SU842062A1 - Method of making optical parts preferably anodizing diaphragms - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к промышленности стройматериалов, в частности к области оптического приборостроени , а точнее к производству оптических деталей путем гор чего формообразовани . Известен способ изготовлени  мно гофокусной линзы, включающий изготовление слоистого злемента из стек ла, представл ющего собой линзу, помещение элементов в прессгформу с целью придани  ему формы сферичес кого или асферического мениска 1 Известен способ изготовлени  ли зы с тонким облицовочным слоем сте ла хот  бы с одной стороны детали, направл емым с образованием гранич ной поверхности 2. Однако такие способы изготовлени  линзы трудоемки, а дл  работоспособности диафрагмы необходимо точное выставление деталей относительно друг друга. Наиболее близким по т ех.нической сущности к пpeдлaгaeмoмv  вл етс  способ изготовлени  лин. , включающий формование цилиндр1г:еской заго товки из стекла, нанесение покрыти с последующим помещением в прессформу , нагревание, прессование и холодную обработку 3. Однако и зтот способ трудоемок при изготовлении линз и других Оптических деталей сложного профил , так как дл  зтого необходимо изготовление пресс-формы (пуансона и матрицы) СТР9ГО определенной конфигурации в соответствии с .заданной поверхностью детали. Также этот способ непригоден дл  изготовлени  деталей, у которых линейные размеры формуемой поверхности соизмеримы или много мен.ьше; толщины /детали. Цель изобретени  - повышение качества издели . Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  оптических деталей, включающем формование цилиндрической заготовки, нанесение покрыти  с последующим помещением в пресс-форму, нагревание, прессова:;ие , холодную обработку, заготовку формуют со сферической торцовой поверхностью , покрытие нанос т из поглощающего стекла, а прессование осуществл ют плоским пуансоном, ра-.The invention relates to the building materials industry, in particular to the field of optical instrumentation, and more specifically to the production of optical parts by means of hot forming. A known method of manufacturing a multifocal lens, including the manufacture of a layered element of glass, which is a lens, placing elements in a press form to give it a spherical or aspheric meniscus. 1 There is a known method of making a thin lining with at least one layer of glass. the sides of the part directed to form the boundary surface 2. However, such methods of manufacturing the lens are laborious, and for the operability of the diaphragm it is necessary to accurately position the parts relative to each other ha The closest to the technical essence of the proposed v is a method of making lin. , including molding cylinder 1g: glass billet making, coating, followed by placing in the mold, heating, pressing and cold working 3. However, this method is also laborious in the manufacture of lenses and other Optical parts of a complex profile, since this requires forms (punch and die) of a CTP9GO of a certain configuration in accordance with the specified surface of the part. Also, this method is unsuitable for the manufacture of parts, in which the linear dimensions of the moldable surface are commensurate or much smaller; thickness / details. The purpose of the invention is to improve the quality of the product. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing optical parts, including forming a cylindrical billet, applying a coating followed by placing it in a mold, heating it, press it: cold processing, the billet is molded with a spherical face surface and pressing is carried out with a flat punch, ra-.

бочий ход которого определ ют по формулеThe barrel stroke is determined by the formula

ЗКв ZKV

+ в+ in

За2For 2

в R - )in R -

(где(Where

где h - рабочий ход; R - радиус сферической поверхности;where h is the working stroke; R is the radius of the spherical surface;

а - радиус заготовки. На фиг. 1-6 представлен процесс изготовлени  аподизир ющей диафрагмы по стади м.and - the radius of the workpiece. FIG. Figures 1-6 present the process of making an apodizing diaphragm in stages.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Предварительно одну из поверхностей стекл нной заготовки диамет-. ром 2а обрабатывают до получени  сферической с радиусом кривизны R. На эту поверхность нанос т покрытие из поглощающего стекла, например, методом спекани . Но можно и наоборот: вначале нанести покрытие, а за тем придать заготовке с покрытием сферическую форму. Затем заготовку помещают в пресс-форму, нагревают до разм гчени  и прессуют плоской поверхностью пуансона на величину рабочего хода h. В процессе прессовани  разм гченна  заготовка стремитс  зан ть объем, соответствующий минимальной поверхности площади (вследствие большого поверхностного нат жени  стекла в пластическом состо нии ) . Поэтому поверхность покрыти  формируетс  плоско-выпуклой конфигурации, т.е. со стороны пуансона - плоска , а оставша с  свободной - выпукла , с радиусом кривизны завис щим от величины рабочего хода h и от радиуса кривизны заготовки R, причем при данных выбранных значни х R, 2а и h кривизна- открытой свободной поверхности выражаетс  однозначной зависимостью и не зависит от состава стекла. Далее после формировани  заготовку охлаждают и производ т холодную обработку. Под холодной обработкой понимаетс  сн тие части покрыти  до толщины в централной зоне от 100 до 10 мкм в зависимости от коэффициента поглощени  покрывающего стекла и требуемого коэффициента пропускани , а также внешн   обработка по боковой поверхности заготовки. Со стороны покрыти  заготовка полируетс  по высокому классу чистоты и точности.Previously one of the surfaces of the glass preform dia. Rum 2a is treated to obtain a spherical with a radius of curvature R. An absorbent glass coating is applied on this surface, for example, by sintering. But it is possible and vice versa: to first apply the coating, and then to give the coated workpiece a spherical shape. Then, the billet is placed in a mold, heated until softened, and pressed with a flat surface of the punch for a stroke h. During the pressing process, the softened preform tends to occupy a volume corresponding to the minimum surface area (due to the large surface tension of the glass in the plastic state). Therefore, the coating surface is formed in a plane-convex configuration, i.e. from the side of the punch - flat, and the remaining free is convex, with a radius of curvature depending on the magnitude of the working stroke h and on the radius of curvature of the workpiece R, and with these selected values of R, 2a and h the curvature of the open free surface is expressed by a one-to-one relationship does not depend on the composition of the glass. Then, after forming, the billet is cooled and cold worked. By cold working is meant removing a part of the coating to a thickness in the central zone from 100 to 10 µm, depending on the absorption coefficient of the covering glass and the desired transmittance, as well as external processing on the side surface of the workpiece. On the coating side, the preform is polished to a high grade of purity and precision.

Пример . Аподизирующа  диафрагма изготавливаетс  из двух стекол на одной фосфатной основе, отличающихс  тем, что в одно из них введены крас щие компоненты окислов Сг, Fe, Си, Со. Эти два стекла корректируютс  по показател м преломлени  () и коэффициентам линейного термического расширени  , 5- icrград-) . Температура трансформации стекла Т составл етAn example. The apodizing diaphragm is made of two glasses on the same phosphate basis, characterized in that the dye components of Cr, Fe, Cu, Co oxides are introduced into one of them. These two glasses are corrected for refractive indices () and linear thermal expansion coefficients, 5 degrees / degree. The transformation temperature of glass T is

480°С, температура прессовани  600°С . Коэффициент поглощени  поглощающего стекла дл  видимого диапазона в среднем составл ет 2,0 мм. Заготовка из прозрачного стекла е имеет вид цилидра диаметром основани  8 мм, высотой 15 мм, одно из оснований обрабатываетс  до получени  сферической поверхности радиусом кривизны 5,7 мм. На эту поверх .. ность наноситс  покрытие из поглощающего стекла. Затем заготовку помещают в пресс-форму, изготовленную из нержавеющей стали марки Х18Н10Т плотно без зазоров, нагревают до и прессуют плоским пуансоном480 ° C, pressing temperature 600 ° C. The absorption coefficient of the absorbing glass for the visible range is on average 2.0 mm. A clear glass blank, e, has the shape of a cylinder with a base diameter of 8 mm and a height of 15 mm, one of the bases is processed to obtain a spherical surface with a radius of curvature of 5.7 mm. An absorbent glass coating is applied on this surface. Then the workpiece is placed in a mold made of stainless steel brand H18H10T tightly without gaps, heated to and pressed flat punch

5 на величину h 0,40 мги, выбранную5 on the value of h 0.40 mg, selected

, 3aS - 3RB2 H- вЗ , 3aS - 3RB2 H-VZ

из услови  35 of condition 35

0 где в R - VR/2. - а , и равную0 where in R is VR / 2. - a, and equal

0,77 ;viM при приведенных значени х а и R. Полученную заготовку подвергают холодной обработке, снима  часть поглощающего покрыти  до получени  цилиндра, торцовые грани которого были плоскопараллельны.В результате такой последовательности технологических операций достигаетс  величина пропускани 0.77; viM at the above values of a and R. The resulting billet is subjected to cold working, removing a part of the absorbing coating to obtain a cylinder, the end faces of which were plane-parallel. As a result of this sequence of technological operations, the transmission value is achieved

tja) (аотн) Ь где С (а) - пропускание аподизирующей диафрагмы как функ ции от радиуса детали; а - относительный радиусtja) (aotn) b where C (a) is the transmission of the apodizing diaphragm as a function of the radius of the part; and - relative radius

диафрагмы;diaphragm;

число 4,5 - степень, характеризующа  крутизну - жесткость величины С (а) .the number 4.5 is the degree characterizing the steepness — the rigidity of the value C (a).

Теоретическа  функци  Т(а), необходима  дл  работы аподизирующей0 диафрагмы, может лежать в пределахThe theoretical function T (a), necessary for the operation of an apodizing diaphragm, may lie within

-Г (а) ехрС-Саотн.) где N 2 - 10 (в некоторых специальных случа х N 5 - 10). Полученна  диафрагма соответствует 5 теоретически необходимой.-G (a) CPS-Saotn.) Where N 2 - 10 (in some special cases N 5 - 10). The resulting diaphragm corresponds to 5 theoretically necessary.

Таким образом, предлагаемый способ изготовлени  аподизирующих диаф рагм значительно проще известных, не требует применени  специальных пресс-форм со сложными конфигураци ми матриц и пуансонов.Thus, the proposed method for the manufacture of apodizing diaphragms is much simpler than the known, does not require the use of special molds with complex configurations of dies and punches.

По предлагаемой технологии варьированием всех трех взаимонезависимых параметров, а именно: размеров заготовки, радиуса кривизны формируемой поверхности и величины деформации рабочего хода можно получить аподизирующие диафрагмы самых различных размеров и законов пропускани .According to the proposed technology, by varying all three mutually independent parameters, namely, the dimensions of the workpiece, the radius of curvature of the surface being formed and the magnitude of the working stroke deformation, it is possible to obtain apodizing diaphragms of various sizes and transmission laws.

При этом, как показывают теоретичес:;ие расчеты и практический опыт, именно такой способ позвол ет получать аподизирующие диафрагмы., наиболее точно передающие необходимый закон пропускани , что имеетAt the same time, as shown theoretically:; and calculations and practical experience, it is this method that allows to obtain apodizing diaphragms, which most accurately convey the necessary transmission law, which has

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ изготовления оптических деталей, преимущественно аподизиру ющих диафрагм, включающий формование цилиндрической заготовки, нанесение покрытия с последующим помещением в пресс-форму, нагревание, прессование и холодную обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделия, формуют заготовку со сферической торцовой поверхностью, покрытие наносят из поглощающего стекла, а прес сование осуществляют плоским пуансоном, рабочий ход которого определяют по формулеA method of manufacturing optical parts, mainly apodizing diaphragms, including forming a cylindrical billet, coating, followed by placement in a mold, heating, pressing and cold working, characterized in that, in order to improve the quality of the product, they form a billet with a spherical end surface, the coating is applied from absorbing glass, and the pressing is carried out with a flat punch, the stroke of which is determined by the formula 5 , Зо²в - 3Rb² + в³ η <------.5, Zo ² in - 3Rb ² + in ³ η <------. где h- рабочий ход;where h is the stroke; R- радиус сферической поверх10 ности;R is the radius of the spherical surface; а- радиус заготовки.a is the radius of the workpiece.