[发明专利]用于光学器件高温模压成型的制备方法

说明书

本发明涉及一种光学器件高温模压成型的制备方法。本发明采用的光学器件高温模压成型的制备方法，硅模具装置及所述硅模具装置的制备方法，能够迅速地到达通电温度，及工作所需要的目标温度，大大减少加热时间以及加热时需要的功率，降低成本。同时，通过对加热模芯和工作模芯温度的瞬时分析，对目标器件的制备进行个性化定制，实现成品率和可靠性的提高。

技术领域

本发明属于精密模压成型技术领域，涉及一种光学器件高温模压成型的制备方法，特别涉及一种在无氧环境下，一次成型的光学器件高温玻璃模压制备方法。

背景技术

精密模压成型是一种在高温下将模具表面形貌复制到光学材料基体上的精密制造技术，具有高精度、高效率、低成本等特点，能轻松应对复杂形貌的大面积光学元件制造。近年来，各类光学玻璃元件在消费电子、医疗设施、军用武器等领域应用广泛。单晶硅材料，在高温下具有优异的力学性质和稳定的化学性质，成为了高温精密模压成型中模具材料的普遍选择。对于硅模芯的固定需要采用专门的模架，目前对于模架材料的选择普遍是使用模具钢。硅模芯和模架装配在一起为一个模具，该模具是精密工具，形状复杂，承受坯料的胀力，对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有较高要求，模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。

现有技术中，大部分玻璃模压装置都是为了满足小尺寸的玻璃原料，如需加工尺寸较大的玻璃原料，需要相应地增加模具的尺寸。而大尺寸模具需要的功耗大，增加生产成本；此外，大尺寸模具的表面温度和中心温度存在较大的温度差，对模压装置的中心温度测量准确性低，降低了光学器件生产的可靠性。

一般在无氧化气氛的环境中，直接对硅模具进行加热，在高温环境中模压玻璃，以制备光学器件。加热方法一般采用直接通电或红外辐射的加热方法。在通电的加热方法中，由于硅模具是由硅半导体材料所制备的，需要在特定温度之上才能导电，在模压较大尺寸的玻璃原料(即加热大尺寸模具)时，需要耗费大量的功率和具有较长的通电时间去达到目标温度。

需要一种能够更有加热效率的、成品率可靠性均比较高的一次性直接成型的高温玻璃模压制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学器件高温模压成型的制备方法，特别涉及一种在无氧环境下，一次成型的光学器件高温模压的制备方法。

本发明提供一种用于光学器件高温模压成型的制备方法，包括：设置上模部分和下模部分，将所述上模部分和下模部分进行配合从而对光学器件进行高温模压成型；上模部分包括上模加热模芯，上模工作模芯，上模内模架，第一上模固定底座和第二上模固定底座，以及至少两块石英片组成的石英玻璃组；下模部分包括下模加热模芯，下模工作模芯，下模内模架，下模固定底座，以及石英玻璃隔热片；其中将上模加热模芯安装至上模内模架，所述上模内模架上设置有弹簧以及与推块配合的固定模块，通过拧紧两侧的螺丝以推紧弹簧、所述上模工作模芯以及周围石英玻璃隔热组；将所述上模内模架放置在第一上模固定底座中，并使用夹子接入加热铜线；在所述第一上模固定底座和所述上模内模架上留有通孔以便所接铜线能够走线到外部；将所述上模内模架底部的螺纹孔与所述上模固定底座上的通孔对齐，依次安装石英玻璃隔热组中的石英玻璃片；将第一上模固定底座以及石英玻璃组约4mm的间隙对齐，以方便安装完成后测温枪能够探测到模具内部加热模芯以及工作模芯的温度；安装第二上模固定底座,并用螺丝将所述第二上模固定底座与所述第一上模固定底座相连接；将整个上模部分固定在工作机器的运动机构上或机架上；将下模加热模芯安装至下模内模架，并在拧紧下模内模架两侧的螺丝推紧弹簧后将下模内模架放置于下模固定底座上并夹紧夹子接电；先将下模内模架以及下模固定底座先固定在工作机器的运动机构或机架上，然后再依次安装石英玻璃隔离片以及下模工作模芯，构成下模部分。

本发明的制备方法的一个方面，其中，所述上模部分和所述下模部分为圆柱形多层结构；所述上模部分的上模芯和所述下模部分。