CN104616672B - 一种玻璃母盘基片的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃母盘基片的制造工艺，包括下列依次进行的工序：成型工序、磨边工序、筛选面型工序、手工面型修正工序、精磨工序、初抛工序、精抛工序、超声波净化工序、化学强化工序及表面净化处理工序。本发明的玻璃母盘基片的制造工艺，采用精密镜片研磨的芯取机进行磨边工序，采用特殊的磨料，并配合特定的工艺参数进行精磨工序、初抛工序和精抛工序，采用特制的添加剂配方及特定的工艺参数完成整个化学强化工序，不仅使产品的表面粗糙度达到纳米级指标，还能大大提高玻璃的致密度和预应力，增加玻璃表面的硬度和耐冲击性能，并能保持玻璃表面的光洁度和平整度，且不改变外形尺寸，使玻璃不易刮伤和破碎，提高产品的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃制造工艺，具体涉及一种玻璃母盘基片的制造工艺。
背景技术
母盘基片的制作是整个光盘生产中必不可少的一个环节，在整个光盘中，它不仅是沟槽等的载体，更是整个光盘的物理外壳。母盘基片分塑料基片和玻璃基片两大类，其特点是，塑料基片便宜，而玻璃基片可靠性高，特别是对于处理比较微弱信号的磁光光盘，人们更重视玻璃基片，因为它在面形精度、光学特性以及耐环境性等诸方面，其可靠性较高。母盘基片表面的技术参数，如表面平整度、粗糙度和缺陷密度等等，将直接影响到生产光盘的质量。目前VCD、DVD、CVD采用的数字光盘读取主要采用红光技术，要求其母盘玻璃基片的表面粗糙度一般为1-2nm，但随着数字光盘存储密度及数据读取速度的不断提高，将出现以蓝光技术读取数据的下一代数字光盘，蓝光系列的数字光盘的技术标准中，读取速度将达大于8Kr/min，对母盘玻璃基片的表面质量提出了前所未有的要求，预计玻璃母盘基片的表面粗糙度将要求不超过0.5nm。现有的玻璃母盘基片的加工工艺，特别是化学钢化工艺在玻璃的强度上虽然有了很大的提高，但是造成玻璃的平面度及平行度变形很大，光学指标不达标，会造成产品的良品率低下，生产的成本很高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种玻璃母盘基片的制造工艺，它使产品的表面粗糙度达到纳米级指标，使产品的各项性能指标能满足蓝光技术光盘的要求。
本发明的目的是这样实现的：一种玻璃母盘基片的制造工艺，包括下列依次进行的工序：成型工序、磨边工序、筛选面型工序、手工面型修正工序、精磨工序、初抛工序、精抛工序、超声波净化工序、化学强化工序及表面净化处理工序；
进行所述成型工序时，采用手工圆镜机，根据图纸要求进行划圆；
进行所述磨边工序时，采用芯取机，一次完成工件的外形和倒角加工；
进行所述筛选面型工序时，根据产品的大小选择相应规格的0级刀口尺，对完成磨边工序的工件进行面型筛选，面型合格品进入所述精磨工序，面型不合格品流入所述手工面型修正工序；
进行所述手工面型修正工序时，采用单轴精磨机，磨料采用W14金刚砂，先手工轻压工件进行面型修正，再用所述刀口尺进行面型检测，面型合格品进入所述精磨工序；
进行所述精磨工序时，采用双面精磨机，磨料采用粒度W14金刚砂，粗磨底模采用铸铁底板，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为15RPM，再重力，压力为300kg，保持30分钟，磨盘的转速为30RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持10分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行所述初抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于1.0μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用聚氨酯抛光皮，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为10RPM，再重力，压力为280kg，保持60分钟，磨盘的转速为25RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持15分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行所述精抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于0.5μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用黑色阻尼布，压力采用先轻压，压力为50kg，保持5分钟，再重力，压力为80kg，保持20分钟，然后再轻压，压力为50kg，保持10分钟，磨盘的转速为25RPM；
进行所述化学强化工序时，先预热强化炉，预热温度为380±10℃，预热时间为100分钟，再将工件送入强化炉内强化，并将强化炉的温度加热到410±5℃，保持强化时间为4小时±10分钟，出强化炉之前，将冷却炉的温度加热至390±5℃，然后将工件放入冷却炉内进行缓冷，直至工件温度为50℃以下方可移出冷却炉，最后工件冷却至常温后方可对工件进行清洗。
上述的玻璃母盘基片的制造工艺，其中，进行所述成型工序时，所述划圆采用金刚石刀头。
上述的玻璃母盘基片的制造工艺，其中，进行所述磨边工序时，磨料采用水溶性冷却液，磨轮采用380号金刚石砂轮，磨轮的驱动电机的转速为2500转/分钟。
上述的玻璃母盘基片的制造工艺，其中，进行所述化学强化工序时，先要在所述强化炉内加入添加剂，再将工件送入强化炉内强化。
上述的玻璃母盘基片的制造工艺，其中，所述添加剂为硅酸和硝酸钾的组合物，其中硅酸的含量为0.33％。
本发明的玻璃母盘基片的制造工艺的技术方案，在进行磨边工序时，采用精密镜片研磨的芯取机，在进行精磨工序、初抛工序和精抛工序，采用特殊的磨料，并配合特定的工艺参数，使产品的表面粗糙度达到纳米级指标，在进行化学强化工序时，采用特制的添加剂配方及特定的工艺参数完成整个强化过程，使玻璃表面形成压缩应力层。经此强化过程，能大大提高玻璃的致密度和预应力，增加玻璃表面的硬度和耐冲击性能，并能保持玻璃表面的光洁度(精抛度)和平整度，且不改变外形尺寸，使玻璃不易刮伤和破碎，提高产品的安全性和可靠性，使产品的各项性能指标能满足蓝光技术光盘的要求。
附图说明
图1是本发明的玻璃母盘基片的制造工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明的一种玻璃母盘基片的制造工艺，包括下列依次进行的工序：成型工序、磨边工序、筛选面型工序、手工面型修正工序、精磨工序、初抛工序、精抛工序、超声波净化工序、化学强化工序及表面净化处理工序。
进行成型工序时，采用手工圆镜机，根据图纸要求进行划圆，划圆采用金刚石刀头；
进行磨边工序时，采用芯取机，磨料采用水溶性冷却液，磨轮采用380号金刚石砂轮，磨轮的驱动电机的转速为2500转/分钟，一次完成工件的外形和倒角加工；
进行筛选面型工序时，根据产品的大小选择相应规格的0级刀口尺，对完成磨边工序的工件进行面型筛选，面型合格品进入精磨工序，面型不合格品流入手工面型修正工序；
进行手工面型修正工序时，采用单轴精磨机，磨料采用W14金刚砂，先手工轻压工件进行面型修正，再用所述刀口尺进行面型检测，面型合格品进入精磨工序；
进行精磨工序时，采用双面精磨机，磨料采用粒度W14金刚砂，粗磨底模采用铸铁底板，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为15RPM，再重力，压力为300kg，保持30分钟，磨盘的转速为30RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持10分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行初抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于1.0μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用聚氨酯抛光皮，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为10RPM，再重力，压力为280kg，保持60分钟，磨盘的转速为25RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持15分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行精抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于0.5μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用黑色阻尼布，压力采用先轻压，压力为50kg，保持5分钟，再重力，压力为80kg，保持20分钟，然后再轻压，压力为50kg，保持10分钟，磨盘的转速为25RPM；
进行化学强化工序时，先预热强化炉，预热温度为380±10℃，预热时间为100分钟，接着在所述强化炉内加入添加剂，该添加剂为硅酸和硝酸钾的组合物，其中硅酸的含量为0.33％，再将工件送入强化炉内强化，并将强化炉的温度加热到410±5℃，保持强化时间为4小时±10分钟，出强化炉之前，将冷却炉的温度加热至390±5℃，然后将工件放入冷却炉内进行缓冷，直至工件温度为50℃以下方可移出冷却炉，最后工件冷却至常温后方可对工件进行清洗。
本发明的玻璃母盘基片的制造工艺，在进行磨边工序时，采用精密镜片研磨的芯取机，在进行精磨工序、初抛工序和精抛工序，采用特殊的磨料，并配合特定的工艺参数，使产品的表面粗糙度达到纳米级指标，在进行化学强化工序时，采用特制的添加剂配方及特定的工艺参数完成整个强化过程，使玻璃表面形成压缩应力层。经此强化过程，能大大提高玻璃的致密度和预应力，增加玻璃表面的硬度和耐冲击性能，并能保持玻璃表面的光洁度(精抛度)和平整度，且不改变外形尺寸，使玻璃不易刮伤和破碎，提高产品的安全性和可靠性，使产品的各项性能指标能满足蓝光技术光盘的要求。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (1)
1.一种玻璃母盘基片的制造工艺，包括下列依次进行的工序：成型工序、磨边工序、筛选面型工序、手工面型修正工序、精磨工序、初抛工序、精抛工序、超声波净化工序、化学强化工序及表面净化处理工序，其特征在于，
进行所述成型工序时，采用手工圆镜机，根据图纸要求采用金刚石刀头进行划圆；
进行所述磨边工序时，采用芯取机，一次完成工件的外形和倒角加工；磨料采用水溶性冷却液，磨轮采用380号金刚石砂轮，磨轮的驱动电机的转速为2500转/分钟；
进行所述筛选面型工序时，根据产品的大小选择相应规格的0级刀口尺，对完成磨边工序的工件进行面型筛选，面型合格品进入所述精磨工序，面型不合格品流入所述手工面型修正工序；
进行所述手工面型修正工序时，采用单轴精磨机，磨料采用W14金刚砂，先手工轻压工件进行面型修正，再用所述刀口尺进行面型检测，面型合格品进入所述精磨工序；
进行所述精磨工序时，采用双面精磨机，磨料采用粒度W14金刚砂，粗磨底模采用铸铁底板，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为15RPM，再重力，压力为300kg，保持30分钟，磨盘的转速为30RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持10分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行所述初抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于1.0μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用聚氨酯抛光皮，压力采用先轻压，压力为100kg，保持5分钟，磨盘的转速为10RPM，再重力，压力为280kg，保持60分钟，磨盘的转速为25RPM，然后再轻压，压力为80kg，保持15分钟，磨盘的转速为10RPM；
进行所述精抛工序时，采用双面精密抛光机，磨料采用粒度小于0.5μm的氧化铈抛光粉，抛光垫的材料采用黑色阻尼布，压力采用先轻压，压力为50kg，保持5分钟，再重力，压力为80kg，保持20分钟，然后再轻压，压力为50kg，保持10分钟，磨盘的转速为25RPM；
进行所述化学强化工序时，先预热强化炉，预热温度为380±10℃，预热时间为100分钟，在所述强化炉内加入添加剂，该添加剂为硅酸和硝酸钾的组合物，其中硅酸的含量为0.33％，再将工件送入强化炉内强化，并将强化炉的温度加热到410±5℃，保持强化时间为4小时±10分钟，出强化炉之前，将冷却炉的温度加热至390±5℃，然后将工件放入冷却炉内进行缓冷，直至工件温度为50℃以下方可移出冷却炉，最后工件冷却至常温后方可对工件进行清洗。
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