۱. آماده‌سازی مواد اولیه:
انتخاب مواد اولیه مناسب برای تضمین کیفیت اجزای اپتیکی بسیار مهم است. در تولید اپتیکی معاصر، شیشه اپتیکی یا پلاستیک اپتیکی معمولاً به عنوان ماده اصلی انتخاب می‌شوند. شیشه اپتیکی به دلیل انتقال نور و پایداری برتر خود مشهور است و عملکرد نوری استثنایی را برای کاربردهای با دقت و کارایی بالا مانند میکروسکوپ‌ها، تلسکوپ‌ها و لنزهای دوربین‌های ممتاز ارائه می‌دهد.
تمام مواد اولیه قبل از ورود به فرآیند تولید، تحت بازرسی‌های دقیق کیفی قرار می‌گیرند. این شامل ارزیابی پارامترهای کلیدی مانند شفافیت، همگنی و ضریب شکست برای اطمینان از انطباق با مشخصات طراحی است. هرگونه نقص جزئی می‌تواند منجر به تصاویر تحریف شده یا تار شود که می‌تواند عملکرد محصول نهایی را به خطر بیندازد. بنابراین، کنترل کیفیت دقیق برای حفظ استاندارد بالا در هر دسته از مواد ضروری است.
۲. برش و قالب‌گیری:
بر اساس مشخصات طراحی، از تجهیزات برش حرفه‌ای برای شکل‌دهی دقیق مواد اولیه استفاده می‌شود. این فرآیند نیاز به دقت بسیار بالایی دارد، زیرا حتی انحرافات جزئی می‌تواند به طور قابل توجهی بر پردازش‌های بعدی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در ساخت لنزهای اپتیکی دقیق، خطاهای جزئی می‌توانند کل لنز را از کار بیندازند. برای دستیابی به این سطح از دقت، تولید اپتیکی مدرن اغلب از تجهیزات برش CNC پیشرفته مجهز به حسگرهای با دقت بالا و سیستم‌های کنترل با قابلیت دقت در سطح میکرون استفاده می‌کند.
علاوه بر این، خواص فیزیکی ماده باید در طول برش در نظر گرفته شود. برای شیشه‌های نوری، سختی بالای آنها مستلزم اقدامات احتیاطی ویژه برای جلوگیری از ترک خوردگی و تشکیل خرده چوب است؛ برای پلاستیک‌های نوری، باید مراقب بود تا از تغییر شکل ناشی از گرمای بیش از حد جلوگیری شود. بنابراین، انتخاب فرآیندهای برش و تنظیمات پارامترها باید با توجه به ماده خاص بهینه شود تا نتایج بهینه تضمین شود.
۳. سنگ‌زنی و صیقل‌کاری دقیق:
سنگ‌زنی دقیق یک مرحله حیاتی در ساخت قطعات نوری است. این مرحله شامل استفاده از مخلوطی از ذرات ساینده و آب برای سنگ‌زنی دیسک آینه است که با هدف دستیابی به دو هدف اصلی انجام می‌شود: (1) تطابق دقیق با شعاع طراحی شده؛ (2) از بین بردن آسیب زیرسطحی. با کنترل دقیق اندازه ذرات و غلظت مواد ساینده، می‌توان آسیب زیرسطحی را به طور مؤثر به حداقل رساند و در نتیجه عملکرد نوری لنز را افزایش داد. علاوه بر این، اطمینان از ضخامت مناسب مرکز برای ایجاد حاشیه کافی برای پولیش بعدی مهم است.
پس از سنگ‌زنی دقیق، لنز برای دستیابی به شعاع انحنای مشخص، بی‌نظمی کروی و سطح نهایی با استفاده از یک دیسک صیقل‌دهنده، صیقل داده می‌شود. در طول صیقل‌دهی، شعاع لنز به طور مکرر با استفاده از قالب‌ها اندازه‌گیری و کنترل می‌شود تا از رعایت الزامات طراحی اطمینان حاصل شود. بی‌نظمی کروی به حداکثر اختلال مجاز جبهه موج کروی اشاره دارد که می‌تواند با اندازه‌گیری تماس با قالب یا تداخل‌سنجی اندازه‌گیری شود. تشخیص تداخل‌سنج در مقایسه با اندازه‌گیری نمونه که به تجربه آزمایش‌کننده متکی است و ممکن است خطاهای تخمین را ایجاد کند، دقت و عینیت بالاتری ارائه می‌دهد. علاوه بر این، نقص‌های سطح لنز مانند خراش‌ها، حفره‌ها و بریدگی‌ها باید مطابق با استانداردهای مشخص شده باشند تا کیفیت و عملکرد محصول نهایی تضمین شود.
۴. مرکزگیری (کنترل خروج از مرکز یا اختلاف ضخامت برابر):
پس از صیقل دادن هر دو طرف لنز، لبه لنز به دقت روی یک دستگاه تراش مخصوص تراش داده می‌شود تا دو کار انجام شود: (1) سنگ‌زنی لنز تا قطر نهایی آن؛ (2) اطمینان از هم‌ترازی محور نوری با محور مکانیکی. این فرآیند نیاز به تکنیک‌های سنگ‌زنی با دقت بالا، اندازه‌گیری‌های دقیق و تنظیمات دارد. هم‌ترازی بین محورهای نوری و مکانیکی مستقیماً بر عملکرد نوری لنز تأثیر می‌گذارد و هرگونه انحراف می‌تواند منجر به اعوجاج تصویر یا کاهش وضوح شود. بنابراین، معمولاً از ابزارهای اندازه‌گیری با دقت بالا، مانند تداخل‌سنج‌های لیزری و سیستم‌های هم‌ترازی خودکار، برای اطمینان از هم‌ترازی کامل بین محورهای نوری و مکانیکی استفاده می‌شود.
همزمان، سنگ‌زنی یک پخ مسطح یا پخ ثابت مخصوص روی لنز نیز بخشی از فرآیند مرکزدهی است. این پخ‌ها دقت نصب را افزایش می‌دهند، استحکام مکانیکی را بهبود می‌بخشند و از آسیب در حین استفاده جلوگیری می‌کنند. بنابراین، مرکزدهی برای تضمین عملکرد نوری و عملکرد پایدار بلندمدت لنز حیاتی است.
5. عملیات پوشش‌دهی:
لنز صیقل داده شده تحت پوشش قرار می‌گیرد تا انتقال نور افزایش و انعکاس کاهش یابد و در نتیجه کیفیت تصویر بهبود یابد. پوشش‌دهی یک مرحله حیاتی در ساخت قطعات نوری است که با رسوب یک یا چند لایه نازک روی سطح لنز، ویژگی‌های انتشار نور را تغییر می‌دهد. مواد پوشش‌دهنده رایج شامل اکسید منیزیم و فلوراید منیزیم هستند که به دلیل خواص نوری عالی و پایداری شیمیایی شناخته شده‌اند.
فرآیند پوشش‌دهی نیازمند کنترل دقیق نسبت مواد و ضخامت لایه است تا عملکرد بهینه هر لایه تضمین شود. به عنوان مثال، در پوشش‌های چندلایه، ضخامت و ترکیب مواد لایه‌های مختلف می‌تواند به طور قابل توجهی انتقال نور را افزایش داده و تلفات بازتاب را کاهش دهد. علاوه بر این، پوشش‌ها می‌توانند عملکردهای نوری ویژه‌ای مانند مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضد مه‌گرفتگی را ایجاد کنند و دامنه کاربرد و عملکرد لنز را گسترش دهند. بنابراین، عملیات پوشش‌دهی نه تنها برای بهبود عملکرد نوری ضروری است، بلکه برای برآورده کردن نیازهای کاربردی متنوع نیز بسیار مهم است.
زمان ارسال: ۲۳ دسامبر ۲۰۲۴