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光學冷加工工藝簡介

光學冷加工工藝簡介

摘要:光學冷加工行業主要生產光學元器件,為光學儀器、光電子圖像信息處理產品等的下游行業提供鏡片、鏡頭等光學元件,在整個產業鏈構成中處于生產半成品的中間環節。光學冷加工工藝的合理性,對產品的質量,生產效率有顯著影響。 1.光學冷加工發展現狀 我國光學冷加工加工技術,雖然有較長歷史但具有完整的生產工藝是在1950年以后。光學冷加工工藝在1950年之前雖然已有所采用,但完整性不足。新中國成立以后,經過光學行業各方面人士的努力,逐步形成了較為完善的加工工藝。經過半個多世紀的發展,本世紀初,我國光學制造業進入了發展的高峰,已形成了很強的生產能力,并取得了較為輝煌的成果。 據不完全統計,我國光學制造能力已達到每年可達五億件以上。我國光學冷加工的能力在國際上應當是名列前茅的,但我們的生產工藝卻是比較落后的。主要表現在以下幾個方面: (1)不能大批量生產高精度元件。 (2)不能制造高精度的特種光學零件。 究其原因有很多,主要原因如下: (1)生產設備比較落后,精度及速度無法適應現代化生產的需要。 (2)執行工藝規程不夠。 (3)沒有專門工藝研究和工藝設備的研究開發單位。 (4)暫未形成相關的行業法規。 在國際光電產業結構調整、產業轉移的趨勢下,世界范圍內的光學冷加工產能均大規模向中國轉移。目前中國的元件制造商主要給亞洲的光電產品制造商配套生產為主。 國內的傳統光學加工企業抓住機遇,向現代光學加工企業轉型。通過與國際先進企業的積極合作,國內企業憑借制造成本優勢使企業的生產規模迅速擴大,拉動光學冷加工行業進入一輪高速成長的景氣循環,中國大陸成為繼中國臺灣之后全世界最大規模的光學冷加工產能承接地和聚集地。 國內光學元件產業的發展現狀如下: (1)國內企業憑借制造成本優勢使企業的生產規模迅速擴大。 (2)國家大幅增加了對光學元器件及光電應用的技術研發與投入。 (3)通過與國際先進企業的積極合作,國內的傳統光學加工企業抓住機遇,向現代光學加工企業轉型。 (4)不少產品的國內市場主要份額已被中國廠家所占據并保持較大數量的出口。 以上這些都為中國光學元件產業進一步參與國際競爭奠定了可靠的基礎。 國內光學元件產業發展勢頭強硬,但同時有著阻礙產業發展的因素: (1)企業群體龐大,但規模小而分散。 (2)高端技術難以達到,而傳統光學元件產業競爭激烈,利潤低而微薄。 (3)工藝技術、核心材料、關鍵器件與生產設備4個關鍵因素落后。 (4)在產業布局上,目前國內光學產業大部分仍集中在產業鏈的中低端,缺乏規?;南到y配套與產業,部分重要的器件與材料依舊需要進口。 (5)光電企業與研究院所相互獨立,難以取得相互支持的有利效應。 2.光學零件加工的工藝流程 光學零件加工的工藝流程隨加工方式不同而異。光學零件的加工方式主要有兩類:傳統(古典)加工工藝和機械化加工工藝,中小批量主要以傳統加工工藝為主。傳統工藝的特點主要有: (1)使用散粒磨料及通用機床,以輪廓成形法對光學玻璃進行研磨加工。操作中以松香柏油粘結膠為主進行粘結上盤。先用金剛砂對零件進行粗磨與精磨,然后使用松香柏油拋光模與拋光粉(主要是氧化鈰)對零件進行拋光加工。影響工藝的因素多而易變,加工精度可變性也大,通常是幾個波長數量級。高精度者可達幾百分之一波長數量級。 (2)手工操作量大,工序多,操作人員技術要求高。對機床精度,工夾磨具要求不那么苛刻,適于多品種,小批量、精度變化大的加工工藝采用。 傳統加工工藝過程,以一個透鏡為例,先后依次經過以下一些工序: (1)毛坯加工。包括按光學零件圖選擇合適的塊料,切割整平、劃分、膠條、滾圓開球面。 (2)粗磨加工。使表面粗糙度及球面半徑符合細磨要求。傳統工藝中粗磨是單件進行的。一般采用傳統工藝加工的工廠中,粗磨車間往往包括毛坯加工。 (3)上盤:粗磨之后,經清洗,將一個個透鏡毛坯按同半徑組合成盤。即依靠粘結膠把分散的透鏡固定在球形粘結膜上,應注意的是成盤時要使每一個透鏡毛坯的被加工面都處于同一半徑的球面上。 (4)細磨拋光工序。在加工第一表面時,細磨到拋光過程中一般是不需拆盤的,即一次一盤完成。操作中,先使用粒度依次變細的三至四道金鋼砂將被加工面研磨到拋光要求的表面粗糙度,然后清洗,進行拋光。拋光是用一定半徑的拋光模加拋光粉進行。一面加工完畢后,涂上保護膜,翻面再進行上盤。細磨拋光加工第二表面。 (5)定心磨邊工序。透鏡加工過程中會出現光軸和定位軸偏離(稱為偏心)。定心磨邊的任務是消除偏心,并使側圓柱面徑向尺寸達到裝配要求。傳統工藝的磨邊常在光學定心磨邊機上進行。 (6)鍍膜工序,對表面有透光要求的透鏡,要加鍍增透膜。球面反射鏡要鍍反射膜。有的還要鍍其它性質的薄膜,依使用要求由設計決定。 (7)膠合工序。對成象質量要求較高的鏡頭,往往采用幾塊透鏡膠合而成。膠合應在鍍膜以后進行。 以上這些工藝過程可簡略表示如下: 選料——切割——整平——膠條——滾圓——開球面——粗磨球面——上盤——細磨——拋光——下盤; 第二面上盤——細磨——拋光——下盤——定心磨邊——鍍膜——鏡片膠合。 3.結束語 本文對我國光學零件的加工工藝過程進行簡要的總結,并提出一套適合中小批量光學產品生產的工藝要求。對中小批量光學鏡片的生產具有一定的指導意義。
發布時間 : 2021-10-21 點擊 : 126
光學高清是怎樣煉成的?酷樂視X5解讀

光學高清是怎樣煉成的?酷樂視X5解讀

近年來,智能電視盒子、曲面電視、無屏電視、激光投影等概念以及產品的推出,讓消費者的視覺需求進一步提高,面對需求,在智能微投領域,酷樂視率先提出了“光學高清”這一概念,這一概念直接關系到微投本身的投影清晰度。?樂視在這款微型投影產品的研發上著重對光學結構設計進行了改進,同時在材質上試用了一些新材料,最終的上市機型,從物理光學層面避免了普通公模光機投影產品的行業積弊,解決了“聚焦不良、熱失焦,調焦不準”等常見的投影問題,對產品的畫質也有所提升?! 〉谝恢兀?0片鑭系光學玻璃鏡片  酷樂視X5采用10片造價昂貴的鑭系光學玻璃鏡片光學鏡頭,由于其高折射率、高透過率、低色散等特性,被廣泛運用在專業級單反鏡頭之上,在微型投影機產品中比較少見,能提供更好的光學解像力,從而有效解決投影“虛焦“、”熱失焦“問題。?10片鑭系光學玻璃鏡片?  第二重:全金屬鏡筒  酷樂視X5采用全金屬打造光學鏡頭筒身,能夠很好的抑制因機器內部溫度升高而產生的熱應力,減少筒身膨脹,從而進一步解決“熱失焦“問題?! 〉谌兀壕茏兯僬{焦機構  酷樂視X5創造性的將蝸輪蝸桿機構植入投影機身,數倍的加大了調焦行程,使得酷樂視X5投影機的調焦行程達到了3圈,有效保證了投影畫面清晰度。
發布時間 : 2020-01-10 點擊 : 42
光學制造行業硝煙四起,市場現狀及發展趨勢

光學制造行業硝煙四起,市場現狀及發展趨勢

從光學材料、元件、鏡頭組件到整機儀器生產領域,光學制造的上中下游產品呈現出各異的市場現狀,整條產業鏈出現不同的發展趨勢。????光學材料:新一代光學元件來勢洶洶光學材料是用于光學實驗和光學儀器中的具有一定光學性質和功能的材料的統稱。目前,光學材料的種類多達幾十種:無色光學玻璃和有色光學玻璃,紅外光學材料,光學晶體,光學石英玻璃,人造光學石英晶體,微晶玻璃,光學塑料,光學纖維,航空有機玻璃,乳白漫射玻璃以及有關液體材料等。其中光學玻璃在成像元件中使用得最多。???由于現代光學工業同電子工業、信息技術、通信技術的緊密結合,光電子技術、光子技術、電子工業技術在光學制造上的應用,突破了在光學元件和光學加工行業中的傳統觀念,目前,非球面、衍射光學元件、用超高精密薄膜技術加工的WDM波分復用器件、用新一代光刻設備制造的超高精度光學元件等主導著新一代光學元件的主流。???鏡頭組件:全球市場向中國轉移趨勢明顯???隨著電子科學、互聯網等現代科學技術的迅速發展,光學鏡頭的應用范圍不斷向數碼相機、筆記本電腦、移動電話、安防監控攝像機、車載可視系統、智能家居和航拍無人機等與人類生活密切相關的眾多光學成像領域滲透。尤其是2000年以來,通訊網絡及互聯網等行業發展迅速,中國憑借此類龐大的下游市場需求發展成為全球光學鏡頭最重要的市場之一。???2010年我國光學鏡頭行業產量約11.82億個,到2014年我國光學鏡頭行業產量達到了22.25億個。
發布時間 : 2019-12-20 點擊 : 92
希冀仍存更需努力 國產光學行業觀察

希冀仍存更需努力 國產光學行業觀察

作為中國攝影器材界的見證者,我們總是需要關注當下,并遙望未來。中國作為當今世界攝影器材行業的主要消費國,已經隨著攝影愛好者群體的快速增長而扮演著越來越重要的位置。從一些品牌把重量級鏡頭在P&E上進行國際首發可以看出,更多的國際廠商把更大的精力投入到中國這片廣闊的土地,以求在國際行業環境整體低迷的今天尋找到新的突破口。而此時,我們自己又在做些什么呢??·為什么寫這篇文章???國內最大的器材展會P&E結束后,一直想把幾日的見聞結合一年以來的各方面消息整理起來,探討其中關系。這次的展會上我們可以看出一些目前器材行業的現狀:一方面國際廠商-特別是一些小眾品牌已經舉步維艱;一方面國內配件器材則在爆發式增長。這令人看到了一絲中國影像器材界的曙光,但黎明前的黑是最可怕的,此時思考大家如何堅持到天明則是媒體與業界的共同責任。我們能否捱到陽光普照的那一天呢????腳架、包作為純結構(沒有電子與光學成分)的產品,是中國器材目前的優勢所在,我們低廉的人工費用、規?;纳a、深厚的OEM經驗,讓我們的產品已經搶占了一片高地。而業界并不可以滿足于此,因為此類產品相對開發簡單、缺乏核心技術,如無提高只能永遠做核心廠商的附庸。所幸的是此次展會,我們還是看到了一些技術上的提高,比如閃光燈又比如我們今天的第一個話題——濾鏡......?·國貨終于開始有些技術含量了-濾鏡大爆炸???今天的主角是國貨,剛才說到國貨在技術層次上的提高具體所指什么呢,我先來列舉下,腳架方面一些品牌的專利結構開始在國外獲設計大獎,閃光燈方面終于在過去的一年里在TTL的基礎上實現了與國際品牌抗衡的1/8000s高速同步,馬上引閃也跟上了這個速度,而濾鏡則更是到了一個極速的增長點。
發布時間 : 2019-12-06 點擊 : 25

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