紅外硫系玻璃預制小球的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，該方法可以有效提高預制小球的材料利用率和一次良品率。紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，該方法包括以下步驟：1)單線切下料；2)倒角；3)滾圓；4)精磨；5)拋光；6)清洗。本發(fā)明專利技術(shù)通過采用金剛石砂線切割原材料，解決了紅外硫系材料切割難題，材料利用率高，可以保證品質(zhì),有效解決了因為紅外硫系玻璃原材料特性導致的材料利用率和一次良率低下的問題，使材料利用率從20％以下提高到30％以上，一次良品率達到70％左右，綜合良品率可達到95％以上。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種玻璃小球的制備方法，特別是涉及一種紅外硫系玻璃預制小球的制備方法。
技術(shù)介紹
紅外硫系玻璃透鏡主要運用于車載、監(jiān)控等民用產(chǎn)品和紅外制導等軍用產(chǎn)品，而紅外硫系透鏡主要是利用紅外硫系玻璃原材料通過精密模壓或單點金剛石車削兩種方式獲得。其中，精密模壓是將紅外硫系玻璃原材料加工成預制小球后再進行模壓。目前光學玻璃預制小球一般采用光學玻璃條料經(jīng)過外圓切割機將條料切割為小條料，內(nèi)圓切割機將小條料切割為方顆粒，倒角，滾圓，精磨，拋光，清洗，共計八道工序，工序較多，而紅外硫系玻璃材質(zhì)軟且脆，采用此種工藝一次良品率只有30％左右，具體表現(xiàn)在：在第一和第二道下料工序都采用了金剛石刀片，在高速旋轉(zhuǎn)下對紅外硫系玻璃極易產(chǎn)生破損，破損占比35％左右，且粘料和取料兩次增加了不良機率，刀片的厚度分別為1mm和0.5mm，致使材料因刀片太厚而浪費，減少了產(chǎn)出數(shù)量；倒角采用一次加工，磨盤粒度號為80#，粒度太粗導致產(chǎn)品產(chǎn)生破損和破點，滾圓工序采用兩次加工，滾圓機同樣采用高速旋轉(zhuǎn)的方式，且在離心力的作用下許多小球相互撞擊，同樣易造成產(chǎn)品破損，真圓度只能達到0.1mm，這兩道工序破損占比10％；精磨采用環(huán)拋機加工，真圓度只能達到0.004mm左右；清洗工序超聲波功率大于40KHz，超聲波極易打傷產(chǎn)品表面，且使用金屬籃架和籃條極易劃傷小球表面。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，該方法可以有效提高預制小球的材料利用率和一次良品率。本專利技術(shù)解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，該方法包括以下步驟：1)單線切下料：粘料后采用金剛石單線切割設(shè)備將圓餅狀原材料切割為正方體顆粒，顆粒長寬高尺寸比成品小球直徑大0.8～1mm；2)倒角：將方顆粒的8個角進行倒角處理，使其外觀近似球體；3)滾圓：將倒角后的毛坯進行滾圓處理,真圓度達到0.02mm以內(nèi)；4)精磨：使用球透鏡磨盤對滾圓后的毛坯的表面進行精磨，真圓度達到0.002mm以內(nèi)；5)拋光：采用環(huán)拋機對精磨后的小球進行拋光，拋光溫度為20℃～26℃，真圓度達到0.001mm以內(nèi)；6)清洗：采用超聲波清洗機進行清洗。進一步的，步驟1)所述粘料，采用蠟將原材料粘貼在工裝上，蠟的溫度不超過60℃。進一步的，步驟1)所述金剛石單線切割設(shè)備的金剛砂線直徑為0.3mm或0.42mm。進一步的，步驟1)所述切割的速度為1.5mm/min～2mm/min，切割的冷卻液配比比例為：水/切割液＝2/1。進一步的，步驟2)所述倒角采用方顆粒毛坯磨削裝置。進一步的，所述步驟2)分為兩次加工，第一次加工轉(zhuǎn)速為60～100r/min，第二次加工轉(zhuǎn)速為200～600r/min。進一步的，步驟3)所述滾圓采用球透鏡精磨磨盤。進一步的，步驟4)所述金剛砂粒度在800～2000#之間，轉(zhuǎn)速為200～600r/min。進一步的，步驟5)所述拋光的拋光粉采用氧化鈰拋光粉，拋光墊采用氧化鈰拋光墊，盤面平整度在0.002mm以內(nèi),。進一步的，步驟6)所述清洗的超聲波清洗機的超聲波頻率不高于40KHz。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)采用圓餅狀的紅外硫系玻璃通過金剛石砂線切割，解決了紅外硫系材料切割難題，材料利用率高，可以保證品質(zhì)；本專利技術(shù)采用方顆粒毛坯磨削裝置和球透鏡精磨磨盤保證了產(chǎn)品的精度和外觀質(zhì)量；本專利技術(shù)通過限定具體的工藝方法和參數(shù)有效解決了因為紅外硫系玻璃原材料特性導致的材料利用率和一次良率低下的問題，減少了工序，使材料利用率從20％以下提高到30％以上，一次良品率達到70％左右，綜合良品率可達到95％以上。具體實施方式本專利技術(shù)的紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，包括以下步驟：1)單線切下料：粘料后采用金剛石單線切割設(shè)備將圓餅狀原材料切割為正方體的顆粒，顆粒長寬高尺寸比成品小球直徑大0.8～1mm，金剛石單線切割設(shè)備的金剛砂線進行往復式切割，線縫0.4mm左右，遠小于外圓切1.5mm的鋸縫，且無崩邊和破損產(chǎn)生；在粘料時，采用蠟將原材料粘貼在工裝上，蠟的溫度不宜超過60℃，溫度過高會導致材料軟化；切割時，在冷卻液中添加水溶性切割液，其冷卻液配比比例最好為：水/切割液＝2/1，切割速度為1.5mm/min～2mm/min，切割過程中，必須保證冷卻液供給充分，避免因沒有冷卻到位造成材料破裂。上述金剛砂線是一根表面鍍有金剛石的線，其對玻璃原材料像拉大鋸一樣進行往復式的切割，金剛砂線直徑為0.3mm或0.42mm，減少了材料浪費，避免了產(chǎn)品的破損，不良率只有1％左右。2)倒角：將方顆粒的8個角進行倒角處理，使其外觀近似球體；3)滾圓：將倒角后的毛坯進行滾圓處理,使其真圓度達到0.02mm以內(nèi)；4)精磨：使用球透鏡磨盤對滾圓后的毛坯精磨，對其表面質(zhì)量進一步處理，金剛砂粒度在800～2000#之間，轉(zhuǎn)速為200～600r/min，真圓度達到0.002mm以內(nèi)；該工序與滾圓工序相比，采用了更細的金剛砂對玻璃表面進行處理。5)拋光：由于原材料具有軟和脆的特性，加工過程中極易產(chǎn)生細小劃傷，因此采用環(huán)拋機對精磨后的小球進行拋光，拋光溫度為20℃～26℃，盤面平整度在0.002mm以內(nèi)，達到MIL20-10(MIL是美軍標，20-10是劃傷和麻點要求)的外觀要求，真圓度在0.001mm以內(nèi)；6)清洗：采用超聲波清洗機進行清洗，超聲波頻率不能高于40KHz。目前切割光學玻璃大多采用外圓切割機或內(nèi)圓切割機，也就是采用外圓切割或內(nèi)圓切割方式切割玻璃，通常該兩種方式在加工過程中材料容易產(chǎn)生破裂和崩邊現(xiàn)象，而由于本專利技術(shù)采用金剛石砂線切割原材料，解決了紅外硫系材料切割難題，材料利用率高，更能保證品質(zhì)。實施例：紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，包括以下步驟：1)單線切下料：采用金剛石單線切割設(shè)備將圓餅狀原材料切割為正方體的顆粒，顆粒長寬高尺寸比成品小球直徑大0.8～1mm，金剛石砂線進行往復式切割，線縫0.4mm，且無崩邊和破損產(chǎn)生，在粘料時，采用蠟將原材料粘貼在工裝上，蠟的溫度不超過60℃；2)倒角：采用方顆粒毛坯磨削裝置(ZL201521021844.0)將方顆粒的8個角進行倒角處理，使其外觀近似球體，裝置中的凹型磨盤表面金剛石粒度號采用120#～200#，分為兩次加工，第一次加工時裝置轉(zhuǎn)速小，目的是先去除尖角，轉(zhuǎn)速為60～100r/min，防止速度過快導致毛坯破損，第二次加工時裝置轉(zhuǎn)速為200～600r/min，可以采用更細的磨盤對產(chǎn)品表面質(zhì)量進行提升；3)滾圓：采用球透鏡精磨磨盤(ZL201520665403.8)將倒角后的毛坯進行滾圓處理，使其真圓度達到0.02mm以內(nèi)，球透鏡精磨磨盤加工槽為V型槽，與傳統(tǒng)的3點接觸方式相比，V型槽的4點接觸方式加工精度更高，采用環(huán)形隔圈將小球隔開，金剛砂粒度在100～800#之間；4)精磨：使用球透鏡磨盤對滾圓后的毛坯的表面進行精磨，金剛砂粒度在800～2000#之間，真圓度達到0.002mm以內(nèi)；5)拋光：采用環(huán)拋機對精磨后的小球進行拋光，拋光粉采用氧化鈰拋光粉，拋光墊采用氧化鈰拋光墊，并采用白塑鋼多孔夾具，小孔內(nèi)部粘貼阻尼布防止夾具劃傷產(chǎn)品表面，拋光溫度為20℃～26℃，拋光盤面平整度在0.002mm以內(nèi)，達到外觀MIL2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)單線切下料：粘料后采用金剛石單線切割設(shè)備將圓餅狀原材料切割為正方體顆粒，顆粒長寬高尺寸比成品小球直徑大0.8～1mm；2)倒角：將方顆粒的8個角進行倒角處理，使其外觀近似球體；3)滾圓：將倒角后的毛坯進行滾圓處理,真圓度達到0.02mm以內(nèi)；4)精磨：使用球透鏡磨盤對滾圓后的毛坯的表面進行精磨，真圓度達到0.002mm以內(nèi)；5)拋光：采用環(huán)拋機對精磨后的小球進行拋光，拋光溫度為20℃～26℃，真圓度達到0.001mm以內(nèi)；6)清洗：采用超聲波清洗機進行清洗。

【技術(shù)特征摘要】
1.紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)單線切下料：粘料后采用金剛石單線切割設(shè)備將圓餅狀原材料切割為正方體顆粒，顆粒長寬高尺寸比成品小球直徑大0.8～1mm；2)倒角：將方顆粒的8個角進行倒角處理，使其外觀近似球體；3)滾圓：將倒角后的毛坯進行滾圓處理,真圓度達到0.02mm以內(nèi)；4)精磨：使用球透鏡磨盤對滾圓后的毛坯的表面進行精磨，真圓度達到0.002mm以內(nèi)；5)拋光：采用環(huán)拋機對精磨后的小球進行拋光，拋光溫度為20℃～26℃，真圓度達到0.001mm以內(nèi)；6)清洗：采用超聲波清洗機進行清洗。2.如權(quán)利要求1所述的紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，其特征在于，步驟1)所述粘料，采用蠟將原材料粘貼在工裝上，蠟的溫度不超過60℃。3.如權(quán)利要求1所述的紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，其特征在于，步驟1)所述金剛石單線切割設(shè)備的金剛砂線直徑為0.3mm或0.42mm。4.如權(quán)利要求1所述的紅外硫系玻璃預制小球的制備方法，其特征在于，步驟1)所述切割的速度為1.5mm/min～2mm/mi...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊洋，代仲波，
申請(專利權(quán))人：成都光明光學元件有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51