專利名稱：棱鏡的復(fù)制法生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)常用元件-棱鏡的制造方法，特別是直角棱鏡的制造方法。
光學(xué)儀器中常用直角棱鏡制造方法均系選用符合一定折射率要求的光學(xué)玻璃材料，通過下料、粗磨、精磨、拋光等常規(guī)光學(xué)玻璃冷加工工藝來完成。其光路如

圖1所示。該類棱鏡要加工三個光學(xué)表面，且有嚴(yán)格的角度和面形精度要求，加工工藝較復(fù)雜，工序繁多且對操作者要求較高，特別是不能滿足大批量生產(chǎn)的要求，另外光學(xué)玻璃材料價格高，帶來成本較高的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一個能夠大批量生產(chǎn)而且所用材料及整個成品的成本較低的棱鏡生產(chǎn)工藝，且成品率高。
本發(fā)明采用光學(xué)透鏡生產(chǎn)中使用過的復(fù)制模復(fù)制生產(chǎn)方法來達(dá)到上述目的，具體說方法如下用玻璃棱鏡作為復(fù)制模，在復(fù)制模兩平面上真空鍍分離膜后反順序真空鍍反射膜，通過在基體上涂環(huán)氧樹脂借以將復(fù)制模上的反射膜的面形和角度精度轉(zhuǎn)移到基體上，再分模、修整后得到成品，其特征在于基體的材料為價格較光學(xué)玻璃低廉的鋁合金，采用室溫固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂膠，其成分為618環(huán)氧樹脂∶二乙氨基丙胺＝100∶10～15，分模時將固化的復(fù)制模與基體的組合體置于0～-10℃的低溫箱內(nèi)，輔以輕輕敲擊即分離成復(fù)制棱鏡和復(fù)制模。
圖1，光學(xué)材料制棱鏡光路圖。
圖2，本發(fā)明棱鏡光路圖。
圖3，棱鏡復(fù)制法生產(chǎn)的分解過程圖。
圖4，本發(fā)明的工藝流程方框圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
參見圖1，用光學(xué)玻璃制成的直角棱鏡有三個光學(xué)面，由于有折射過程，光學(xué)面的角度精度要求和光學(xué)材料的折射性能都有很高的要求，使得加工工藝難度大效率低，難以大批量生產(chǎn)，而且光學(xué)材料價格也很高。
參見圖2。用兩平面以直角構(gòu)成直角反射棱鏡其入反射光方向與光學(xué)玻璃棱鏡一樣，但僅有兩個工作面。
參見圖3?；w6是復(fù)制零件的載體，采用價格較光學(xué)玻璃低的鋁合金制造，其幾何形狀通過機(jī)械加工或壓鑄法直接制得，比光學(xué)加工容易得多，它替代現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)玻璃。
復(fù)制模1由光學(xué)玻璃制造，它賦于復(fù)制件反射膜面形和角度精度，因此復(fù)制模的面形和角度一般比零件的要求高。復(fù)制模可以多次重復(fù)使用，因而復(fù)制法生產(chǎn)的直角棱鏡精度一致性好。
復(fù)制模真空鍍膜。在復(fù)制模1兩直角面上鍍分離膜2，保護(hù)膜3，金屬反射模4，鍍分離膜2是為了便于反射膜系的轉(zhuǎn)移，保護(hù)膜3是提高反射膜的機(jī)械強(qiáng)度和耐環(huán)境能力，反射膜4是賦于復(fù)制件具有光學(xué)特性。
反射膜系的轉(zhuǎn)移。將真空鍍上膜系的復(fù)制模1由環(huán)氧樹脂膠5與予處理的基體6膠在一起并定位，如圖3b所示，然后將復(fù)制模1與基體6的膠合體進(jìn)行環(huán)氧樹脂膠固化處理。固化是環(huán)氧樹脂由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的過程，充分固化后環(huán)氧樹脂變成堅硬的固體物。這時，它既與鋁基體6有良好的結(jié)合，又與復(fù)制模1上的反射膜層4牢固結(jié)合連成一體，基體6的面形和角度誤差可通過環(huán)氧樹脂膠5充填來補(bǔ)償，使其達(dá)到與復(fù)制模一致理想精度，這樣基體6的面形和角度精度要求可以很低從而適于大批量生產(chǎn)。
分模。分模是對完成轉(zhuǎn)移的基體6和復(fù)制模1的組合體，采用低溫保溫、加微小機(jī)械沖擊力，將復(fù)制件與復(fù)制模1在分離膜2處完整分開。
修整。將復(fù)制件邊緣余膠修齊，且封邊。
本發(fā)明由于用鋁合金基體代替光學(xué)玻璃，用機(jī)械加工基體替代光學(xué)加工，使加工工藝大為簡化，技術(shù)要求大為降低，特別是采用所述的雙酚A型環(huán)氧樹脂膠5粘合反射模4與基體6，并用低溫下輕輕敲擊的方法使之分離，使得用該法生產(chǎn)的棱鏡成品率有很大提高，幾乎沒有因分模而產(chǎn)生的次品。鋁合金基體代替光學(xué)玻璃基體使復(fù)制棱鏡重量減輕百分之五十，提高了棱鏡的抗沖擊能力。采取本發(fā)明的制造工藝代替常規(guī)的冗長的光學(xué)冷加工工藝，使直角棱鏡成本降低百分之五十，復(fù)制棱鏡較玻璃棱鏡減少光能損失，能減少裝夾難度，給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來較大的靈活性。
下面敘述本發(fā)明的一個實施例。
復(fù)制法制造7倍雙目望遠(yuǎn)鏡用DⅡ-180°直角棱鏡。零件技術(shù)要求復(fù)制面光潔度B＝ 級;角度誤差90°±2′;白光反射率R≥86%。
1、復(fù)制模制造光潔度B＝ 級;角度誤差90°±1′;象質(zhì)應(yīng)良好。
2、復(fù)制模鍍膜采用真空鍍膜法，在第一直角面上先鍍硅油分離膜，再鍍二氧化硅保護(hù)膜，最后鍍鋁反射膜。然后再按上述程序鍍第二直角面，備用。
3、基體制造與予處理基體加工要求，表面粗糙度1.6;角度誤差90°±5′?；w經(jīng)重鉻酸鉀洗液浸泡、清水沖洗、烘干、醇醚混合液脫脂，備用。
4、反射膜系的轉(zhuǎn)移采用室溫固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂膠，其成分為618環(huán)氧樹脂和二乙氨基丙胺，經(jīng)脫泡，分別滴到基體兩復(fù)制面上，再輕輕將鍍膜后的復(fù)制模合在基體上，待膠液均勻流到位后固定。而后將組合體在烘箱內(nèi)50℃條件下保溫4小時固化。環(huán)氧樹脂膠中6.8環(huán)氧樹脂∶二乙氨基丙胺＝100∶10～15，低于10固化不好，高于15膠層太脆。
5、分模將經(jīng)固化的組合體置于低溫箱內(nèi)輕輕敲擊即分離成復(fù)制棱鏡和復(fù)制模。低溫箱的溫度應(yīng)為0～-10℃，高于零度難以分離，低于-10℃會損壞玻璃的復(fù)制模。
權(quán)利要求
棱鏡的復(fù)制法制造工藝，用玻璃棱鏡作為復(fù)制模，在復(fù)制模兩平面上真空鍍分離膜后反順序真空鍍反射膜，通過在基體上涂環(huán)氧樹脂借以將復(fù)制模上的反射膜的面形和角度精度轉(zhuǎn)移到基體上，再分模、修整后得到成品，其特征在于基體的材料為鋁合金，采用室溫固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂膠，其成分為618環(huán)氧樹脂二乙氨基丙胺=100∶10～15，分模時將固化的復(fù)制棱與基體的組合體置于0～-10℃的低溫箱內(nèi)，輔以輕輕敲擊即分離成復(fù)制棱鏡和復(fù)制模。
全文摘要
一種光學(xué)儀器用棱鏡的復(fù)制法生產(chǎn)工藝，用玻璃棱鏡作為復(fù)制模，在復(fù)制模兩平面上真空鍍分離膜，反射膜，通過在基體上涂環(huán)氧樹脂借以將復(fù)制模上的反射模的面形和角度精度轉(zhuǎn)移到基體上，再分模，修整后得到成品，其特征于基體的材料為鋁合金，采用室溫固化的雙酚A型環(huán)氧樹脂膠，分模時將固化的復(fù)制模與基體的組合體置于低溫箱內(nèi)，輔以輕輕敲擊即分離成復(fù)制棱鏡和復(fù)制模。該方法使成本下降50％，適于大批量生產(chǎn)且無因分模產(chǎn)生的次品。
文檔編號G02B5/06GK1060721SQ9010852
公開日1992年4月29日 申請日期1990年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月16日
發(fā)明者夏靜芬, 羅素桂 申請人:國營湖北華中精密儀器廠