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卷宗:玻璃模压成形系统综述

2022-06-15
摘要:光学材料模压成形技术具备加工周期短、效率高、成本低等优点,且能够适应光学玻璃这一高性能且难以加工的光学材料,对于光学透镜和光学微透镜阵列的制造技术的发展有着不可替代的作用,玻璃模压成形系统是该技术的核心,因此光玻璃模压成形系统得到了广泛的研究和关注。

  【作 者】 曾子浩

  随着现代科学技术的不断进步,各种光学系统和光电复合系统的应用范围和使用量不断扩大,小尺寸光学透镜、光学微透镜阵列等光学元件在CCD制造[1]、红外焦平面制造[2]、仿生复眼制造[3]、全景成像技术[4]、光纤集成[5,6]等其他越来越多的领域得到了广泛应用[7],因此其需求量也与日俱增。光学微透镜阵列对制造工艺的要求很高。传统的机械加工技术存在加工周期长、效率低等缺点[8,9];而光刻技术[10,11]、LIGA技术[12-14]和“三束”加工技术[15-17]以及其他先进加工技术[18]又普遍存在着设备和加工成本高、效率低、一致性差等缺陷。而光学材料模压成形技术具备加工周期短、效率高、成本低等优点,且能够适应光学玻璃这一高性能且难以加工的光学材料,对于光学透镜和光学微透镜阵列的制造技术的发展有着不可替代的作用,玻璃模压成形系统是该技术的核心,因此光玻璃模压成形系统得到了广泛的研究和关注。

  【总 结】

  从东芝公司、大镐科技的模压系统的详细资料中我们可以看出,目前国外的模压成形系统结构设计种类繁多,从红外加热到储热板加热、从水冷却到氮气控制冷却、从气缸驱动到伺服电机驱动,形成了一整套完整的产品序列。同时这些模压系统的性能参数同样强大而多样,从40mm的极限加工直径到150mm的极限加工直径、从800摄氏度的极限温度到1500摄氏度的极限温度、从2kN的极限模压力到30kN的极限模压力,可以满足不同场合不同类型光学元件的使用需求。不但极大地促进了光学材料模压成形技术的发展,也为光学元件的制造企业和设备制造企业本身带来了客观的经济效益。

  而相对的,目前国内的玻璃模压成形系统制造企业,生产的模压成形系统大多都是基于同一种结构的国外产品仿制而来,这也使得目前国内生产的模压成形系统的结构设计种类极为单一,同时也限制了对应的性能参数范围。同时,目前的模压成形系统作为仿制品其制造工艺也显得较为粗劣,难以满足模压成形技术这一超精密制造技术的使用需求,这也使得国内的模压成形系统相比于国外同类产品竞争力低下,从而使我国的模压成形技术的发展从成形系统这一根本问题上就处于受制于人的状态,这对我国模压成形技术的发展乃至各类光学玻璃元件的制造等工业领域的发展都有着极大的负面影响。

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