17第十七章用硬质晶体制造光学零件.docx

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17第十七章用硬质晶体制造光学零件

第十七章用硬质晶体制造光学零件

用中等硬度或高硬度的材料制造光学零件的方法与加工玻璃的方法不同。

美国伊斯曼柯达(EastmanKodak)公司生产氟化钙(称为3号红外晶体(Irtran3))及其它光学晶体,例如氟化镁(1号红外晶体)、硫化锌(2号红外晶体)、硒化锌(4号红外晶体)、氧化镁(5号红外晶体)和碲化镉(6号红外晶体)等。

这类晶体硬度中等,但加工方法却各不相同。

例如氧化钙能承受温度的骤变,而氟化钙就不能承受。

氟化锂和氟化钙时两种代表性的光学元件加工用晶体。

1铣削成型

氟化锂和氟化钙晶体在一定的防护措施下,如将毛巾纸上的晶体放在未预格的可控制的温箱中,在100~125ºF温度下保温3h就可铣削成型。

带有真空吸附夹具的现代铣磨机简化了加工过程。

如果用金属夹头,则要在金属夹头上垫以镜头纸。

把黄铜夹头和晶体同时放在烘箱内加热到130ºF,加热后沿夹头四周涂上低熔点的沥青胶(见2.8节)。

由于黄铜夹头的导热性比晶体好,所以夹头与工件不能靠得太近。

然后把温度升高到140ºF(但不要超过),直到沥青胶开始熔化,再把夹头放在晶体毛坏上。

操作时应戴棉手套,以减少手接触工件时可能带来的热聚变。

待毛坏与夹头粘结,并冷却到室温后才可以从恒温箱中取出。

通常用180号200号金刚石磨轮铣削成型,但在铣削氟化锂时不能自动进给,因为磨轮会烧伤晶体故只能用手工进给。

一般每次铣削量为0.01in。

在每次铣削之前等待10s,使铣磨的晶体冷却。

氟化钙也应缓缓铣磨,不能自动进给。

现代铣磨机上夹头里的“O”型圈易于装夹透镜毛坯,在铣磨透镜第二面半径之间可用百分表检验透镜的偏心。

用黄铜夹头粘结的透镜毛坯,要放在恒温箱里加热直到可以用戴手套的手能把它们分开为止。

粘结透镜球面时,应检验夹头上的沥青是否足够。

如果不够,则要在夹头上再涂沥青胶。

透镜粘结以后,夹具在140℉的烘箱内冷却。

如果坯料最后的直径公差余量已达到极限,则在操作时要更加细心。

由于已在铣磨机上用百分表检验了两个球面的半径,故其楔形差很小,而用黄铜夹头夹持的毛坯加热时很难将坯料精确定位,因而一定会存在楔形差。

但黄铜夹头上粘结零件的组件不能从热的烘箱内取出,否则会使晶体受到热骤变。

坯料冷却后应用足够大的320号的金刚石磨轮或120号的碳化硅砂轮磨边。

2研磨和倒角

在研磨透镜前要用95号刚玉磨料和很深的凹球面玻璃模倒角,并用与透镜直径和曲率半径相同的玻璃夹具夹持住透镜,再安装在主轴上,而倒角模放在上面。

这样刚玉悬浮液就很容易流到透镜表面上并能得到细致的倒角面。

再在室温下用水和洗涤剂洗干净后用纱布擦干。

所有倒角应用呢布凹球面抛光模,直到可以看到光亮图17.1检验透镜楔角的装置,透

为止。

但这一操作要非常细心,因为研磨或抛光时,掉落镜在百分表下面的两个支点之间

在研磨模或抛光模中的晶体碎屑可能会造成亮道子或亮丝。

检验时,应朝二个支点施加压力

依次用三道刚玉即145号、95号、50号磨料研磨所

有表面。

因为细磨时除去的余量很少,所以铣磨时应使透镜厚度接近上公差。

用145号砂细磨时应消除楔形差,并用三点定位器与最小读数值为0.01mm的百分表检测(见图17.1)。

修磨时,在最高读数区域应加大压力,以消除楔度。

在测量过程中,应注意透镜边缘朝两个支点的压力要保持不变。

一般说来,每个表面用145号砂研磨1h就已足够研磨氟化锂与氟化钙稍有差别,氟化锂较软,会出现细的纹路,应用刻有小方格槽的玻璃磨具。

95号砂与50号砂的研磨过程相似。

每一道砂至少样持续加工30min。

注意,这一阶段的操作应十分细心,否则,若出现任何可见的划痕都将无法在抛光过程中去掉。

用50号砂研磨时由手工操作,并且不可压得太紧,否则晶体难以从固定的模具上取下。

如果已经发生这中情况,唯一补救的办法是在晶体底下塞入一把尖锐的刀片,用小木棰敲击刀片,然后取下晶体,但应保证不产生裂痕。

一旦出现裂痕应重新用145图17.2透镜安装在铝模上,透镜

号砂细磨,直到裂痕除去为止。

如果有足够大的倒边与模具间垫以橡皮毛毡,镜盘四

(见图17.2),用这种方法是不会产生裂痕的。

周封上胶带纸

研磨过程中要用一架精密的球径仪(如用Strasbaugh电子球径仪)来检验晶体细磨表面,并用测量球面样板的方法来较验球径仪。

当然改变研磨模在机床上的上、下位置可以改变晶体表面的球面读数,如读数过高,研磨模应放在下面(主轴上);反之,读数过低,则磨模放在上面,晶体零件位于研磨模相对的一面。

3.抛光

球面沥青抛光模由三种成分按重量比配成,包括Burgundy沥青、无色透明松香等,也可以用熔点约为140ºF的其它沥青。

Zobal沥青和软瑞士沥青(Gugolz64号)质量好,使用可靠。

Eobai沥青不需要也不必加软化剂。

沥青模的铝底模与透镜的曲率半径差值大致等于沥青胶胶层厚度或者约0.125in。

抛光沥青模开有宽度等于1/10抛光透镜直径的小方格,也可以在沥青模上放上网状的尼龙或塑料纱窗,然后用半径相同,凹凸相反的预先磨好的玻璃模在热的沥青上加压制成。

用A型和B型Linde抛光粉溶于5%的碳酸氢钠水溶液或醋酸溶液中配成抛光剂。

比例是四份溶液和一份抛光粉。

开始时用B型抛光粉,直到透镜表面抛光到用样板检验时小于1/2波长才使用A型抛光粉。

压小块重量(1~3rb)抛光4h后,转速降至50r/min,面形可能会高1~2个光圈。

这时用大小为工件直经1/3的抛光模及大的动程进行修抛。

注意,在这种情况下不宜于用手修,否则会因接触不良[由于抛光作用而使某些区域末接触]而影响粗糙度。

在抛光过程中,一定的压力和转速下连续加悬浮液时,不能观察光圈。

用样板检验时,表面上经常会发现晶体表面的劈裂面裂开并象油在水面上一样地扩散开来的奇怪现象。

表面上有麻点与道子存在时,条纹图形会在有缺陷处断开。

如果晶体不是一种连续均匀的介质(由生长结构特性引起),在加工之前就应报废。

如果根据第五章所述已做了均匀性检验,就不会发生上述现象了。

任何一个抛光好的表面都要涂上光学保护胶或者类似的易于撕去的保护膜,才能继续加工另一面。

氟化锂的零件磨边时需用一只小于透镜完工后直径的与之紧密配合的黄铜球面夹头。

夹头装在可拆卸的主轴上(Strasbaugh水平夹头),用三条两面涂胶的防水胶纸沿120º径向贴在夹头上。

再把晶体轻轻地胶粘住,然后用测微计在离透镜边缘1mm的环带上校零,并用软性石蜡填充透镜表面与夹具之间的空隙。

磨边前透镜的每一面都要涂光学保护胶或喷漆。

磨边后要用95号刚玉重新倒角,并仔细的粗抛倒角面。

4.将氟化钙和氟化锂手工加工成平面或棱镜(初步成型)

将晶体用金刚石圆锯片或带锯切割成棱镜或平板(5mm的平板可以用金刚石划切),用铸铁平模与120号氧化铝金刚砂磨出表面。

注意这时不能用碳化硅砂,否则会引起破裂。

划切时应用直的刀刃一次划穿整个面,并用一根直径为1mm的小钢棒放在玻璃的划线下面,在整个面上加压。

棱镜切割成型后再进行磨砂,直到比允许的尺寸偏差大0.5mm为止。

用两块开槽的平面玻璃模具完成最后的225号、145号、95号、和50号金刚砂细磨。

其中一块平面模具用于225号和145号金刚砂的细磨,另一块磨成高两个光圈的面形,用于95号和50号金刚砂的精磨,而50号砂可以保证抛光质量,但应注意在抛光过程中难以除油斑或擦痕。

5抛光或修面形

大小约为被加工零件基本直径三倍的沥青抛光模用软Eobal沥青或者用由三份Burgundy沥青,一份水松香组成,也用No64Guzolz沥青。

对于一般的使用熔点为本140F的蜡模成份为二份蜂蜡和一份水白松香,用俩块压平板(一块为凹两个光圈,另一块为一个光圈)和小的玻璃压平模成型抛光模(见图17.3)。

图17.3沥青抛光模典型的开槽形式用刀片

将LindeA和碳酸盐或醋溶液配成类似于前开槽修正带有误差的平玻璃研平模改变

面介绍过的抛光悬浮液,并加到受压抛光模上。

抛光模形状或使抛光粉嵌入抛光模

在抛光模中间挖一个洞,以使沥青流动,同时轻

轻刮出互成90º的平行线,使模面形成中等大小的正方块。

再用平模研压湿的抛光模,使Linde抛光剂嵌入。

抛光时,在中等压强作用下的抛光模在整个抛光面上以W动程运动。

如果抛光薄的光学零件,例如平板则要将它放在一个直径与其相等的塑料夹具上,並在它们中间嵌入软木或橡胶垫。

镜盘四周贴上防水胶带纸,使之联成一体,並在一定压力下作块速摆动抛光。

若吻合不紧或摆动速度太慢就不能得到好的抛光效果。

6.光学抛修成形

有两种方法抛修平面晶体零件的面形、第一,用压板使抛光模的面形与压板的面形相反,也就是说用一个凹压出凸的抛光模表面,反之亦然。

第二用刀片在抛光模上刻线並在一定的部为刮去一些沥青(见图17.3),然而用玻璃平板尽能烫匀抛光模,使抛光模达到某一形状,以修正用样板检验出来的某一形状误差,由于抛光模的面形、动程及抛光模开槽的联合作用,很快就可以抛光修面形到1/4个光圈的精度。

7红外晶体及类似的红外晶体

柯达出版物U——72号详细地报道了两类晶体的特性例如该刊物还介绍了红外晶体的一些抛光方法及红外晶体的用途,下面叙述之。

7.11号红外晶体(氟化镁)

加工氟化镁的方法类似于玻璃的加工。

在145F软化的蜡模(松香与蜂蜡)上用1um金刚石粉进行粗抛光,在用0.5um金刚石粉(Hynrey液体与金刚石微粉)完成精抛光。

在1号红外晶体两边胶上玻璃后可比钻孔胶粘时用一份蜂蜡和三份松香的粘结胶。

铣磨时用180号粒度的金刚石磨轮。

7.22号红外晶体(硫化锌)

加工硫化锌的方法也类似于玻璃的加工,但是抛光用Linde抛光粉和在案140F时软化的蜡磨。

抛光胶由两份蜂蜡和蔼1.5份ronin(松香变种)配成。

首先用Lindec粗抛光,然后用LindeA精抛光,并用与上述同样的方法钻孔。

与加工玻璃一样,2号红外晶体也可以用金刚石铣削成型或用粗砂粗磨成型。

7.33号红外晶体(氟化钙)

加工氟化钙的方法与上述相同。

3号红外晶体钻孔方法与2号红外晶体也是一样的。

7.44号红外晶体(硒化锌)

硒化锌晶体大概是抛光特性最难掌握的晶体之一,抛光时常发抛光时常发生“拉出”晶粒的现象,因而只好在析出晶粒的情况下继续抛光。

开始时用LindeC抛光,快完工时用LindeA抛光。

如上述抛光时用蜡模,也可以钻孔(见1号红外晶体)和用金刚石铣磨。

7.55号红外晶体(氧化镁)

这种晶体的铣磨、上盘和研磨方法与玻璃相同。

细磨5号晶体时,如果在稀润滑剂中加入一些滑石粉,则可用50号刚玉磨料。

磨砂的表面必须光洁、无凹坑,否则会析出晶粒,而晶粒落在抛光模上会引起划痕。

抛光1in表面的标准时间为20h。

抛光模与上述相同,开始时用Lindec抛光剂,快完工时用LindeA抛光剂。

钻孔方法同1号红外晶体。

7.66号红外晶体(碲化镉)

要得到一个极好的抛光表面,须在抛光与清洗工序中西心操作,需用的两个软质蜡模一个用Lindec抛光;另一个用LindeA和B作精抛光(见图17.4)並用新的干净熔剂清洗表面(首先用二甲奔,随后用酒精擦拭,再用松软的毛巾布轻轻吸干,切不可楷擦)。

铣磨成型表面,用220号金刚石磨轮,用220号刚玉磨料粗磨。

关图17.4在软的沥青模上压制成蜂窝状的特殊

于空心钻孔的方法不再述。

结构的抛光模用凹或凸的压板来控制抛光模

红外晶体才料除了抛光和干燥工序有所不的形状。

附加重量可以加速抛光模的成型

同外,可按照已介绍过的加工氟化锂和氟化钙

晶体的工艺法手工抛光和修正碲化镉平面。

由于用手工抛光氟化钙晶体的平板或棱镜是不切实际的,所以最好将它们胶在特殊的平行面玻璃模具上。

加工棱镜时,要用同种晶体材料制成的导块用虫胶胶合成一体。

抛光其表面用Linde抛光粉并在旋转的蜡模上进行。

更进一步的介绍请参阅第八章。

8.氯化银、三氧化二砷、KRS—5

这一节中将要介绍一些适合于加工某些晶体的特殊工艺方法。

这类晶体中具有代表性的是氯化银、三氧化二砷、溴化铊、碘化铊和氟化锂。

铊和砷的毒性同铅一样都是缓缓地在操作者体内累积而致使中毒。

就象一个粗心大意的油漆工用带有铅颜料的手吃东西或吸烟而受到铅的毒害一样。

但是由于KRS—5(铊盐)的相对不溶性,一般认为它没有毒害作用。

但是必须指出,手指上的微量毒物的缓慢积累会由于不洗手吃东西或吸烟而传入口腔。

在锯切、铣削和空心钻孔等工序中都应将晶体材料夹持并在液体冷却剂或媒介液体的喷洒下进行。

加工过程中切削速度要缓慢但应避免用手直接操作。

作为防护用的橡皮手套,由于长时间浸在含有晶体材料的冷却剂中而会腐蚀变薄。

加工三氧化二砷的过程中操作者往往会有头疼现象。

氯化银是无毒的,除修正面形外,均可用赤裸的手进行操作。

9.重新退火

抛光到接近一个光圈时,晶体的重新退火是很中重要的。

因为几道工序例如锯、磨和盘会引起粘滞和热的应力。

如果材料中存在应力,则常常在整个加工过程中逐渐地自行释放出来,从而使变形和形成双晶。

从大毛坯上锯切小块料时很可能产生应力。

所以应用较小的金刚石磨轮及转速为200r/min的英国锯切法,而不要用常规的大磨轮和高速的金刚石锯切。

如果研磨不充分(0.2in),表面会出现锯纹或双晶现象。

为了从零件毛坯除去由于切割和研磨加工引起的端面应力,晶体应放在150~175ºF的控温炉内仔细地重新退火。

把零件放在炉内,从常温开始加热,每15min升高20ºF,一直到略高于150ºF为止,并保温2h,然后用同样的方法降低炉温。

10.上盘

用低熔点的蜡(按重量计是三份松香、三份蜂蜡和两份地蜡)将晶体粘结在夹具上,最好在夹具与工件间垫几层纸以增加蜡的厚度。

在烘箱内慢慢地加热金属夹具到略低于150ºF。

注意:

上盘时不要用手直接接触晶体,应用手巾纸,或戴棉手套操作。

把零件放入常温的烘箱内,每15min升温20ºF直到150ºF为止,然后在零件上均匀地涂以低熔点的蜡,再放上两张透镜纸(见8.6节),在热的夹具上涂软蜡后放上零件。

这一道工序是在一块木板上进行的,并用加热的毛巾纸保存零件。

上盘完成以后放入烘箱内,每20min降温一次,直到室温为止。

定中时常常要移动晶体,因而需要迅速地加热铜夹具但不允许火焰接触到晶体材料。

当零件还不太热时就可以移动定中。

该过程对所有晶体例如氟化锂、氟化钡和氟化钙、氯化铊、氯化银等及其它的氯化物均相同。

要从这种粘结的组件中拆下零件,可以重复进行前述的操作,但不能用鎯头“敲击”铜夹具而取下零件。

加工棱镜时,可以把两只棱镜毛坯粘在一起(用前面讲过的蜡),以减少边缘的翘曲及由畸变而引起的面形起伏。

11.铣削

如果采取一定的预防措施,则这些材料均可以用280号金刚石磨轮铣削成型。

用钢丝刷子清除,加工过程中嵌在磨轮上的软质材料,并用软性刚玉棒将磨轮修整。

在只有0.01in或0.25mm的切削余量时,一次却削后要使晶体空转10s,用冷却剂冷却晶体,同时还可冲掉磨轮上的一些晶粒。

一般情况下使用220号金刚石磨轮加工。

12.钻孔和机械加工

按照第三节中所介绍的工序将窗玻璃粘在晶体平板的上、下两个面上,则可以用金刚钻实现空心钻孔,但要用非常轻的压力钻通晶体,才能成功。

可以用传统方法和车床对钻孔,但是操作必须十分仔细。

复合晶体KRS—5钻孔时要用大量肥皂水或铣磨冷却液,钻头必须有一个60度倾角与一定的留隙外圆。

加工晶体表面时,车床以每分钟大约1000转的转速旋转,尤其是KRS—5晶体,完全可以达到镜面的要求。

亦可以用车床加工,但由于这种晶体溶解于冷却剂,因而不能在氯化银晶体切削工具上喷射冷却剂。

软质晶体可以用一只锋利的钻头以300r/min转速和非常慢的进给量进行钻孔。

这类机器加工都必须在如前所述的细磨与退火之前进行。

13.研磨

因为许多晶体材料例如氯化银晶体都与铸铁起反应。

晶体的研磨(包括粗磨和细磨)一般用120号刚玉磨料与玻璃模,此外游离的银元素嵌入材料,而且还会出现一种难闻的气味,所以大多数情况下应用Joy或Dreft溶液作润滑剂。

分子呈片板层取向(如云母那样)的晶体,不能施予太大的外力,否则金刚砂在铸铁模上会产生深深嵌进的裂痕而形成与焊缝一样的凸点。

为了得到无切削应力的研磨表面,研磨时必须轻轻加压与速度缓慢。

一次磨损量不要太多,最好在整个加工表面内按“W”形或椭圆形的动程运动。

选用以前介绍的几种方法中的一种方法经常检验两个表面间的平行度。

在凸四个光圈的平模上,用50号~145号刚玉磨料细磨是制作微凹零件的好方法。

检验面形质量时,可将一块小的光学平晶放在该细磨面上,在单色光照明下以掠射方法观察条纹。

14.操作体会

细磨时只能用轻微的压力,否则95号或50号刚玉磨料将会粘住或咬住磨模,这样就不得不用刀片插在晶体的倒角处,用小头轻击刀片,然后从磨模上取下晶体。

L如果细磨修整得不好,就难以用手工或机械抛光来校正。

如果导块是由同样晶体材料上切割下来的,则可用它来保护工件以加速后道工序的研磨(需要大倒边)和抛光(采用胶合晶体零件中已提及的低熔点蜡来粘结)。

利用金刚石磨轮低速切割晶体在工业上还是一项新的技术。

一家英国的金属研究有限公司(MetaisResearchLtd)用Melbourn工艺方法生产晶体并出售低速切割薄片的Macrootom

内圆切割机及Microslice内圆锯片(他们在美国的子公司是图象分析计算中心)。

这种晶体切片方法,使晶体内产生较少的应力和硬化区。

细磨或抛光另一个表面时,要将所有已细磨过的表面用胶带纸或光学保护漆保护好。

因为手指的湿汽会腐蚀这些表面,并且指甲也可能刮伤表面。

如果能对所有的晶体例如铊(KRS—5)、三硫化砷、氯化银、碘化钠或氯化钠等实现这些操作要点的话,则操作者似乎没有什么问题再需要解决了。

不过,最好对晶体事先作少量试抛光。

15.氯化银

要大量生产氯化银透镜或棱镜时,可以用抛光的金属模具以达到优等面形,并先进行少量试验。

当然也可以把氯化银研磨和抛光成适当的形状。

用常规的方法将晶体锯切成平面、窗片和球面零件,最好在玻璃模上用刚玉砂悬浮液加工,并用肥皂水作为润滑剂。

由于砂粒可能嵌入这类塑性材料中,所以要用最粗的225号砂研磨并缓慢进行。

由于这种材料对光敏感,所以细磨的最后阶段应在弱光、全黑或将晶体染成紫色进行加工。

在蜂窝壮蜂蜡盘上覆盖熔点为140F的沥青胶进行最佳抛光(见图17.4)。

必须注意沥青不能过热,以免使蜂蜡的蜂窝表面结构熔化。

正确的温度是使抛光模热到还可以用手指触摸担又不使沥青粘手。

在微热的沥青胶上用涂有肥皂水的压板将蜂窝结构压平整。

抛光模表面带有小手指宽度的锯齿状方格槽,抛光模直径为154mm。

抛光晶体以前,抛光模必须用平整而清洗的玻璃模压平,并用LindeB与普通照相用的硫酸钠的混合溶液浸湿压模。

LindeB的配制比例是四份溶液和一份抛光粉,用压模将抛光模压制成微凹的形状。

小抛光模的抛光动程为“Z”字形或“W”形,而且必须是在弱光或全黑的暗房中加工。

在暗房中抛光实际上可以间断地使用红色的暗房灯。

操作者必须每隔十二个左右的抛光动程之后加几滴硫代硫酸钠溶液。

乙醇中加20%(按体积计算)丁基胺制成的悬浮液可以代替硫代硫酸钠溶液。

这样,就发生两种作用:

晶体及嵌入的Linde粉的溶蚀作用以及干晶体的抛光作用。

在洗涤水溶液中洗净晶体,然后用透镜纸吸干,决不能擦干。

必须清除倒角周围存在的银状沉淀物,以免产生划痕。

注意!

所有研磨与抛光过的表面必须用202胶带纸(3M)保护起来,否则沾有硫代硫酸钠的手指接触表面后,会使表面沾污并出现麻点。

16.磷化砷和三硫化砷

这类晶体的研磨和抛光过程与一般光学工艺类似。

由于其热膨胀喜数故能承受小的热冲击。

必须所有的零件重新退火。

烘箱从室温开始每20min升一次温度,直到180ºF为止,并保温12h,然后用类似的规范降至室温。

退火后,为上盘细磨,将平板、窗片及其它零件在水中加热到118F,以达到低溶点蜡的溶化温度。

零件应搁置在金属网的线架上,而决不能直接放在容器上铣磨或研磨成型后,每次取出一个零件,揩干后直接装入加热到110ºF的金属夹具中。

然后在每件工件上均匀地涂上低熔点蜡。

注意已加热的零件在毛巾纸上操作时不可以再碰到水。

这类晶体的研磨速度约比玻璃快一倍。

由于质地十分软,如果处理不当会有划伤。

通常用玻璃模和比225号刚玉粉细的金刚砂研磨。

如果研磨时使用铸铁模会产生一股难闻的气味,为此可放在洗涤水中清洗,并用干净的毛巾擦干。

所有边缘的倒角应磨得大一些,并在细磨前在平的呢布抛光模上加上氧化铈进行粗抛光。

17、抛光

蜡抛光模的制作将在第1章17节中介绍。

经80h碾碎后的氧化铈溶解于5%的碳酸氢钠水溶液中形成的抛光液有良好的使用性能,亦能用类似的配比采用。

用柔软的毛毡可以抛光到样板所要求的加工质量。

该公司提供的另一种沥青胶是450号抛光沥青胶,它由两份沥青和一份蜂蜡(重量比)配成。

如果使这种抛光模保持润湿壮态,则能够在10~20min内生产出供干涉仪上使用的光学元件的表面质量。

抛光后零件下盘前应在一个真空的烘箱内加热,使零件表面不会因空气的作用而失去光泽。

接着按照己介绍过的退火工艺规程处理。

唯一的差别是一旦达到蜂蜡的熔化温度就可拿下零件。

当零件恢复到室温之后再以烘箱中取出,首先在二甲苯中清洗,然后在一种洗涤水溶液中清洗,最后用毛巾轻轻吸干而不能揩擦。

18、磨边

如果晶体透镜在加工时一直用三点支承夹具(见图17.1),仔细地保持着平行性,就可以磨边。

把冷却的零件放在调整好的黄铜夹具里,透镜表面与夹具承垫之间放两张透镜纸。

用斯特雷斯巴定心夹具十,用本生灯均匀缓慢地加热主轴上的黄铜夹具,使夹具上的蜡加热到熔点。

百分表的表头上粘有胶带纸,以防止热波动时透镜走动而划伤抛光表面。

因为晶体的磨屑会阻塞磨轮,故宜用慢速磨边。

如上所述的4号红外晶体(硒化锌)经常发生析晶现象而使抛光表面划伤或划出道子。

这种现象是永远不可能预测的,唯一办法只能用连续的抛光来除去析晶的斑点。

19.硅和锗

这类晶体的研磨与抛光工序与冕牌玻璃相似,还没有想出其他的特殊的方法加工。

抛光可用布或沥青胶加上LindeA和碳酸钠水溶液进行。

与抛光红外晶体一样抛光硅时要使用类似的蜡模。

但蜡模中必须加入研磨的非常细的Agroshell或核桃壳。

一般碎核桃壳与沥青胶1:

1混合,但由于会产生泡沫,必须在熔化的沥青胶中慢慢地加入核桃壳。

抛光硅时速度要缓慢,故不能附加重量。

通常,晶体抛光的沥青抛光模要保持柔软性,但又不致于自由地流动。

手工抛光模一般需要加胡桃壳(见第三章)。

用沥青模抛修硅和锗晶体的表面选用X—OX抛光粉。

20.金属的研磨与抛光

如同晶体一样,在许多领域里也使用不同类型的软金属和硬金属。

在导弹光学系统中金属表面与玻璃表面必须研配良好,以便多次承受重力的冲击。

用经精密研磨的金属模具或玻璃模具研磨透镜时,时常发现金属夹具的边缘产生粗抛光的效果。

这是为了达到要求的曲率半径干研磨金属夹具的边缘引起的。

如果要消除金属圆环夹具(反射面)的楔角,必须用金刚石微粉在开有小方格槽的铸铁或铜铝研磨模上研磨。

该方法类似于在有固定椿的抛光模上用手工抛光平面。

在均匀涂布润滑油的研磨模上换用各种不同粒度的金刚石微粉,最后用精制的金刚石粉抛光。

研磨表面时,每道砂磨完后都要进行清洁工作。

用三块平板使研磨模保持平面性,依次将N0.1平板在N0.2平板上研磨,N0.2在N0.3上和N0.3在N0.1上研磨,以145号刚玉粉与煤油作研磨液并用一把精密的刀口尺检验平面性。

用这种方法研磨出的2in大小的铝和铟钢平面,达到了镜面的粗糙度。

21.软金属与硬金属的机械研磨

加工大口径的平面与球面工件需用特殊的工艺方法。

用这种方法修磨8m的不锈钢和铝平面工件已获得了良好的象质。

Ramsom物理实验室(洛杉矶)

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