[发明专利]一种基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法

权利要求书

1.一种基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、第一压紧模具(1)的压紧面(11)表面设置有微结构模腔(12)，在所述微结构模腔(12)的表面镀上一层类石墨烯电热膜(2)；

S2、镀有所述类石墨烯电热膜(2)的第一压紧模具(1)放置于真空或氮气环境中，并对所述类石墨烯电热膜(2)进行通电和加热，使所述类石墨烯电热膜(2)达到设定温度；

S3、将光学元件坯料(3)放置在第二压紧模具(4)的承载面(41)上或者第一压紧模具(1)的压紧面(11)上；

若所述光学元件坯料(3)放置在第二压紧模具(4)的承载面(41)上，则传动机构带动所述第一压紧模具(1)向所述光学元件坯料(3)移动并将其压紧于第一压紧模具(1)和第二压紧模具(4)之间，使发热的类石墨烯电热膜(2)与光学元件坯料(3)相接触，并持续对光学元件坯料(3)施加设定压力；

若所述光学元件坯料(3)放置在第一压紧模具(1)的压紧面(11)上，则传动机构带动第二压紧模具(4)向所述光学元件坯料(3)移动并将其压紧于第一压紧模具(1)和第二压紧模具(4)之间，使发热的类石墨烯电热膜(2)与光学元件坯料(3)相接触，并持续对光学元件坯料(3)施加设定压力；

S4、所述光学元件坯料(3)通过热传导接收来自所述类石墨烯电热膜(2)的热量并软化变形之后，填充满所述微结构模腔(12)；

S5、若所述光学元件坯料(3)放置在第二压紧模具(4)的承载面(41)上，则传动机构将镀有类石墨烯电热膜(2)的第一压紧模具(1)移走，利用所述第二压紧模具(4)中的冷却通道对根据所述微结构模腔(12)变形的光学元件坯料(3)进行冷却定形，制成透镜；

若所述光学元件坯料(3)放置在第一压紧模具(1)的压紧面(11)上，则传动机构将第二压紧模具(4)移走，利用所述第一压紧模具(1)中的冷却通道对根据所述微结构模腔(12)变形的光学元件坯料(3)进行冷却定形，制成透镜；

在步骤S5之后，还包括步骤S6：对所述透镜的表面光滑度和光学精度进行测试，如表面光滑度和光学精度的测试结果不满足要求，则根据测试结果对模压过程中的设定温度和设定压力进行数值修正；若表面光滑度和光学精度的测试结果满足要求，则制得所需光学透镜；

在步骤S6之后，还包括步骤S7：将修正后的设定温度作为步骤S2中的设定温度，并将修正后的设定压力作为步骤S3中的设定压力，重复步骤S2-S6；

步骤S3中，所述第二压紧模具(4)的承载面(41)上以及第一压紧模具(1)的压紧面(11)上分别设置有压力传感器，用于实时检测类石墨烯电热膜(2)与光学元件坯料(3)之间相接触的压力以及光学元件坯料(3)加热受压的压力数值信息。

2.根据权利要求1所述的基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，所述步骤S2、S3、S4和S5都在真空或氮气环境中进行。

3.根据权利要求1所述的基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，在步骤S2中，所述类石墨烯电热膜(2)的两端分别通过电线电性连接于直流电源。

4.根据权利要求1所述的基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，步骤S3中，在所述第一压紧模具(1)和第二压紧模具(4)上分别设置有多个热电偶，用于实时检测热压印过程中各个部位的温度。

5.根据权利要求4所述的基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，多个所述热电偶和所述压力传感器分别与控制处理器电性连接，将温度和压力信息实时传给控制处理器进行监测和控制。

6.根据权利要求1所述的基于类石墨烯电热膜的光学元件模压方法，其特征在于，所述第一压紧模具(1)和第二压紧模具(4)由模具钢、碳化硅、碳化钨、熔融石英或者单晶硅制成；所述光学元件坯料(3)由玻璃化温度不大于700℃的透明塑料或玻璃制成，所述玻璃包括PMMA、硫化玻璃、硼硅玻璃或者钠钙玻璃。