет 60 # -180 #, концентрация обычно составляет 50 процентов -100 процентов, а связующее вещество - бронза.

Алмазный кромочный круг

Алмазный шлифовальный круг в основном используется для шлифования внешнего круга оптических деталей. Его геометрическая форма и размер показаны на рисунке 2 и в таблице 2. Существует два типа связующего вещества: один представляет собой связующий материал для гальванического покрытия на основе никеля, а другой представляет собой связующий материал из спеченной бронзы. агент. Размер частиц обычно составляет 230/270-M28/20, концентрация составляет 100 процентов -200 процентов для гальванического покрытия и 50 процентов -100 процентов для бронзы.

Диски тонкого шлифования, диски сверхтонкого шлифования

Диски для тонкого шлифования и суперфинишные диски используются для финишной обработки оптических деталей, подвергшихся черновой обработке, чтобы при использовании они могли в полной мере проявить свои оптические свойства. Тонкое шлифование и сверхтонкое шлифование имеют как плоскую, так и сферическую обработку. Связующие на основе бронзы, железа, никеля или кобальта обычно используются для тонкого измельчения, в то время как органические связующие на основе смолы обычно используются для сверхтонкого измельчения. Размер частиц листа тонкого помола обычно находится в диапазоне от 325/400 до 10/5, а концентрация составляет от 100 до 35 процентов, в то время как размер частиц листа сверхтонкого помола обычно находится в диапазоне 14/8. до 7/5, а концентрация составляет от 50 до 25 процентов.

полировальный лист

Полировальные листы в основном используются для улучшения качества поверхности оптических деталей, обеспечения определенной апертуры и уменьшения обработки слоев износа поверхности. Основная форма похожа на тонкий шлифовальный диск и сверхтонкий шлифовальный диск, связующее вещество - смола, абразив - оксид церия и небольшое количество алмазного порошка.

 

2. Разумный выбор алмазной продукции при обработке оптического стекла.

Разумный выбор алмазных изделий для обработки оптического стекла в основном касается формы, размера, типа связки, размера алмазных частиц, концентрации алмаза, мягкости и твердости связки и т. д., которые необходимо выбрать. Общие принципы выбора таковы:

(1) Выберите форму, размер и точность алмазного инструмента в соответствии с методом обработки и точностью станка.

(2) Выберите размер частиц алмазного инструмента в соответствии с допуском обрабатываемого оригинала и шероховатостью поверхности.

(3) Выберите концентрацию алмаза в соответствии с размером заготовки, процедурой обработки и коэффициентом охвата алмазного инструмента, особенно для тонкого и сверхтонкого шлифования.

(4) Выберите тип связующего в соответствии с процессом обработки заготовки и сортом заготовки, особенно для тонкого и сверхтонкого шлифования. Для тонкого измельчения обычно выбирают бронзу, никелевую, кобальтовую и железную основу; смоляные связующие выбираются для сверхтонкого помола. Бронзовые и никелевые основы выбраны для тонкого шлифования мягкого стекла. Для твердого стекла и вязкого стекла выбирают на основе железа и кобальта.

(5) Выберите мягкость и твердость алмазного инструмента и прочность соединения в соответствии с классом, твердостью и хрупкостью обрабатываемых оптических деталей. Как правило, мягкое стекло и стекло с меньшей хрупкостью выбирают более низкую твердость связующего; прочность связующего ниже. Для твердого и хрупкого стекла твердость выше; связующее вещество сильнее.

 

3. Новейшая технология изготовления алмазного инструмента для оптического стекла.

В настоящее время технология изготовления алмазных инструментов в этой области становится все выше и выше, в основном в следующих аспектах: с точки зрения сырья порошок связующего становится все мельче и мельче, как правило, диаметр частиц составляет менее 40 мкм. , а некоторые могут достигать менее 10 мкм, и все это предварительно синтезированный порошок.

Диапазон гранулометрического состава алмаза сужается, а форма кристаллов становится все лучше и лучше, особенно на уровне микропорошка, она имеет тенденцию быть почти одинаковой по объему. Микроэлементы и соединения добавляются в различные связующие для повышения эффективности их измельчения. Распределение алмаза в связующем обычно происходит путем грануляции или достаточно равномерного смешивания. Формовочное спекание использует метод горячего прессования с защитной атмосферой.

В пресс-форме используются высокоточные и устойчивые к высоким температурам металлические формы. Обожженная заготовка почти не имеет пор, а прочность алмаза в процессе спекания практически не снижается. Выпускаемые заготовки должны проходить строгую отделку для обеспечения формы и допусков. При этом обеспечить его остроту шлифовки.

 

4. Проблемы и меры противодействия, которые могут возникнуть у некоторых алмазных инструментов в процессе обработки оптического стекла.

При использовании алмазного инструмента часто возникают различные проблемы, которые влияют на выход и эффективность обработки, а также оказывают большое влияние на себестоимость продукции и характеристики продукции. В основном это проявляется в технологии изготовления и собственных характеристиках алмазного инструмента.

процесс фрезерования

При фрезеровании и шлифовании часто возникают следующие основные проблемы:

(1) Плохая шероховатость

(2) Разбивание и откалывание стекла

(3) Нестабильная поверхность

(4) Низкая эффективность и глубокие царапины

 

Эти проблемы в основном связаны с размером частиц, концентричностью, концентрацией, самозатачиванием связки, а также сроком службы и долговечностью шлифовального круга. Чтобы решить эти проблемы, проанализируйте технологию изготовления шлифовального круга и, в основном, отрегулируйте прочность связки и концентрацию алмаза. и размер частиц, при этом должна быть обеспечена концентричность шлифовального круга. Это в основном для улучшения удерживающей способности алмаза и снижения твердости шлифования связки.

 

Процесс тонкого шлифования и сверхтонкого шлифования и полировки

Тонкая шлифовка, сверхтонкая шлифовка и полировка являются наиболее важными процессами обработки оптического стекла, а также процессами, наиболее подверженными проблемам с качеством. Алмазные инструменты в этом процессе также являются наиболее сложными в изготовлении, и проблемы, которые могут возникнуть в этом процессе, в основном проявляются в следующем:

(1) Заготовка подвержена точечной коррозии

(2) Диафрагма нестабильна и неравномерна.

(3) Плохая шероховатость поверхности

(4) Сломанный край или сколы заготовки

(5) Регулярные царапины или неравномерные царапины

(6) Шлифовальный диск легко пассивируется

(7) Низкая эффективность резания

 

Большинство из вышеперечисленных проблем связаны с качеством алмазного инструмента и должны быть улучшены по следующим аспектам:

(1) Выберите подходящую концентрацию алмаза, обычно концентрация алмаза слишком высока.

(2) Улучшить самозатачивание связующего, в основном для снижения его твердости и однородности шлифования, а также уменьшить сегрегацию легкоплавких материалов.

(3) Уменьшите коэффициент покрытия алмазным листом, уменьшите площадь шлифовальной поверхности алмазной гранулы или увеличьте пространство для стружки.

(4) уменьшить дисперсию размера алмазных частиц и неправильность формы. Крупные частицы никогда не допускаются, и в то же время не допускается слишком много мелких частиц.

(5) Добавление микроэлементов квазинанометрового размера в связующее для изменения свойств связующего.

(6) Добавьте небольшое количество мелкозернистого абразива в шлифовальную жидкость.

(7) Улучшить водостойкость и термостойкость смолы, а также улучшить ее теплопроводность.

(8) Уменьшить поры в гранулах и уменьшить размер кристаллов связующего.