光学零件的胶合

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1、第 十 四 章 光 学 零 件 的 胶 合 n 改 善 光 学 系 统 象 质 ；n 减 少 光 能 损 失 ， 增 加 成 象 清 晰 度 ；n 简 化 光 学 零 件 的 加 工 ；n 保 护 刻 划 面 。胶 合 的 目 的 胶 合 的 技 术 要 求n 一 是 保 证 中 心 误 差 或 角 度 误 差 ， 对 于 透镜 ， 保 证 透 镜 的 中 心 误 差 ； 对 于 棱 镜 或平 面 镜 ， 保 证 棱 镜 的 光 学 平 行 差 。n 二 是 保 证 胶 合 表 面 实 现 “ 零 疵 病 ” 的 胶合 ， 即 保 证 胶 合 的 抛 光 表 面 不 因 为 胶 合而 降 低

2、对 表 面 疵 病 的 要 求 ， 同 时 不 因 为胶 合 而 影 响 非 胶 合 面 的 面 形 。 第 一 节 概 述n 光 学 元 件 的 结 合 方 法n 机 械 法 机 械 法 是 采 用 机 械 零 件 （ 如 隔 圈 、 压 圈 等 ）将 若 干 个 光 学 零 件 结 合 起 来 ， 构 成 一 个 复 杂 的 光 学 部 件的 。 n 胶 合 法 胶 合 法 是 利 用 光 学 级 的 透 明 胶 ， 将 若 干 个 光学 零 件 胶 合 成 复 杂 的 光 学 部 件 。n 光 胶 法 而 光 胶 法 是 依 靠 零 件 抛 光 表 面 之 间 分 子 的 吸引 力 ，

3、将 若 干 个 光 学 零 件 结 合 成 复 杂 的 光 学 部 件 。 胶 合 的 机 理n 机 械 结 合 、 物 理 吸 附 、 静 电 引 力 、互 相 扩 散 、 化 学 键 。 胶 合 的 主 要 技 术 要 求n 保 证 胶 合 透 镜 的 中 心 误 差 ；n 保 证 胶 合 棱 镜 的 平 行 差 ；n 排 除 胶 合 层 内 的 气 泡 ；n 胶 层 牢 固 ；n 保 证 胶 合 件 的 面 形 精 度 。 第 二 节 透 镜 胶 合 的 定 心n 定 中 心 方 法n透 射 像 焦 点 定 中 心n球 心 反 射 像 定 中 心n激 光 干 涉 法 定 心n胶 合 透

4、镜 自 动 定 心 一 、 透 射 像 焦 点 定 心 二 、 球 心 反 射 像 定 心 三 、 激 光 干 涉 定 心 仪 四 、 胶 合 透 镜 自 动 定 心n 将 胶 合 中 的 负 透 镜 的 凸 面 或 平 面 放 在 工作 台 面 上 ， 正 透 镜 放 在 负 透 镜 上 ， 依 靠零 件 的 自 重 ， 使 透 镜 的 重 心 与 其 光 轴 自动 重 合 。 第 三 节 胶 合 工 艺n 一 、 胶 合 材 料n 1、 胶 合 后 对 胶 层 的 要 求 :n光 学 性 能n机 械 强 度n耐 寒 性 -40-70 n耐 热 性 4070 n 2、 对 胶 合 材 料 的

5、 要 求n光 学 性 能 ： 与 光 学 材 料 接 近n机 械 性 能 ： 膨 胀 系 数 、 弹 性 模 量 、固 化 时 体 积 收 缩 小n热 学 性 能 ： -7070 热 稳 定 性 好n化 学 性 能 ： 稳 定 无 毒n其 他 ： 制 备 简 单 、 拆 胶 容 易 二 、 胶 合 材 料 的 种 类n 天 然 树 脂 光 学 胶 ：n 热 塑 性 、 浅 黄 色 玻 璃 状 固 体 ； 不 结晶 、 光 学 一 致 性 好 ； 有 一 定 粘 结 力 、不 腐 蚀 玻 璃 ； 固 化 迅 速 、 易 拆 胶 ；应 力 可 消 除 。n 缺 点 ： 膨 胀 系 数 大 ， 使

6、用 温 度 范 围不 大 。 n 合 成 树 脂 光 学 胶n 光 学 环 氧 树 脂 胶 ： 固 化 收 缩 小 ； 粘 接 力 大 ；机 械 强 度 高 ； 耐 高 低 温 性 能 好 ； 化 学 稳 定性 好 ； 缺 点 是 固 化 时 间 不 易 掌 握 ； 拆 胶 困难 ； 所 用 固 化 剂 ， 稀 释 剂 有 毒 。n 甲 醇 胶 ： 光 谱 透 过 率 、 机 械 强 度 、 耐 寒 性 、耐 热 性 好 。 缺 点 固 化 收 缩 大 。 n 光 敏 胶n 特 点 ： 透 明 度 好 ； 机 械 强 度 高 ， 并 有 较 好 的柔 韧 性 和 弹 性 ； 膨 胀 系 数 小

7、 ； 耐 高 低 温 性 能好 ； 化 学 稳 定 性 好 ； 固 化 迅 速 ， 收 缩 率 小 ；粘 度 和 固 化 时 间 可 以 调 节 ， 使 用 方 便 ； 无 色无 味 ， 毒 性 小 。n 缺 点 ： 拆 胶 困 难 。n 其 他 名称 型 号 主 要 技 术 性 能 指 标 备 注光学胶粘剂 环 氧 树 脂 胶 双 组 分 ， 浅 黄 色 流 体 ， 常 温 固 化 ， 高 低 温 度 范 围 ： -60 70 光 学 零 件 胶 合甲 醇 胶 (冷 胶 ) 单 组 分 ， 无 色 透 明 ， 低 黏 度 。 高 低 温 度 范 围 ： -60 60 大 、 中 、 小 光学

8、 零 件 胶 合热 胶 (冷 杉 树 脂 胶 ，加 拿 大 树 脂 胶 ) 单 组 分 ， 淡 黄 色 固 体 ， 高 低 温 度 范 围 ： -40 50光学光 敏胶 G G J-1 近 无 色 透 明 ， 单 组 分 ， 紫 外 线 固 化 ， 低 黏 度 流 体 大 尺 寸 光 学 零件 胶 合G G J-2 近 无 色 透 明 ， 单 组 分 ， 紫 外 线 固 化 ， 半 固 态 体 。 高低 温 度 范 围 ： -45 60 中 小 尺 寸 光 学零 件 胶 合G BN-501 双 组 分 ， 近 无 色 至 淡 黄 色 流 体 ， 紫 外 线 固 化 ， 低 黏度 流 体 。 高

9、 低 温 度 范 围 ： -60 70 一 般 光 学 零 件胶 合 定 中 心（ 或 校 角 度 ）准 备 胶 合清 洗 退 火 四 、 胶 合 的 检 验n 1、 胶 层 的 颜 色n 2、 胶 合 件 疵 病 n 几 何 尺 寸 偏 差n 零 件 的 相 对 几 何 位 置 偏 差n 表 面 变 形n 焦 距 五 、 胶 合 件 的 脱 胶 及 产 生 原 因n 橡 树 叶 状 或 柏 树 叶 状 脱 胶n 光 带 状 脱 胶n 点 状 或 气 泡 状 脱 胶n 倒 边 处 脱 胶 n 脱 胶 产 生 的 原 因n 胶 合 零 件 的 清 洁n 胶 层 内 有 气 泡n 胶 层 粘 度

10、和 厚 度 控 制 不 当n 定 中 心 时 使 胶 层 粘 度 降 低n 初 聚 合 温 度 过 高n 固 化 温 度 过 高 、 时 间 过 长n 有 机 溶 剂 浸 入 胶 层 n 长 期 存 放 在 潮 湿 空 气 中n 胶 层 失 效 六 、 拆 胶n 高 温 拆 胶n 直 接 法 ： 天 然 树 脂 胶 80120 ； 光 敏 胶 120 。n 间 接 法 ： 对 于 环 氧 树 脂 胶 合 件 ， 在 蓖 麻 油 中 加热 到 290 ； 对 于 光 敏 胶 合 件 于 80%H2SO4中 加 热到 180 。n 低 温 拆 胶 （ 冷 冻 法 ） n 液 态 氧 低 温 箱 降

11、 温 到 -120-150n 常 温 法n 捶 击 拆 胶 第 四 节 光 胶 工 艺n 一 、 光 胶 机 理n 二 、 光 胶 工 艺n 准 备n 擦 拭n 定 中 心 n 光 胶n 退 火 n温度n零件内部形成温度梯度的变形n周围介质温度变化时产生的变形n光胶件本身温度变化时的变形n表面清洁度三 、 各 种 因 素 对 光 胶 的 影 响 四 、 光 胶 的 质 量 评 价n光胶的优点n机械强度高n光学性能好n耐温性强n性能稳定n光胶变形小 光 胶 的 缺 点n面形精度要求高n对环境要求高n定中心困难n耐急冷性能差 光 胶 的 适 用 范 围n大口径n高温条件下工作n零件数目多的系统n短

12、波波段工作的仪器 五 、 光 胶 常 见 问 题 及 克 服 方 法疵 病 名 称 产 生 原 因 解 决 方 法光 胶 层 有 白斑 1、 光 胶 层 有 局 部 空 气 没 有 排 干 净 ；2、 光 胶 面 局 部 光 圈 低 ， 留 有 空 气 层 ；3、 光 胶 面 有 破 点 ， 粗 纹 路 ， 开 口 气 泡 ，脏 点 等 。 1、 用 棉 球 蘸 乙 醚 ， 从 边 缘 擦 拭 胶 合件 致 使 零 件 脱 胶 到 疵 病 处 ；2、 再 重 新 加 压 ， 挤 出 空 气 ， 重 新 胶合 ；3、 重 新 修 磨 光 胶 面 。光 胶 面 脏 1、 光 胶 面 没 有 清 洁

13、 干 净 ；2、 光 胶 面 已 腐 蚀 、 生 霉 。 1、 重 新 清 洁 光 胶 面 ；2、 重 新 修 磨 光 胶 面 。脱 胶 1、 光 胶 面 光 圈 太 高 或 太 低 ；2、 空 气 没 有 被 排 净 。 1、 重 新 修 磨 光 圈 ；2、 光 胶 后 仔 细 检 查 胶 面 。 光 胶 面 光 洁度 不 好 1、 室 内 空 气 不 清 洁 ；2、 反 复 移 动 ， 光 洁 度 被 破 坏 。 1、 保 持 光 胶 间 的 卫 生 ；2、 减 少 光 胶 次 数 ， 避 免 多 次 移 动非 胶 合 面 光圈 变 形 1、 光 胶 零 件 大 而 薄 ；2、 光 胶 面 光 圈 太 低 ， 光 胶 时 用 力 过 大 。 对 大 而 薄 的 零 件 ， 光 胶 面 光 圈 必 须严 格 控 制 。