مبدأ تصنيع الزجاج البصري من النوع الضغطي
Sep 21, 2018
ترتبط عملية تشكيل الفراغ البصري بشكل مباشر بتكنولوجيا صهر الزجاج البصري وتكنولوجيا المعالجة البصرية. لذا عليك أن تفكر فيها كنظام بشكل عام.
منذ تطوير الزجاج البصري، يتم إنتاج أجزاء الزجاج الفارغة (العدسة، المنشور) بشكل عام عن طريق صهر مادة الزجاج المقطعة جيدًا، لتليينها، وتحميل قالب معدني مضغوط في شكل خشن، ثم من خلال الطحن الخشن، والطحن الناعم، والتلميع وإخراجها. تم استخدام هذه الطريقة كطريقة مساعدة بعد ظهور تكنولوجيا الصهر المستمر للزجاج البصري في السبعينيات.
منذ سبعينيات القرن الماضي، اعتمدت المصانع الرئيسية في اليابان، المُطوّرة للزجاج البصري، أحدث تقنيات الإنتاج. تعتمد هذه التقنية على ثلاثة خطوط إنتاج مستقيمة (3D)، وهي الصهر الكهربائي المباشر، والقولبة، والتلدين الدقيق المباشر، بالإضافة إلى التشكيل المباشر والصهر المستمر، أو طريقة تشكيل المواد بتسرب البوتقة. يُطلق على هذه التقنية المتقدمة اسم "الضغط" في كل مرة. تعتمد هذه التقنية على ضغط الزجاج مباشرةً في الفراغ البصري، مما يُبسط عملية إنتاج القولبة الثانوية بشكل كبير، ويوفر العمالة والمعدات، ويُقلل من استهلاك الطاقة، ويُحسّن من معدل استخدام المواد الخام. تستخدم شركة "وادي اليابان" للزجاج البصري ثلاثة خطوط مستقيمة، وتستغرق عملية فرن بوتقة الطين الكلاسيكية 170 يومًا، بينما تستغرق عملية صب بوتقة البلاتين 34 يومًا فقط. وقد زادت الإنتاجية من أعلى نسبة 40% في القانون الكلاسيكي إلى أكثر من 90%.
يُطلق على نوع الضغط الزجاجي البصري أيضًا اسم نوع الضغط غير الكاشط ، مما يعني أن العناصر البصرية التي ينتجها نوع الضغط لا تحتاج إلى طحن أو تلميع أو طحن الحافة أو المركز أو المعالجة البصرية الأخرى ، ويتم تجميعها مباشرة إلى الجهاز البصري. قطع صب الزجاج البصري من متطلبات التشطيب السطحي والدقة الأبعادية عالية جدًا ، وعادةً ما تكون مع كتلة مقياس بصري على التشطيب السطحي للعنصر البصري وقياس الدقة الأبعادية ، وقياس جودتها لإنتاج عدد هامش التداخل ، لأن العدسة لأنظمة الكاميرا تتطلب عادةً من خلال نصف قطر عدسة عدد حلقات نيوتن يجب أن يكون أقل من 6 ، من خلال نصف القطر المتبادل المتعامد لعدد حلقات نيوتن المرسلة إلى أقل من ثلاثة ، نوعان من عدد حلقات نيوتن أقل ، كلما زادت جودة العدسة.
تتضمن عملية الضغط الدقيق وضع الزجاج الساخن والمنعم في قالب محمي بغاز خامل، مثل النيتروجين 2، والذي يتميز بسطح نهائي عالي ودقة أبعاد على سطحه الداخلي. يجب أن يتمتع الزجاج المتصل بالسطح الداخلي بصلابة عالية ومقاومة جيدة للأكسدة وموصلية حرارية جيدة، ولا يلتصق بالزجاج في درجات حرارة عالية وقوة تأثير جيدة وقوة تحليل، ولا يمر عبر الغاز وبخار الماء والسائل. المواد التي تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه هي كربون الزجاج وكربيد السيليكون ونتريد السيليكون. ومع ذلك، بالمقارنة مع الأخيرين، فإن كربون الزجاج فضفاض وسهل الأكسدة وسهل الخدش ومعامل المرونة صغير. قوة تأثير وتحليل منخفضة وموصلية حرارية ضعيفة. وفقًا لتقارير براءات الاختراع الأجنبية، تم استخدام كربون الزجاج على السطح الداخلي لقالب التشكيل في أوائل السبعينيات، بينما تم استخدام كربيد السيليكون أو نتريد السيليكون في براءات الاختراع الصادرة في منتصف السبعينيات. تشمل طرق ربط المادتين بالسطح الداخلي للقالب (1) الضغط الساخن، (2) بطانة رش الأيونات وترسيب الغاز (3). يبلغ سمك طبقة التثبيت 1Optm على الأقل. يتميز هذا النوع من القوالب بتركيب معقد للغاية. بعد الانتهاء من عملية ضغط الزجاج، لا يمكن إزالة القالب فورًا، ويجب خفض درجة حرارة الزجاج إلى ما دون درجة حرارة الانتقال قبل إزالته. يمكن للضغط الدقيق أن يُضعف الأجزاء البصرية للكرة والسطح اللاكروي والأشكال المعقدة الأخرى. في منتصف الثمانينيات، كان إنتاج الزجاج البصري مصنوعًا من عدستين دقيقتين مصبوبتين بدقة تشغيل سطح الزجاج Y / 10، وسمك 10 ميكرومتر وتسامح القطر، وزاوية الإسفين أقل من 10-3 مل، وازدواجية الانكسار لكل سنتيمتر أقل من 10، ومعامل الانكسار Y / تساوي 10-6. وقد تم اعتماد عدسات دقيقة للتشكيل الدقيق في اليابان وألمانيا ودول أخرى.
لقد مر إنتاج الزجاج البصري بعملية تطوير المواد الكتلية ومواد الضغط الثانوية ومواد الضغط السائل المباشر. في الوقت الحاضر، لا يزال الشكل الرئيسي لتوريد إنتاج الزجاج البصري في الصين هو المواد الكتلية. بالنظر إلى الفائدة الاقتصادية لصناعة البصريات بأكملها، من الضروري تطوير إنتاج مواد النوع. بناءً على مستوى تكنولوجيا إنتاج الزجاج البصري الحالي في الصين والاحتياجات الفعلية للسوق، يجب علينا أولاً القيام بعمل جيد في إنتاج الضغط الثانوي، وفي تحسين إنتاج الضغط الثانوي مع الاهتمام بحل إعداد المواد الجيد. عامل فك القالب، الزجاج غير اللاصق على مواد صندوق البورسلين والميكانيكا {2 مشاكل التكنولوجيا الرئيسية، مثل الأتمتة، نوع الضغط السائل المباشر ونوع الضغط الثانوي للتأثير التقني والاقتصادي الواضح، هي الطريقة الوحيدة لإنتاج الزجاج البصري في المستقبل. ولكن بدءًا من الاحتياجات الفعلية لصناعة البصريات الحالية في الصين وفي الوقت نفسه الرجوع إلى اتجاه التنمية الدولية لتكنولوجيا إنتاج الزجاج البصري، فإن تطوير نوع الضغط السائل المباشر من المهم إيلاء اهتمام خاص لتطوير بلدنا العديد من الأصناف، دفعة صغيرة من العديد من المواصفات من الضغط المباشر، ولحل الزجاج البصري الجيد دفعة صغيرة مباشرة. يجب على عملية القولبة أولاً حل تكنولوجيا ذوبان الزجاج البصري على دفعات صغيرة، وتطوير فرن خزان ذوبان الزجاج البصري المقابل. أثناء تطوير وتحسين نوع الضغط الثانوي ونوع الضغط السائل المباشر، يجب إجراء البحث واختبار نوع الضغط الدقيق بشكل نشط حتى تتمكن تكنولوجيا نوع الضغط الزجاجي البصري في الصين من اللحاق بالمستوى المتقدم العالمي في أسرع وقت ممكن.