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                  非球面透鏡的制造方法及選擇

                  2021-03-16 09:54:36

                  由于復雜的表面輪廓,與傳統的球面透鏡相比,制造非球面透鏡更加困難??梢允褂脦追N方法來生產非球面透鏡。這些方法中的每一種都有其獨特的優點和局限性。


                  精密玻璃成型非球面透鏡具有批量生產,熱穩定性高的特點,適用于批量生產,高質量,高熱穩定性。


                  精密拋光的非球面透鏡具有交貨時間短,無需模具的特點,適用于需要樣品生產和小批量生產的場合。塑料模制非球面透鏡具有成本低,重量輕的特點,適用于需要大體積,中等質量和低熱穩定性的人群。對于光學工程師來說,重要的是要了解制造技術,并考慮到透鏡的應用,性能要求,開發成本,樣品成本,生產零件成本和項目進度表,選擇好的制造方法。


                  下面我我們跟著小編來了解下非球面透鏡的幾種加工制造方法

                  非球面透鏡

                  精密玻璃成型 


                  精密玻璃成型是一種制造技術,其中將玻璃材料在高溫下加熱到足夠的延展性,以均勻地壓入非球面模具中。將玻璃和模具逐漸冷卻至室溫后,所得的透鏡將保持模具的形狀。制造精密玻璃模具的初始成本很高。但是,一旦模具完成,每個鏡片的增量成本就低于標準制造技術。該制造技術特別適合于高質量非球面透鏡的大量生產。


                  與模制塑料透鏡相比,模制玻璃透鏡由于玻璃的熱穩定性,高光學質量和更高的耐用性而在各透鏡之間具有更高的性能一致性。


                  CNC和MRF精密拋光


                  幾十年來,一次研磨和拋光一個非球面透鏡的方法一直是標準的制造工藝。最近,計算機數控(CNC)精密拋光可以自動調整工具的保壓參數,以精準地形成非球面形狀。當需要更高質量的拋光時,可以采用磁流變拋光(MRF),因為去除率高,可以校正表面輪廓。雖然其他制造技術需要高成本的模具,但精密拋光方法利用標準工具,使其成為原型設計和小批量生產的選擇。


                  金剛石車削 


                  與打磨和拋光類似,單點金剛石車削(SPDT)可用于一次制造一個單透鏡。金剛石車削可以提供光學表面質量的高精度,但是在材料選擇上有些限制。但是,SPDT中使用的刀具尺寸明顯小于精密拋光中使用的刀具尺寸,從而產生具有改善的表面光潔度和形狀精度的表面。標準光學眼鏡無法通過金剛石車削成型,而塑料,金屬和晶體則可以。


                  注塑成型 


                  除了模制玻璃透鏡之外,還可以使用模制塑料透鏡。塑料注射成型將熔融塑料注入非球面模式,以生產塑料非球面透鏡。與玻璃相比,塑料不具有良好的熱穩定性和耐刮擦性。盡管這種方法不能生產高精度的非球面透鏡,但在經過相當高的預處理成本后,它確實允許以極低的成本進行批量生產。塑料透鏡被描述為低成本,輕便且易于添加的安裝功能。塑料非球面材料廣泛用于要求中等質量和低熱穩定性的光學系統。


                  通過將相對較薄的球形光學聚合物層添加到常規玻璃透鏡(例如消色差透鏡)中,微注射成型或聚合物成型方法已用于生產混合精密玻璃-聚合物透鏡。成型是在室溫而不是高溫下進行的,因此在模具中產生的應力較小。因為模具易于制造,所以模具成本低。玻璃-聚合物混合材料由于其重量輕和生產零件成本低而被廣泛用于光學系統。該聚合物不如玻璃耐用,因此對于暴露于惡劣環境的表面而言不是理想的解決方案。


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