选择合适的真空脱泡技术对于不同材质和尺寸的光学镜片至关重要,以下是一些参考方法:
根据光学镜片材质选择
玻璃镜片
玻璃材质硬度高、黏度大,气泡在其中移动困难。对于普通玻璃镜片,可采用加热真空脱泡技术,通过加热降低玻璃的黏度,使气泡更容易逸出。同时,配合较高的真空度,能有效去除气泡。例如,在生产高精度的光学玻璃镜片时,常将玻璃原料加热至一定温度(如 500 - 600℃),并保持在 1 - 10Pa 的真空环境下进行脱泡。
对于含有特殊添加剂的玻璃镜片,可能需要结合超声波真空脱泡技术。因为超声波的空化作用可以在不影响玻璃成分的前提下,更有效地破碎微小气泡,提高镜片的光学均匀性。
树脂镜片
树脂材料黏度相对较低,但容易产生微小气泡。静态真空脱泡技术适用于一些对气泡要求不是特别严格的普通树脂镜片生产,成本较低且能满足基本的脱泡需求。将树脂材料置于真空度为 10 - 100Pa 的环境中,脱泡一段时间,可去除大部分气泡。
对于高折射率的树脂镜片,由于对光学性能要求较高,可采用动态真空脱泡技术。通过搅拌或旋转树脂材料,加速气泡的逸出,提高脱泡效率和效果。同时,也可以结合适当的加热,进一步降低树脂的黏度,增强脱泡效果。例如,在搅拌的同时将树脂加热至 40 - 60℃,真空度保持在 1 - 10Pa。
水晶镜片
水晶材质纯净度要求高,气泡会严重影响其光学性能。加热真空脱泡技术是常用的方法,通过精确控制加热温度和真空度,在避免水晶过热损伤的前提下,使气泡充分逸出。一般将水晶镜片毛坯加热至适当温度(如 300 - 400℃),并保持较高的真空度(1 - 5Pa)进行脱泡处理。
为了进一步提高脱泡效果,也可以在加热真空脱泡的基础上,辅助以超声波振动。超声波可以使水晶内部的微小气泡更容易聚集和排出,提高镜片的透明度和均匀性。
根据光学镜片尺寸选择
小型镜片
对于小型光学镜片,由于其体积小,气泡相对容易排出,可采用静态真空脱泡技术或简单的加热真空脱泡技术。将小型镜片置于真空腔中,根据镜片材质设置合适的真空度和温度,进行脱泡处理。例如,对于直径小于 10mm 的小型树脂镜片,可在真空度为 10 - 50Pa、温度为 40 - 50℃的条件下脱泡 10 - 15 分钟。
如果小型镜片对气泡要求极高,也可以采用超声波真空脱泡技术,但考虑到成本因素,通常在高端小型镜片生产中应用。
中型镜片
中型镜片的脱泡可根据材质不同选择动态真空脱泡技术或加热真空脱泡技术。对于玻璃或高折射率树脂材质的中型镜片,采用动态真空脱泡技术时,可以通过优化搅拌或旋转的速度和时间,使气泡在镜片材料中充分运动并逸出。如对于直径在 10 - 50mm 的玻璃镜片,在真空度为 1 - 10Pa 的环境下,以适当的转速搅拌 15 - 30 分钟。
对于普通树脂材质的中型镜片,加热真空脱泡技术更为常用,通过控制加热温度和真空度,在一定时间内实现脱泡。例如,将树脂镜片加热至 50 - 60℃,真空度保持在 5 - 10Pa,脱泡 20 - 30 分钟。
大型镜片
大型镜片由于体积大、气泡含量可能较多,且对光学均匀性要求高,通常采用加热真空脱泡技术结合动态搅拌的方式。在大型真空脱泡设备中,将镜片材料加热至合适温度,同时通过搅拌装置使材料中的气泡均匀分布并加速逸出。例如,对于直径大于 50mm 的大型玻璃镜片,可能需要将温度加热至 600 - 800℃,真空度控制在 1 - 5Pa,并配合缓慢而均匀的搅拌,脱泡时间可能长达数小时。
对于大型树脂镜片,除了加热和搅拌外,还可以在脱泡过程中适当调整真空度的变化速率,以更好地去除气泡。例如,在脱泡初期采用较低的真空度,随着气泡的逐渐排出,逐渐提高真空度至 1 - 10Pa,同时保持树脂温度在 50 - 70℃,并进行搅拌,脱泡时间根据镜片厚度和气泡情况而定,一般在 30 分钟至数小时不等。