[发明专利]玻璃光学元件毛坯制备装置及其方法

说明书

本发明提供一种材料利用率高且方便的红外硫系玻璃光学元件毛坯制备装置及其方法。玻璃光学元件毛坯制备装置，密封舱设置在机架上，密封盖由上升气缸支撑并推动，所述密封盖与密封舱工作时匹配密封，模具设置在工作台上，所述工作台设置在所述密封盖上，真空机通过导管与所述密封舱内部相通，在所述密封舱内设置有氮气发散器，加热圈设置在所述密封舱内并位于所述工作台正上方，感应加热器控制所述加热圈加热，下压机构位于所述加热圈正上方。本发明将毛坯制备工艺从3道工序优化为2道工序，提高物料的流转速度，将材料利用率从20％提高50％以上。本发明还可用于红外硫系玻璃光学元件以外的其它类型玻璃光学元件的毛坯制备。

技术领域

本发明涉及一种光学元件毛坯制备装置，特别是涉及一种红外硫系玻璃光学元件毛坯制备装置及其方法。

背景技术

红外硫系玻璃元件是取代锗应用于热成像仪光学系统的候选材料，其在车载、安防监控、空调、手机、军用枪瞄、红外制导、智能家居等终端电子类产品中运用广泛。红外硫系玻璃材料软、脆、价格昂贵，一般在几千到几万元一公斤。

目前红外硫系玻璃元件的制备方法是先将原材料进行切割后制作成球面毛坯，再采用单点金刚石设备加工成非球面产品，其毛坯制备需经过棒料切片、片料切块、方料磨圆和铣磨球面，如图1所示，该方法的缺点是：1)需经过3道工序，制备工序长，物料流转慢；2)材料利用率只有20％左右，材料利用率低，而红外硫系玻璃材料昂贵，材料损耗大导致成本高；3)材料内部致密性差，产品易破碎。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种材料利用率高且方便的红外硫系玻璃光学元件毛坯制备装置及其方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：玻璃光学元件毛坯制备装置，密封舱设置在机架上，密封盖由上升气缸支撑并推动，所述密封盖与密封舱工作时匹配密封，模具设置在工作台上，所述工作台设置在所述密封盖上，真空机通过导管与所述密封舱内部相通，在所述密封舱内设置有氮气发散器，加热圈设置在所述密封舱内并位于所述工作台正上方，感应加热器控制所述加热圈加热，下压机构位于所述加热圈正上方。

进一步的，所述下压机构由伺服电缸、压力传感器、水冷导杆和隔热压面构成，其中，隔热压面设置在水冷导杆端部，伺服电缸控制水冷导杆的下压动作，压力传感器用于检测下压时隔热压面与模具之间的压力值。

进一步的，所述水冷导杆内部设置有水循环回路；所述隔热压面采用耐高温陶瓷隔热板。

进一步的，所述模具由下模芯、模套和上模芯构成，其中，下模芯与模套套合，上模芯与模套套合。

进一步的，在所述密封舱上还设置有检测内部真空度的真空计。

进一步的，还设置有用于检测模具温度的红外测温仪。

玻璃光学元件毛坯制备方法，包括以下步骤：

1)将模具的下模芯放置在工作台上，将坯料放入下模芯中，将模套套合在下模芯上，再将上模芯套合于模套中并靠自重贴合于坯料上；

2)启动上升气缸，推动密封盖上升与密封舱闭合锁定，这时模具位于加热圈内；

3)启动真空机抽密封舱内部真空，当真空计检测到密封舱内部真空度达到设定值后，氮气发散器开启向密封舱内充氮气，当真空计检测到密封舱内部压力达到常压后，真空机再次启动抽真空，当真空计检测到密封舱内部真空度达到设定值后，真空机停止；

4)开启感应加热器，控制加热圈对设置在工作台上的模具进行加热，下压机构下降到模具上方进行预热处理；

5)红外测温仪检测模具达到压型温度时，伺服电机启动下压动作，压力传感器检测到设定压力值后伺服电机停止下压；