LENS 手机玻璃镜片加工技术

玻璃镜片抛光工艺

用抛光机和抛光粉或抛光液一起下进行抛光要设定抛光时间,压力等参数. 抛光后要立即进行清洗可浸泡,否则抛光粉会固化在玻璃上,会留有痕迹的.

1.抛光粉的材料

抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬等组份组成，不同的材料的硬度不同，在水中的化学性质也不同，因此使用场合各不相同。氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。氧化铈与硅酸盐玻璃的化学活性较高，硬度也相当，因此广泛用于玻璃的抛光。为了增加氧化铈的抛光速度，通常在氧化铈抛光粉加入氟以增加磨削率。铈含量较低的混合稀土抛光粉通常掺有3－8的氟；纯氧化铈抛光粉通常不掺氟。对ZF或F系列的玻璃来说，因为本身硬度较小，而且材料本身的氟含量较高，因此因选用不含氟的抛光粉为好。

2.氧化铈的颗粒度

粒度越大的氧化铈，磨削力越大，越适合于较硬的材料，ZF玻璃应该用偏细的抛光粉。要注意的是，所有的氧化铈的颗粒度都有一个分布问题，平均粒径或中位径D50的大小只决定了抛光速度的快慢，而最大粒径Dmax决定了抛光精度的高低。因此，要得到高精度要求，必须控制抛光粉的最大颗粒。

3. 抛光粉的硬度

抛光粉的真实硬度与材料有关，如氧化铈的硬度就是莫氏硬度7左右，各种氧化铈都差不多。但不同的氧化铈体给人感觉硬度不同，是因为氧化铈抛光粉通常为团聚体。当然，有的抛光粉中加入氧化铝等较硬的材料，表现出来的磨削率和耐磨性都会提高。

4. 抛光液的浓度

抛光过程中浆料的浓度决定了抛光速度,浓度越大抛光速度越高，但是太大的浓度容易导致磨削过程中温度升高，水分蒸发太快，容易造成堵砂。使用小颗粒抛光粉时，浆料浓度因适当调低。一般来说，视抛光液的悬浮性来定制其合适比例。

5 镜片抛光

光学镜片经过研磨液细磨后，其表面尚有厚约2–3 m 的裂痕层，要消除此裂痕层的方法即为抛光。抛光与研磨的机制一样，唯其所使用的工具材质与抛光液(slurry) 不同，抛光所使用的材料有绒布(cloth)、抛光皮(polyurethane) 及沥青(pitch)，通常要达到高精度的抛光面，必须使用到纳米级的抛光粉。

6 光学冷加工工艺资料的详细描述（工艺过程老化）

1.1 对抛光粉的要求

a. 颗粒度应均匀，硬度一般应比被抛光材料稍硬；

b. 抛光粉应纯洁，不含有可能引起划痕的杂质；

c. 应具有一定的晶格形态和缺陷，并有适当的自锐性；

d. 应具有良好的分散性和吸附性；

e. 化学稳定性好，不致腐蚀工件。

1.2 抛光粉的种类和性能

1.常用的抛光粉有氧化铈（CeO2）和氧化铁（FeO3）。

a. 氧化铈抛光粉颗粒呈多边形，棱角明显，平均直径约2 微米，莫氏硬度7～8 级，比重约为7.3。由于制造工艺和氧化铈含量的不同，氧化铈抛光粉有白色（含量达到98% 以上）、淡黄色、棕黄色等。

b. 氧化铁抛光粉俗称红粉，颗粒呈球形，颗粒大小约为0.5～1 微米，莫氏硬度4～7 级，比重约为5.2。颜色有从黄红色到深红色若干种。

综上所述，氧化铈比红粉具有更高的抛光效率，但是对表面光洁度要求高的零件，还是使用红粉抛光效果较好。

2. 抛光模层（下垫）材料) 常用的抛光模层材料有抛光胶和纤维材料。

3. 纤维材料

在光学工件的抛光中，若对抛光面的面形精度（光圈）要求不高时，长采用呢绒、毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料。

4. 抛光液

在抛光过程中添加抛光液要适当。太少了参与作用能够的抛光粉颗粒减少，降低抛光效率。太多了，有些抛光粉颗粒并不参与工作，同时也带来大量液体使玻璃边面的温度下降，影响抛光效率。抛光液的浓度也要适当，浓度太低，即水分太多，参与工作的抛光粉颗粒减少并使玻璃表面温度降低，因此降低抛光效率。浓度太高，即水分带少，影响抛光压力，抛光粉不能迅速散步均匀，导致各部压力不等，造成局部多磨，对抛光的光圈（条纹）质量有影响。而且单位面积压力减少，效率降低，抛光过程中产生的碎屑也不能顺利排除，使工件表面粗糙。一般是开始抛光时抛

光液稍浓些，快完工时，抛光液淡些，添加次数少些，这有利于提高抛光效率和光洁度。

另外，一般认为抛光液的酸度（pH 值）应控制在6～8 之间，否则玻璃表面会被腐蚀，影响表面光洁度。在抛光过程中检查光圈（条纹）时，如不合格，可以通过调整抛光机的转速和压力、工件与模具（抛光机下盘）的相对速度、相对位移、摆速和羞怯抛光模层等方法进行修改。

a. 提高主轴转速，能增加边缘部位与上模接触区域的抛光强度。经验证明，若速度过高，抛光表面温度升高，从而使抛光模层硬度降低，影响修改光圈（条纹）的效果。

b. 增加荷重以加大压力时，可提高整个抛光模和工件间接触区域的抛光强度，也将使抛光表面的温度升高，降低抛光模层的硬度。

c. 加大铁笔（上盘主轴）的位移量，可使上盘的中间部位和下盘的边缘部位同时得到修整。

d. 加大摆幅长度，增加摆轴速度会使上盘的中间部位和下盘的边缘部位加速抛光。

e. 刮槽是减少开槽部分的压力承受面和摩擦面，因此抛光下盘在开槽部分的抛光效力降低。反之，未开槽部分的抛光效力有所增大。均匀开槽时，能使抛光下盘的流动性适合与工件表面的曲率。同时，既能使抛光液含量增加，容易渗入抛光下盘面而增加抛光效力，又能减轻抛光机传动负荷。综上所述，为了控制和稳定抛光条件，工作场地应保持较为稳定的温度（25°C 左右）和湿度（相对湿度为60～70%）。

光学玻璃清洗工艺

影响清洗的因素：

A，清洗工艺的技术关键：光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留任何油污，污迹，表面光滑，水膜完好！

B，影响清洗后玻璃质量的因素及相应的解决方法：

（1）玻璃本身的质量及被污染的情况，主要为：表面有霉点，气泡，划伤等，在机械处理中，如：研磨，搽试，测应力时，人为导致的污染情况不一；

（2）清洗剂的选择其能动及温度，水质；

国际上应用最广的清洗剂为CFC-113，四氯化炭，1-1-1三氯乙烷（简称ODS）等，此类清洗剂对臭氧层有破坏，属于非环保性清洗剂；我们采用非ODS的水类碱性清洗剂，主要由水，碱，表面活性剂，防锈材料组成，化学式C3H8，具有侧链的环状烯烃，具有较强的溶油能力；特点：低毒，不燃，清洗成本低等特点；

（3）溶液的浓度直接影响清洗度的大小；

通常清洗液的PH值一般在8.5-12之间，若PH值大于10，侧表面活性物质作用要削弱，当PH值大于12时，侧清洁度下降。在实际使用中发现当溶液浓度过大，超过15%，清洗效果不好，不易漂洗，而浓度约为4%-7%时，侧清洗效果较佳。

（4）溶液温度及浸泡时间也同样影响去污效率；

当温度上升，溶液的反应速度也上升，污染物的粘度下降，便于污染物脱离，但溶液的稳定度下降。实际发现溶液温度50度，浸泡30分钟后，清洗效果最好！

（5）在清洗过程中，还应注意必须使用纯水或去离子水，若使用自来水等硬水侧很难除去玻璃上的油污，且水中所含的Ca,Na离子等杂质会在烘干后的玻璃表面形成一层白色雾状膜，污染玻璃；

（6）玻璃经清洗后需漂洗，漂洗后的清洁度，除与清洁剂的漂洗性和清洗液中的清洁剂浓度有关外，还与漂洗工序的多少，漂洗供水量的大小，温度及循环使用的纯水是否干净有关；

（7）清洗环境的清洁程度；

（8）清洗后的干燥工艺及温度：

应尽量保证玻璃垂直，可在玻璃下垫陶瓷柱，避免烘干后玻璃下沿有水印；烘箱温度控制在100度左右，时间在10分钟左右。若温度过高，会在玻璃边角上产生花纹。

光学镜片的超声波清洗技术

在光学冷加工中，镜片的清洗主要是指镜片抛光后残余抛光液、黏结剂、保护性材料的清洗；镜片磨边后磨边油、玻璃粉的清洗；镜片镀膜前手指印、口水圈以及各种附着物的清洗。

传统的清洗方法是利用擦拭材料（纱布、无尘纸）配合化学试剂（汽油、乙醇、丙酮、乙醚）采取浸泡、擦拭等手段进行手工清擦。这种方法费时费力，清洁度差，显然不适应现代规模化的光学冷加工行业。这迫使人们寻找一种机械化的清洗手段来代替。于是超声波清洗技术逐步进入光学冷加工行业并大显身手，进一步推动了光学冷加工业的发展。超声波清洗技术的基本原理，大致可以认为是利用超声场产生的巨大作用力，在洗涤介质的配合下，促使物质发生一系列物理、化学变化以达到清洗目的的方法。