第14章-光學零件的膠合

1、第十四章 光學零件的膠合,西安工業(yè)大學 徐均琪,改善光學系統(tǒng)象質； 減少光能損失，增加成象清晰度； 簡化光學零件的加工； 保護刻劃面。,膠合的目的,膠合的技術要求,一是保證中心誤差或角度誤差，對于透鏡，保證透鏡的中心誤差；對于棱鏡或平面鏡，保證棱鏡的光學平行差。 二是保證膠合表面實現(xiàn)“零疵病”的膠合，即保證膠合的拋光表面不因為膠合而降低對表面疵病的要求，同時不因為膠合而影響非膠合面的面形。,第一節(jié) 概述,光學元件的結合方法 機械法機械法是采用機械零件（如隔圈、壓圈等）將若干個光學零件結合起來，構成一個復雜的光學部件的。 膠合法膠合法是利用光學級的透明膠，將若干個光學零件膠合成復雜的光學部件。

2、光膠法而光膠法是依靠零件拋光表面之間分子的吸引力，將若干個光學零件結合成復雜的光學部件。,膠合的機理,機械結合、物理吸附、靜電引力、互相擴散、化學鍵。,膠合的主要技術要求,保證膠合透鏡的中心誤差； 保證膠合棱鏡的平行差； 排除膠合層內的氣泡； 膠層牢固； 保證膠合件的面形精度。,第二節(jié) 透鏡膠合的定心,定中心方法 透射像焦點定中心 球心反射像定中心 激光干涉法定心 膠合透鏡自動定心,一、透射像焦點定心,二、球心反射像定心,三、激光干涉定心儀,四、膠合透鏡自動定心,將膠合中的負透鏡的凸面或平面放在工作臺面上，正透鏡放在負透鏡上，依靠零件的自重，使透鏡的重心與其光軸自動重合。,第三節(jié) 膠合工藝,一

3、、膠合材料 1、膠合后對膠層的要求: 光學性能 機械強度 耐寒性 -40-70 耐熱性4070,2、對膠合材料的要求 光學性能：與光學材料接近 機械性能：膨脹系數(shù)、彈性模量、固化時體積收縮小 熱學性能：-7070 熱穩(wěn)定性好 化學性能：穩(wěn)定無毒 其他：制備簡單、拆膠容易,二、膠合材料的種類,天然樹脂光學膠： 熱塑性、淺黃色玻璃狀固體；不結晶、光學一致性好；有一定粘結力、不腐蝕玻璃；固化迅速、易拆膠；應力可消除。 缺點：膨脹系數(shù)大，使用溫度范圍不大。,合成樹脂光學膠 光學環(huán)氧樹脂膠：固化收縮?。徽辰恿Υ?；機械強度高；耐高低溫性能好；化學穩(wěn)定性好；缺點是固化時間不易掌握；拆膠困難；所用固化劑，稀釋

4、劑有毒。 甲醇膠：光譜透過率、機械強度、耐寒性、耐熱性好。缺點固化收縮大。,光敏膠 特點：透明度好；機械強度高，并有較好的柔韌性和彈性；膨脹系數(shù)??；耐高低溫性能好；化學穩(wěn)定性好；固化迅速，收縮率??；粘度和固化時間可以調節(jié)，使用方便；無色無味，毒性小。 缺點：拆膠困難。 其他,三、膠合工藝,準備,膠合,定中心 （或校角度）,清洗,退火,四、膠合的檢驗,1、膠層的顏色 2、膠合件疵病,幾何尺寸偏差 零件的相對幾何位置偏差 表面變形 焦距,五、膠合件的脫膠及產生原因,橡樹葉狀或柏樹葉狀脫膠 光帶狀脫膠 點狀或氣泡狀脫膠 倒邊處脫膠,脫膠產生的原因 膠合零件的清潔 膠層內有氣泡 膠層粘度和厚度控制不當

5、 定中心時使膠層粘度降低 初聚合溫度過高 固化溫度過高、時間過長 有機溶劑浸入膠層 長期存放在潮濕空氣中 膠層失效,六、拆膠,高溫拆膠 直接法：天然樹脂膠80120；光敏膠120。 間接法：對于環(huán)氧樹脂膠合件，在蓖麻油中加熱到290；對于光敏膠合件于80%H2SO4中加熱到180。 低溫拆膠（冷凍法） 液態(tài)氧低溫箱降溫到-120-150 常溫法 捶擊拆膠,第四節(jié) 光膠工藝,一、光膠機理 二、光膠工藝 準備 擦拭 定中心 光膠 退火,溫度 零件內部形成溫度梯度的變形 周圍介質溫度變化時產生的變形 光膠件本身溫度變化時的變形 表面清潔度,三、各種因素對光膠的影響,四、光膠的質量評價,光膠的優(yōu)點 機械強度高 光學性能好 耐溫性強 性能穩(wěn)定 光膠變形小,光膠的缺點,面